題目列表(包括答案和解析)
2. 下面互為同素異型體的一組是( )
A. 紅磷和白磷
B. 甲烷和乙烷 C.
和
D. K和K+
1. “可燃冰”又稱“天然氣水合物”,它是在海底生成,外觀象冰。1體積“可燃冰”可貯載100-200體積的天然氣。下面關于“可燃冰”的敘述不正確的是( )
A.“可燃冰”有可能成為人類未來的重要能源 B.“可燃冰”是一種比較潔凈的能源 C.“可燃冰”提供了水可能變成油的例證 D.“可燃冰”的主要可燃成份是甲烷
下列兩題分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修課程模塊的內容,請你選擇其中一題作答,如果兩題全做,則按A題評分。
21.(12分)
A.原子數(shù)相同、電子總數(shù)相同的分子,互稱為等電子體。
Ⅰ.已知A、B、C、D和E五種分子所含原子的數(shù)目依次為1、2、3、6和6,且都含有18個電子,又知B、C和D是由兩種元素的原子組成,且D分子中兩種原子個數(shù)比為1 :2。
請回答:
(1)組成A分子的原子的元素符號是 ;已知E是有毒的有機物,E的熔、沸點比CH4的熔、沸點高,其主要原因是____________________________________。
(2)C的立體結構呈 ____ 形,該分子屬于 ____ 分子(填“極性”或“非極性”);
(3)火箭中可充入四氧化二氮和D作為燃料反應生成氮氣和水,該反應的化學方程式為_______ __________________ 。(不需要寫反應條件)
Ⅱ.CO與N2互為等電子體。
(4)CO的總鍵能大于N2的總鍵能,但CO比N2容易參加化學反應。
根據(jù)下表數(shù)據(jù),說明CO比N2活潑的原因是____________________________________。
|
|
|
A-B |
A=B |
A≡B |
|
CO |
鍵能(kJ/mol) |
357.7 |
798.9 |
1071.9 |
|
鍵能差值kJ/mol) |
441.2
273 |
|||
|
N2 |
鍵能(kJ/mol) |
154.8 |
418.4 |
941.7 |
|
鍵能差值kJ/mol) |
263.6
523.3 |
(5)它們的分子中都包含___________個σ鍵,______________個π鍵。
(6)Fe、Co、Ni等金屬能與CO反應的原因與這些金屬原子的電子層結構有關。
Ni原子的價電子排布式為 _____ 。Fe(CO)5常溫下呈液態(tài),熔點為
-20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)5晶體屬于 ____(填晶體類型);Fe(CO)5是配合物,配體是__________ 。
B.茶中含有多種有益于人體健康的成分,據(jù)測定茶葉中含有450種以上的有機成分與15種以上的元素。某化學研究小組欲探究茶葉中鈣元素的含量,設計了探究實驗方案如下:(已知茶葉中的鋁、鐵元素對鈣離子的測定有影響)
步驟1:稱取500g干燥的茶葉,置于通風櫥中,充分灼燒使茶葉灰化,再用研缽磨細后移入燒杯中,然后將200mL 1 mol·L-1鹽酸加入灰中攪拌、過濾、洗滌。
步驟2:向步驟1所得濾液中逐滴加入稀氫氧化鈉溶液,調節(jié)溶液的pH至6-7左右,使鋁、鐵元素以氫氧化物的形式完全沉淀,再加熱煮沸30 min,加入7.95g無水碳酸鈉,充分攪拌,待沉淀完全后,過濾,洗滌,過濾后得到濾液和沉淀。
步驟3:將步驟2所得的濾液稀釋至500 mL,取其中的20.00 mL溶液以甲基橙作指示劑,用0.100mol·L-1的HCl標準溶液滴定,終點時消耗鹽酸的體積為20.00mL,計算結果。
請回答下列問題:
步驟 1中,使茶葉灰化時需要用到三角架、泥三角、酒精噴燈、 ___ 、 ____ 等儀器。
步驟2中,改用試劑 _______ (寫試劑名稱)來調節(jié)pH將更為方便;判斷沉淀已經(jīng)洗凈的方法是 。
步驟3中,滴定過程中,眼睛應注視 ______________被滴定的20 mL濾液中含CO32-的物質的量為 __ mol,試計算原500g茶葉中鈣離子的質量分數(shù)為 _______ .
