【化学】陕西省汉中市龙岗学校2019-2020学年高二上学期第二次月考试题(解析版)
陕西省汉中市龙岗学校2019-2020学年高二上学期第二次月考试题
第 Ⅰ 卷
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。
1.化学与生产、生活、社会密切相关,下列说法正确的是( )
A. 少量的生石灰能作为鸡舍和猪栏的消毒剂
B. 石油裂化和裂解制取乙烯、丙烯等化工原料不涉及化学变化
C. 误食重金属盐引起人体中毒,可以喝大量的食盐水解毒
D. 常用危险化学品标签中的阿拉伯数字主要表示的是危险级别
【答案】A
【解析】
【详解】A. 生石灰具有杀菌消毒的作用,少量的生石灰能作为鸡舍和猪栏的消毒剂,A正确;
B. 石油裂化和裂解属于化学变化,B错误;
C. 误食重金属盐引起的人体中毒,可以喝大量的高蛋白物质如牛奶豆浆解毒,C错误;
D. 常用危险化学品标签中的阿拉伯数字主要表示的是危险品类别,D错误;
故答案选A。
2.下列有关化学用语表示正确的是( )
A. Na2O2中的阴离子符号:O2-
B. Na和Cl形成离子键的过程:
C. 次氯酸的结构式:H—Cl—O
D. 比例模型可表示CH4分子,也可表示CCl4分子
【答案】B
【解析】
【详解】A. Na2O2中的阴离子为过氧根离子,符号为,A错误;
B. Na和Cl形成离子键的过程可用电子式表示为,B正确;
C. 次氯酸的结构式为H—O—Cl,C错误;
D. 比例模型可表示CH4分子,但根据原子半径来看,不可表示CCl4分子,D错误;
故答案选B
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A. 31 g白磷()含有共价键的总数为1.5NA
B. 常温下,22.4 mL H2O中所含氢氧键的数目约为2.49NA
C. 8.7 g MnO2与40 mL 10 mol·L-1的浓盐酸充分反应,生成的氯气分子数为0.1NA
D. 常温下,1 L pH=11的Na2CO3溶液中由水电离出的H+数目为0.001NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.1mol白磷中含有6mol共价键,故31g白磷()含有共价键的总数为=1.5NA,正确;
B.常温下22.4mL水的物质的量,故22.4 mL H2O中所含氢氧键的数目约为2.49NA,正确;
C. 4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑,0.1mol MnO2与0.4mol浓盐酸反应,因随着反应的进行,该反应将不再发生,故无法计算生成的氯气分子数目,错误;
D.该溶液中N(OH-)=10-3NA,因Na2CO3溶液中的OH-全部是水电离出来的,且水电离出的H+与OH-总量相等,故该溶液中水电离出H+数目为0.001NA。
4.下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A. 向硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡溶液至刚好为中性:H++ SO42-+ Ba2++OH-= BaSO4↓+ H2O
B. 向Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸:S2O32- + 2H+ = SO2↑+ S↓+ H2O
C. 在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4: 3ClO-+2Fe(OH)3= 2FeO42-+3Cl-+H2O+4H+
D. 向含有0.4mol FeBr2的溶液中通入0.4molCl2充分反应:4Fe2++2Br-+3C12=4Fe3++6C1-+ Br2
【答案】B
【解析】
【详解】A. 向硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡溶液至刚好为中性的方程式为2H++ SO42-+ Ba2++2OH-= BaSO4↓+ 2H2O,A错误;
B. 向Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸S元素歧化,方程式为S2O32- + 2H+ == SO2↑+ S↓+ H2
O,B正确;
C. 强碱条件下的化学反应,产物不应为氢离子,C错误;
D. 向含有0.4mol FeBr2的溶液中通入0.4molCl2充分反应,氯气的量不足,方程式为2Fe2++2Br-+2C12=2Fe3++4C1-+ Br2,D错误;
故答案选B。
5.下列关于金属及其化合物的说法,正确的是( )
A. 黑色金属是指铁、铬、锰以外的金属
B. 用钠置换四氯化钛溶液中的钛,来制取钛
C. 把饱和的FeCl3溶液滴入沸水中,继续煮沸至溶液变为红褐色,可制得Fe(OH)3胶体
D. 用无水硫酸铜除去酒精中的水
【答案】C
【解析】
【详解】A. 黑色金属是指铁、铬、锰等金属,A错误;
B. 用钠置换熔融状态下四氯化钛中的钛,来制取钛,B错误;
C. 把饱和的FeCl3溶液滴入沸水中,继续煮沸至溶液变为红褐色,可制得Fe(OH)3胶体,C正确;
D. 一般使用无水氯化钙除去酒精中少量的水,若存在大量水则使用蒸馏的方法,D错误;
故答案选C。
6.有机化合物环丙叉环丙烷,由于其特殊的电子结构一直受到理论化学家的注意,如图是它的结构示意图。下列关于环丙叉环丙烷的有关说法中错误的是( )
A. 环丙叉环丙烷的二氯取代物有4种
B. 环丙叉环丙烷不是环丙烷的同系物
C. 环丙叉环丙烷所有的原子均在同一平面内
D. 环丙叉环丙烷与环己二烯互为同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A. 环丙叉环丙烷中有两类碳原子,中间的2个碳原子上没有氢原子,其他4个碳原子上的氢原子完全相同,其二氯取代物有4种,正确;
B. 结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的同一类有机物的,互称为同系物。环丙叉环丙烷和环丙烷不是同一类有机物,不能互为同系物,正确;
C. 环丙叉环丙烷中有饱和碳原子,它所连接的4个原子组成四面体结构,所有不可能所有原子均在同一平面,错误;
D. 环丙叉环丙烷与环己二烯()的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,正确;
故选C。
7.下列关于有机化合物的叙述中错误的是( )
A. 汽油、柴油、石蜡都是多种碳氢化合物的混合物
B. 苯与铁粉、溴水混合可制备密度大于水的溴苯
C. 利用酸性高锰酸钾溶液可除去CO2中混有的乙烯
D. 只用溴水可鉴别苯、己烯和四氯化碳
【答案】B
【解析】
【详解】A. 汽油、柴油、石蜡都是多种碳氢化合物的混合物,A正确;
B. 苯的溴代是苯与液溴的反应,而不是溴水,B错误;
C. 乙烯被高锰酸钾氧化会生成二氧化碳,故可利用酸性高锰酸钾溶液可除去CO2中混有的乙烯,C正确;
D. 溴水与苯会分层,上层为苯无色液体,己烯可以使溴水褪色,四氯化碳与溴水也会分层,下层为四氯化碳无色液体,故只用溴水可鉴别苯、己烯和四氯化碳,D正确;
故答案选B。
8.还原沉淀法是处理含铬(含Cr2O72-和CrO42-)工业废水的常用方法,过程如下:
已知转化过程中的反应为2CrO42-(aq)+2H+(aq) Cr2O72-(aq)+H2O(l)。转化后所得溶液中铬元素的含量为28.6g/L,CrO42-有转化为Cr2O72-,下列说法不正确的是( )
A 溶液颜色保持不变,说明上述可逆反应达到平衡状态
B. 若用FeSO4作还原剂,处理1L废水,至少需要1.65mol
C. 常温下转化反应的平衡常数K=1×1014,则转化后所得溶液的pH=5
D. 常温下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32,要使处理后废水中的c(Cr3+)降至1×10-5mol/L,应调溶液的pH=5
【答案】C
【解析】
分析】由于转化后所得溶液中铬元素的含量为28.6g/L,CrO42-有转化为Cr2O72-,所以溶液中CrO42-的浓度为,而Cr2O72-的浓度为。