20.(10分)設反應①Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g)的平衡常數(shù)為K1。
反應②Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g)的平衡常數(shù)為K2,在不同溫度下, K1、K2的值如下:
|
T(K) |
K1 |
K2 |
|
973 |
1.47 |
2.36 |
|
1173 |
2.15 |
1.67 |
(1)平衡常數(shù)K1的表達式為 ________________ 。
(2)現(xiàn)有反應③ CO2(g) +H2(g)
CO(g) +H2O(g);△H>0,這是一個 (填“吸”或“放”) 熱反應,要使反應③在一定條件下建立的平衡向右移動,可采取的措施的有
。
A.縮小反應容器容積 B.擴大反應容器容積 C.降低溫度
D.升高溫度 E.使用合適的催化劑 F.設法減少CO的量
(3)若反應Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g)在溫度T1下進行;Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g)在溫度T2下進行,已知T1>T2,且c(CO2)>c(CO)(其他條件均相同),則兩者的反應速率
(填序號)。
A.前者大 B.后者大 C.一樣大 D.無法判斷
(4)以下圖像:(圖中v為速率,φ為生成物的百分含量,T為溫度)
|
![]()
![]()
時間(t) 溫度(T) 溫度(T)
(a) (b) (c)
其中符合反應①的是 _________ (填圖像序號,下同),符合反應②的是 ___ 。
19.
(12分) 已知:CH2=CH-CH=CH2 和CH3-CH=CH2分別可以寫成:
和
;
“雙烯合成反應”又稱為“Diels-Alder反應”,如:
。
請回答下列問題:
(1)
現(xiàn)有反應:
,則物質A的結構式
(B)
為: ___________________________________________________ ;
在濃磷酸作用下,B與乙醇共熱生成酯的化學方程式為:
_________________________________________________ 。
(2)在反應:
中,D物質可發(fā)生反應生成
(C) (D) (E)
一種生活中常用高分子,其化學方程式為: _____________;
將物質E與過量的H2發(fā)生加成反應,其生成物的化學式為 _________ 。
(3)
和
都是無色液體,下列物質中可以用來鑒別這兩種物
質的是 (填序號):①銀氨溶液、②淀粉溶液、③溴水、④酸性KMnO4溶液 ;
物質 與物質 發(fā)生“Diels-Alder反應”的生成物為: ___。
(4)從現(xiàn)代化學觀點看,“Diels-Alder反應”的優(yōu)點是:__________________________
18.(10分)溫家寶總理多次指出要大力抓好節(jié)能降耗、保護環(huán)境。請你分析并回答下列問題:
(1)“綠色化學”的最大特點在于它是在始端就采用預防實際污染的科學手段,因而過程和終端均為零排放和零污染,具有“原子經(jīng)濟性”。下列化學反應不符合“綠色化學”思想的是 ____________________ 。
A.制備環(huán)氧乙烷:
B.制備硫酸銅Cu+2H2SO4 CuSO4+SO2↑+2H2O
C.制備甲醇: 2CH4+O2 2CH3OH
D.制備硝酸銅:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)冶金廢水中含有[Au(CN)2]-,其電離出的CN-有毒,當與H+結合生成HCN時,其毒性更強。工業(yè)上處理這種廢水是在堿性條件下,用NaClO將CN-氧化為CO32-和一種無毒氣體,該反應的方程式為 __________________,在酸性條件下,ClO-也能將CN-氧化,但實際處理時卻不在酸性條件下進行的主要原因是 ________________________。
(3)工業(yè)上目前使用兩種方法制取乙醛--“乙炔水化法”和“乙烯氧化法”。下面兩表提供生產(chǎn)過程中原料、反應條件、原料平衡轉化率和產(chǎn)量等的有關信息:
|
|
乙炔水化法 |
乙烯氧化法 |
|
原料 |
乙炔、水 |
乙烯、空氣 |
|
反應條件 |
HgSO4、100~125℃ |
PdCl2-CuCl2、100~125℃ |
|
平衡轉化率 |
乙炔平衡轉化率90%左右 |
乙烯平衡轉化率80%左右 |
|
日產(chǎn)量 |
2.5噸(某設備條件下) |
3.6噸(相同設備條件下) |
表一:原料、反應條件、平衡轉化率、日產(chǎn)量
表二:原料來源生產(chǎn)工藝
|
|
原料生產(chǎn)工藝過程 |
|
乙炔 |
|
|
乙烯 |
來源于石油裂解氣 |
從兩表中分析,現(xiàn)代工業(yè)上“乙烯氧化法”將逐步取代“乙炔水化法”的可能原因。
①從產(chǎn)率和產(chǎn)量角度分析 。