【详解】A. CrO42-为黄色,Cr2O72-为橙红色,当溶液颜色保持不变时,说明上述可逆反应达到平衡状态,故A项正确;
B. 1L废水中+6价的铬元素的物质的量为,要使+6价的铬元素转化为+3价的铬元素,根据得失电子守恒,需要的绿矾的物质的量为0.55×2=1.65mol,故B项正确;
C. 由平衡常数,解得pH=6,故C项错误;
D. Cr3+与氢氧根生成沉淀的离子方程式为,所以,常温下其,所以处理后废水中氢氧根离子浓度为,所以溶液的pH=5,故D项正确;
故答案选C。
9.利用CH4可消除NO2的污染,反应原理为:CH4(g)+2NO2(g)N2(g) + CO2(g) +2H2O(g),在10L密闭容器中分别加入0.50mol CH4和1.2molNO2,测得不同温度下n(CH4)随时间变化的有关实验数据如表所示:
下列说法正确的是( )
A. 组别①中0 ~20 min内,NO2降解速率为0.0125mol•L-1•min-1
B. 由实验数据可知温度T1<T2
C. 40min时,表格中M对应的数据为0.18
D. 该反应只有在高温下才能自发进行
【答案】B
【解析】
【详解】A. 第①组实验中,0~20min内,CH4的物质的量减少0.25mol,则NO2的物质的量减少0.50mol,NO2的降解速率v(NO2)= =0.0025mol·L-1·min-1,A错误;
B. 对比实验数据发现,反应物起始浓度相同,T2比T1对应的反应速率大,说明实验控制的温度:T1
Y>X>W
B. 含氧酸的酸性:Z>W>Y
C. 最高价氧化物的熔点:W>Y
D. Z分别与W、X形成的二元化合物中,化学键类型相同
【答案】D
【解析】
【分析】由W的最外层电子数是次外层的2倍推得W为碳元素。由X、Y原子的最外层电子数之比为3:4推得X为铝元素,Y为硅元素。由Z的单质常温下呈气态推得Z为氯元素。
【详解】A.原子半径:Al>Si>Cl>C,A项错误;
B.非金属性:Cl>C>Si,故最高价含氧酸的酸性:HClO4>H2CO3>H2SiO3,但未明确最高价含氧酸,B项错误;
C.熔点:SiO2>CO2,C项错误;
D.CCl4、AlCl3中均只含共价键,D项正确。
故选D。
11.由下列实验及现象不能推出相应结论的是( )
实验
现象
结论
选项
A
向添有KIO3的食盐中加入淀粉溶液、稀盐酸及KI
溶液变蓝色
氧化性:IO>I2
B
向稀氨水和酚酞混合溶液中加入少量Ag2O,振荡
溶液由浅红色变为红色
Ag2O是强碱
C
向装有经过硫酸处理的CrO3(桔红色)的硅胶导管中吹入乙醇蒸气
固体逐渐由桔红色变为浅绿色(Cr3+)
乙醇具有还原性
D
向盛有少量水的烧杯中加入少量Mg2Si
产生白色沉淀,液面上有火苗
Mg2Si水解生成Mg(OH)2和SiH4
【答案】B
【解析】
【详解】A.该实验现象说明I-被氧化,IO3-作氧化剂,被还原,,故氧化性IO3->I2,A项正确;
B.该实验现象的原因是稀氨水和Ag2O发生反应:Ag2O+4NH3·H2O===2[Ag(NH3)2]2++2OH-+3H2O,导致溶液碱性增强,B项错误;
C.CrO3中Cr元素为较高价态,具有氧化性,加入乙醇后被还原为Cr3+,说明乙醇具有还原性,C项正确;
D.发生反应:Mg2Si+4H2O===2Mg(OH)2+SiH4,SiH4在空气中可以自燃,D项正确;
答案选B。
12.某工厂采用如图装置处理化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气,已知电解池中的两个电极均为惰性电极。下列说法不正确的是( )
A. 电极 a 为阳极
B. 若交换膜为阳离子交换膜,b 电极区会产生红褐色沉淀
C. 反应池中处理H2S的反应是H2S +2Fe3+ = 2Fe2+ +S↓+2H+
D. 若交换膜为质子交换膜,则NaOH溶液的浓度逐渐变大,需要定期更换
【答案】D
【解析】
【分析】根据图像,电极a有三价铁离子生成,则a为电解池的阳极,b为电解池阴极;三价铁离子在反应池中与硫化氢发生氧化还原反应,还原产物二价铁离子可再进入电解池中放电。
【详解】A. 根据分析,a为电解池的阳极,A正确;