②從環(huán)境保護和能耗角度分析 。
17.(10分)MnO2和鋅是制造干電池的主要原料。某地有軟錳礦和閃鋅礦兩座礦山,它們的主要成份為:
軟錳礦:MnO2含量≥65% Al2O3含量為4%
閃鋅礦:ZnS含量≥80% FeS、 CuS、 CdS含量各為2%
電解法生產(chǎn)MnO2傳統(tǒng)的工藝主要流程為:軟錳礦加煤還原焙燒;用硫酸浸出焙燒料;浸出液經(jīng)凈化后再進行電解,MnO2在電解池的陽極析出。
電解鋅的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝為:閃鋅礦高溫氧化脫硫再用熱還原法還原得粗鋅:
2ZnS+O2
2ZnO+2SO2 2C+O2
2CO
ZnO+CO
Zn(g)+CO2
將用熱還原法制得的粗鋅溶于硫酸,再電解ZnSO4溶液可生產(chǎn)純度為99.95%的鋅。
現(xiàn)在生產(chǎn)MnO2和鋅的新工藝主要是通過電解獲得MnO2和鋅,副產(chǎn)品是硫、金屬銅和鎘。簡化流程杠圖如下:
![]()
試回答下列問題:
(1)Zn的原子序數(shù)為30,它在元素周期表中的位置是 ;軟錳礦、閃鋅礦粉未與硫酸溶液共熱時析出硫的反應為氧化-還原反應,例如:MnO2+ZnS+2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S↓+2H2O,據(jù)此寫出MnO2在酸性溶液中分別FeS發(fā)生氧化-還原反應的化學方程式 ;軟錳礦中Al2O3溶于硫酸的離子方程式 ;由濾渣甲回收硫黃的實驗方法是 ;
(2)用離子方程式表示浸出液A與適量Zn粉作用得到濾液B與濾渣乙的過程
______________________________________________________________________
(3)濾渣丙的化學成分是 ;
(4)用鐵和鉑電極電解MnSO4和ZnSO4的混合溶液可以得到Zn和MnO2,電解時,鐵做 極,鐵極發(fā)生的電極反應為 。
16.(8分)下圖是無機物A-M在一定條件下的轉化關系(部分產(chǎn)物及反應條件未列出)其中,I是自然界中含量最高的金屬,K是一種紅棕色氣體。
![]()
(1)A是 ,G是 。
(2)反應⑦的化學方程式是 。
(3)反應④的離子方程式是 。
(4)在反應②③⑥⑨中,既屬于化合反應又屬于非氧化還原反應的是 。
(5)將化合物D與KNO3、KOH共融,可制得一種“綠色環(huán)!备咝艋瘎㎏2FeO4(高鐵酸鉀),同時還生成KNO2和H2O。該反應的化學方程式是 。
15.(10分)硫酸銨是一種常用的銨態(tài)氮肥。下表是硫酸銨化肥品質的主要指標!
|
指標 項目 |
優(yōu)等品 |
一等品 |
合格品 |
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外觀 |
白色結晶,無可見機械雜質 |
無可見機械雜質 |
|
|
氮(N)含量 |
≥21.0% |
≥21.0% |
≥20. 5% |
新華中學化學研究性學習小組為本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務,對某農(nóng)用品商店出售的一等品硫酸銨化肥的品質進行探究!
[觀察外觀] 該硫酸銨化肥無可見機械雜質。
[實驗探究]按右圖所示裝置進行實驗!
(1)燒瓶內發(fā)生反應的離子方程式為:_________________________________________________
燒杯中盛放的試劑最好是 ___ __(填“濃硫酸”、“稀硫酸”或“水”)!
(2)實驗過程中,需往燒瓶中加入足量濃氫氧化鈉溶液并充分加熱的原因是_________________________________!
[交流討論]
甲同學:根據(jù)此實驗測得的數(shù)據(jù),計算硫酸銨化肥的含氮量可能偏高,因為實驗裝置中存在一個明顯缺陷是:__________________________________________________
乙同學:實驗裝置中還存在另一個明顯缺陷是:_____________________________
_______________________________________________________________________
經(jīng)過大家充分討論一致認為:針對甲、乙兩位同學指出的實驗裝置中存在的明顯缺陷,需改進實驗裝置,重新進行實驗。
[探究結論]
稱取13.5 g硫酸銨化肥樣品,用改進后的實驗裝置重新進行實驗,測得實驗前后B裝置增重3.40 g。該化肥 (填“是”或“不是”)一等品。
14.將a mol FeS與b mol FeO投入到VL、c mol/L的硝酸溶液中充分反應,只產(chǎn)生NO氣體,所得澄清溶液的溶質是Fe(NO3)3、H2SO4,則反應中未被還原的硝酸可能為( )
A.(a+b)×63g B.(a+b)×189g C.(a+b) mol D.cV-(9a+b)/3 mol
第二卷(非選擇題 共72分)
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