B. 若交换膜为阳离子交换膜,三价铁离子会向阴极移动,与氢氧根离子反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,B正确;
C. 三价铁离子在反应池中与硫化氢发生氧化还原反应,方程式为H2S +2Fe3+ = 2Fe2+ +S↓+2H+,C正确;
D. 若交换膜为质子交换膜,则NaOH溶液的浓度逐渐变小,D错误;
故答案选D。
13.三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料,在催化剂作用下可发生反应:2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),在50 ℃和70 ℃ K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
下列叙述不正确的是( )
A. 该反应为吸热反应
B. 反应速率大小:va >vb
C. 70 ℃时,平衡常数K =0.112/0.782
D. 增大压强,可以提高SiHCl3的平衡转化率,缩短达平衡的时间
【答案】D
【解析】
【详解】A. 升高温度,SiHCl3的平衡转化率增大,所以该反应为吸热反应,故A正确;
B. a、b两点的浓度相同,a点的温度大于b点,所以反应速率大小:va >vb,故B正确;
C. 70 ℃时,达到平衡时SiHCl3的平衡转化率为22%,
2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)
n 0 0
022n 0.11n 0.11n
0.78n 0.11n 0.11n
平衡常数K =(0.11n)2/(0.78n)2=0.112/0.782,故C正确;
D. 增大压强,平衡不移动,增大压强不能提高SiHCl3平衡转化率,故D错误。
选D。
14.常温下,向浓度均为 0.1mol·L−1、体积均为100mL的两种一元酸HA、HB的溶液中,分别加入固体NaOH,溶液中的lg随加入 NaOH 的物质的量的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 由水电离出的 c(H+)的顺序为:c﹥a﹥b
B. b 点时酸碱恰好完全中和
C. c 点溶液中:c(B−)﹥c(HB)
D. 常温下电离常数:HA﹤HB
【答案】C
【解析】
【分析】由没有加入氢氧化钠固体时,0.1mol·L−1HA溶液中lg=12可知,溶液中氢离子浓度为0.1mol·L−1,则HA为强酸,HB为弱酸。
【详解】A项、由图可知,a点为HA溶液,抑制水电离,b 点和c
点均为HB和NaB混合溶液,由于b 点加入氢氧化钠的物质的量大,溶液中NaB的物质的量大,对水电离的促进大,则由水电离出的 c(H+)的顺序为: b﹥c﹥a,故A错误;
B项、当加入氢氧化钠的物质的量为0.01mol时,酸碱恰好完全中和,b 点酸碱没有完全中和,故B错误;
C项、c 点为HB和NaB混合溶液,溶液显酸性说明HB的电离大于NaB的水解,溶液中c(B−)﹥c(HB),故C正确;
D项、没有加入氢氧化钠固体时,0.1mol·L−1HA溶液中lg=12,溶液中氢离子浓度为0.1mol·L−1,则HA为强酸,HB为弱酸,常温下电离常数:HA﹥HB,故D错误;
故选C。
第 Ⅱ 卷
15.某实验小组研究KI和酸性KMnO4溶液的反应。
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
实验操作
实验现象
紫色褪去,溶液变为棕黄色
紫色溶液迅速变为棕褐色悬浊液,然后沉淀消失,溶液变为棕黄色
资料:i. MnO4— 在酸性条件下最终被还原为Mn2+。ii. 酸性条件下氧化性: KMnO4>KIO3>I2 。
(1)实验1中溶液呈棕黄色,推测生成了________。
(2)实验小组继续对实验II反应中初始阶段的产物成分进行探究:
①经检验,实验II初始阶段I— 的氧化产物不是I2,则“实验现象a”为________。
②黑色固体是________。
③设计实验方案证明在“紫色清液”中存在IO3-:________。
④写出生成IO3-的离子方程式:________。
(3)探究实验II中棕褐色沉淀消失的原因。
用离子方程式解释实验II中棕褐色沉淀消失的原因:________。
(4)实验反思:KI和酸性KMnO4溶液反应过程中,所得产物成分与________有关(写出两点即可)。
【答案】(1). I2 (2). 溶液分层,下层液体无色 (3). MnO2 (4). 取少量“紫色清液”,逐滴加入Na2SO3溶液,振荡,溶液紫色消失变成棕黄色时,滴加淀粉溶液,溶液变蓝说明存在IO3- (5). 2MnO4- + I- + 2H+ = 2MnO2↓ + IO3- + H2O (6). MnO2 + 2I- + 4H+ = Mn2+ + I2 + 2H2O (7). 试剂的相对用量(滴加顺序)、溶液酸性强弱 (其他答案合理给分)
【解析】
【分析】(1)实验1中碘化钾过量,MnO4— 在酸性条件下最终被还原为Mn2+,碘水呈棕黄色;
(2)①I— 的氧化产物不是I2,则CCl4层呈无色。
②二氧化锰能催化双氧水分解。
③利用IO3-的氧化性,证明在“紫色清液”中存在IO3-。
④高锰酸钾与碘化钾反应生成二氧化锰和KIO3;
(3)在酸性条件下,二氧化锰与碘化钾反应生成碘单质。
(4)根据实验现象分析。
【详解】(1)实验1中碘化钾过量,MnO4— 在酸性条件下最终被还原为Mn2+,碘水呈棕黄色,所以实验1中溶液呈棕黄色,推测生成了I2;
(2)①I— 的氧化产物不是I2,则CCl4层呈无色,“实验现象a”为溶液分层,下层液体无色。
②二氧化锰能催化双氧水分解,黑色固体加入过氧化氢,立即产生气体,则黑色固体是MnO2;
③IO3-具有氧化性,IO3-可以被Na2SO3还原,取少量“紫色清液”,逐滴加入Na2SO3溶液,振荡,溶液紫色消失变成棕黄色时,滴加淀粉溶液,溶液变蓝说明存在IO3-。
④高锰酸钾与碘化钾反应生成二氧化锰和KIO3,反应的离子方程式是2MnO4- + I- + 2H+ = 2MnO2↓ + IO3- + H2O;
(3)在酸性条件下,二氧化锰与碘化钾反应生成碘单质,反应方程式是MnO2 + 2I- + 4H+ = Mn2+ + I2 + 2H2O。
(4)根据以上实验分析,KI和酸性KMnO4溶液反应过程中,所得产物成分与试剂的相对用量(滴加顺序)、溶液酸性强弱有关。
16.硫酸镍是一种重要的化工中间体,是镍行业研究的热点。一种以石油化工中的废镍催化剂(主要成分为NiCO3和SiO2,还含有少量Fe2O3、Cr2O3)为原料制备硫酸镍的工业流程如下:
已知:Ⅰ. NiS、Ni(OH)2、Cr(OH)3均难溶于水,Cr(OH)3是两性氢氧化物;
Ⅱ. Fe(OH)3不溶于NH4Cl—氨水的混合液,Ni(OH)2溶于NH4Cl—氨水的混合液生成[Ni(NH3)6]2+。
请回答下列问题:
(1)“酸溶”时应先将废镍催化剂粉碎,再与20%硫酸在100℃下反应2h,该操作的目的为____。
(2)“滤渣I”主要成分在工业上的用途为_______(只写1种即可),NH4Cl的电子式为_______。
(3)“一次碱析”时,加入的NaOH溶液需过量,含铬微粒发生反应的离子方程式为________。
(4)“氨解”的目的为_____________________。
(5)“氧化”时发生反应的离子方程式为___________________________。
(6)“二次碱浸”时,若使溶液中的Ni2+沉淀完全,则需维持c(OH-)不低于__________。(已知Ni(OH)2的Ksp=2×10-15, ≈1.4)。
(7)“系列操作”具体是指____________、过滤、洗涤、干燥。若所得NiSO4·7H2O晶体不纯,应继续进行的提纯操作名称为____________。
【答案】 (1). 加快反应速率,提高镍元素的浸出率 (2). 制玻璃(或制光导纤维) (3). (4). Cr3++4OH-=CrO2-+2H2O (5). 实现镍元素和铁元素的分离 (6). 3NiS+8H++2NO3-=3Ni2++2NO↑+3S↓+4H2O (7). 1.4×10-5mol·L-1 (8). 蒸发浓缩、冷却结晶 (9). 重结晶
【解析】
【分析】废镍催化剂(主要成分为NiCO3和SiO2,还含有少量Fe2O3、Cr2O3)经酸溶得到硫酸镍、硫酸铁、硫酸铬溶液,二氧化硅不溶于酸为滤渣I的主要成分,向滤液中加入NaOH溶液,得到氢氧化镍沉淀,氢氧化铁沉淀和偏铬酸钠溶液,偏铬酸钠为滤液I的主要成分,氢氧化镍沉淀溶于NH4Cl—氨水的混合液得到[Ni(NH3)6]2+溶液,氢氧化铁不溶,是滤渣Ⅱ的主要成分,向溶液中通入硫化氢,生成NiS沉淀,向沉淀中滴入稀硝酸得到硝酸镍,向硝酸镍中加入NaOH溶液得到氢氧化镍沉淀,向沉淀中加入硫酸得到硫酸镍,再经过系列操作得到NiSO4·7H2O。
【详解】(1)“酸溶”时应先将废镍催化剂粉碎,再与20%硫酸在100℃下反应2h,粉碎是为了增大接触面接,加快反应速率,提高铬元素的浸出率;
(2)滤渣I的主要成分为二氧化硅,主要应用于制玻璃或制光导纤维等,NH4Cl的电子式为;
(3)根据题目可知,Cr(OH)3是两性氢氧化物,性质类似于氢氧化铝,铬离子与少量NaOH生成氢氧化铬,继续加入NaOH使其过量,生成偏铬酸钠,故离子方程式为Cr3++4OH-=CrO2-+2H2O;
(4)废镍催化剂中铁元素在“一次碱析”时转化为氢氧化铁,由于氢氧化铁不溶于氯化铵-氨水混合溶液,而氢氧化镍溶于该溶液,则氨解的目的是实现Ni元素和Fe元素的分离;
(5)氧化时,是稀硝酸与NiS的反应,稀硝酸作氧化剂,NiS作还原剂,3NiS+8H++2NO3-=3Ni2++2NO↑+3S↓+4H2O;
(6)氢氧化镍中,,镍离子完全沉淀时,2×10-15=10-5×,则;
(7)“系列操作”具体是指蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;若所得NiSO4·7H2O晶体不纯,应继续进行的提纯操作名称为重结晶。
17.氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的重要原因。人们研究了诸多有关氮氧化物的性质,请回答下列问题:
(1)处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。
CH4(g)+4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) K1
CH4 (g)+2NO2(g) = N2 (g)+CO2(g)+2H2O(g) K2
CH4 (g)+4NO(g) = 2N2 (g)+CO2(g)+2H2O(g) K3
K1、K2、K3依次为三个反应的平衡常数,则K3=____________(用K1、K2表示)
(2)在恒容密闭容器中通入等物质的量的CO和NO,在一定条件下发生反应:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2 (g),测得NO的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示:
①则该反应的△H ________0(填“﹤”“﹥”或“=”)。
②对于气相反应,用某组分(B)的平衡分压强 p(B)代替物质的量浓度 c(B) 也可表示平衡常数kp,如果p1 =1.65MPa,求a点的平衡常数kp =_________(MPa)−1 (结果保留 3 位有效数字,分压=总压×物质的量分数)。
(3)利用电化学原理,将NO2、O2和熔融的KNO3制成燃料电池,模拟工业电解法来处理含Cr2O72−的废水,如图所示;电解过程中溶液发生反应:Cr2O72−+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3+ +7H2O。
①甲电池工作时,Y是气体,可循环使用。则石墨I附近发生的电极反应式为________。乙池中的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
②工作时,在相同条件下,甲池内消耗的O2和NO2的体积比为____________。
(4)已知H3PO4为三元酸,Ka1=7.0×10−3mol·L−1,Ka2=6.2×10−8 mol·L−1,Ka3=4.5×10−13mol·L
−1。则 Na2HPO4水溶液呈________(填“酸”、“中”、“碱”)性,用Ka与Kh的相对大小,说明判断理由_____。
【答案】(1). (2). ﹤ (3). 21.2(MPa)-1 (4). NO2+NO3—-e-=N2O5 (5). 变大 (6). 1:4 (7). 碱 (8). Kh=KW/Ka2=1.6×10-7mol-1>Ka3,HPO42-的水解程度大于电离程度,故而显碱性
【解析】
【详解】(1)设CH4(g)+4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)为①式,CH4 (g)+2NO2(g) = N2 (g)+CO2(g)+2H2O(g)为②式,CH4 (g)+4NO(g) = 2N2 (g)+CO2(g)+2H2O(g)为③式,可知③=②×2-①,故;
(2)①选取任意一条等压线,发现温度越高,NO的平衡转化率越小,即升高温度,平衡逆向移动,故正反应放热,即该反应的△H<0;
②假设反应前投入CO和NO的浓度2amol,可列出
平衡时,CO的物质的量分数为,NO的物质的量分数为,氮气的物质的量分数为,二氧化碳的物质的量分数为,则;
(3)Y为N2O5,石墨I为原电池的负极,石墨II为原电池的正极,则Fe(I)为电解池的阳极,Fe(II)为电解池的阴极;
①石墨I附近发生的电极反应式为NO2+NO3—-e-=N2O5,乙池中氢离子放电,导致pH增大;
②因为石墨Ⅰ为负极,原电池中阴离子向负极移动,根据得失电子守恒计算
反应中转移4mol电子,转变成,转移4mol电子,相同状况下气体的体积比等于物质的量之比,故和的体积比为1:4;
(4)Na2HPO4的水解常数,HPO42-的电离平衡常数为Ka3=4.5×10−13mol·L −1,即HPO42-的水解程度大于其电离程度,因而pH<7。
18.按要求填空:
(1)用系统命名法命名下列物质或者根据名称写出对应的结构简式。
_________________________
3,4,4-三甲基-1-戊炔_________________________________
(2)写出下列物质中的官能团的名称。
_________
(3)苯环上含 -C2H5、-CH3、-Br三个取代基的同分异构体有_____种。
(4)某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构,对其进行探究。
步骤一:这种碳氢化合物蒸气通过热的氧化铜(催化剂),氧化成二氧化碳和水,再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收。2.12g有机物X的蒸气氧化产生7.04g二氧化碳和1.80g水。
步骤二:通过仪器分析得知X的相对分子质量为106。
步骤三:用核磁共振仪测出X的1H核磁共振谱有2个峰,其面积之比为2:3 (如图Ⅰ)。
步骤四:利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Ⅱ。试填空:
①X的分子式为___________;X的习惯命名为___________;
②步骤二中的仪器分析方法称为___________。
【答案】(1). 5-甲基-2-庚烯 (2). CHCCH(CH3)C(CH3)3 (3). (酚)羟基 羧基 酯基 (4). 10 (5). C8H10 (6). 对二甲苯 (7). 质谱法
【解析】
【详解】(1)的系统命名为5-甲基-2-庚烯,3,4,4-三甲基-1-戊炔的结构简式为CHCCH(CH3)C(CH3)3;
(2)中含有的官能团为羟基、羧基和酯基;
(3)苯环上含 -C2H5、-CH3、-Br三个不同的取代基,寻找同分异构体可以分为三类,一类是三取代基在邻位,有三种,,在偏位,有6种,
,在间位,有1种,,共有10种;
(4)①烃X的物质的量为,生成二氧化碳为,生成水为,则分子中、,故X的分子式为,X的红外光谱测定含有苯环,属于苯的同系物,而核磁共振谱有2个峰,其面积之比为2:3,则X为,名称为对二甲苯;
②步骤二通过仪器分析得知X的相对分子质量,该方法称为质谱法。