1.D提示:“沙中浪底來”指的是金的單質,A項錯誤。金的密度較大,且金不溶于水,因此淘金原理與萃取原理不同,B項錯誤。霧的分散質粒子直徑范圍是10-9~10-'m,C項錯誤。由沙子(主要成分為SiO,)到計算機芯片(主要成分為單質Si),化合價降低,發(fā)生了還原反應,故D項正確。
2.A提示:由有機物A的結構可知,該結構中含酚羥基、酯基、醚鍵、羰基和碳碳雙鍵五種官能團,其中含氧官能團共有4種,A項正確。由于有機物A的結構中含-COOC-,可在堿溶液中水解,且水解產物中的-COOH和酚羥基都可以和NaOH溶液反應,所以產物不可與Na,CO溶液反應,B項錯誤。
構不對稱,苯環(huán)上分別含3種H,苯環(huán)上氫原子發(fā)生氯代時,一氯代物有6種,C項錯誤。
中含苯環(huán)、碳碳雙鍵、羰基,均可與氫氣發(fā)生加成反應,則1mol該分子最多與9molH,發(fā)生加成反應,D項錯誤。
3.A提示:鐵粉與水蒸氣發(fā)生反應3Fe+4H2O-FegO+4Hz,0.3molFe粉與足量水蒸氣反應生成0.4molHy,分子數為0.4N,A項正確。常溫下鋁片與濃硫酸發(fā)生鈍化,不能繼續(xù)反應,B項錯誤。過氧化鈉和水反應生成氧化鈉和氧氣,過氧化鈉中氧由一1價變?yōu)?價和一2價,故1molNa,O,與水完全反應時轉移電子數為NA,C項錯誤。100g質量分數為46%的乙醇溶液中乙醇的物質的量為1mol,水分子的物質的量為3mol,則含有氫原子數為6N、+6Nx=12NA,D項錯誤。答案選A。
4.D提示:向黃色的Fe(NO)。溶液中滴加氫碘酸,溶液變?yōu)樽霞t色,說明有單質碘生成,但由于在酸性溶液中硝酸根離子也能氧化碘離子,不能說明氧化性:Fe3t》I,,A項錯誤。向10mL0.2mol.L~'ZnSO,溶液中加人10mL0.4mol.L'NaS溶液,反應中硫化鈉過量,所以再滴加CuSO,溶液,一定會產生黑色沉淀,因此不能說明相同溫度下,溶度積常數K。(CuS)《K。(ZnS),B項錯誤。將CaCO,與鹽酸反應得到的氣體直接通人Na,SiO。溶液中,由于鹽酸易揮發(fā),生成的二氧化碳中含有氯化氫,鹽酸也能制備硅酸,因此不能通過產生白色沉淀說明酸性H,CO;》H,SiO;,C項錯誤。向FeCl。溶液中滴入幾滴30%的H,O,溶液,很快有氣體產生,生成的氣體是雙氧水分解產生的,且一段時間后溶液變?yōu)榧t褐色,這說明Fe+能催化H,O,分解且該分解反應為放熱反應,溫度升高促進鐵離子水解,D項正確。
5.A提示:氫氧化鈉溶液與過量的碳酸氫鈣溶液反應,說明氫氧根離子全部反應完,則離子方程式為OH-+Ca++HCOz=CaCOs↓+HO,A項正確。大理石與醋酸反應,大理石是難溶物,不能拆成離子形式,則離子方程式正確的是CaCO。+2CH,COOHCa2++2CH.coO+H,O+CO,↑,B項錯誤。氫氧化鋇溶液和稀硫酸恰好中和,要符合離子配比,應該是兩個氫氧根離子,則離子方程式正確的是Ba2++20H-+2H++SO=BaSO↓+2H,O,C項錯誤。銅與稀硝酸反應生成的氣體是一氧化氮,則離子方程式正確的是3Cu+8H++2NO3=3Cu++2N0↑+4H,0,D項錯誤。
6.D提示:電池充電時,與外接電源正極相連的一極是陽極,與外接電源負極相連的一極是陰極,LiFePO,中的鋰離子脫出并伴隨著鐵元素的氧化,則此時鋁箔電極上發(fā)生失電子的氧化反應,鋁箔為陽極,電極反應式為LiFePO,-xe-xFePO,+xLit,即LiFePO,-e-FePO,+Lit,銅箔電極為陰極,陰極上鋰離子得電子發(fā)生還原反應,陰極反應式為xLit+xe+6C-Li,C,所以電池總反應為xFePO,+LijCxLiFePO,+6C。原電池放電時,正極、負極反應式正好與陽極、陰極反應式相反,電子由負極鋁箔經過導線流向正極銅箔,電解質溶液中的陽離子向正極移動,陰離子向負極移動,據此分析解答。
原電池放電時,電解質溶液中的陽離子向正極移動,即Lit通過隔膜移向正極,A項正確。原電池放電時,電子由負極鋁箔流出,經過導線流向正極銅箔,B項正確。原電池放電時,正極、負極反應式正好與陽極、陰極反應式相反,所以正極反應為FePO+xLit+xe-xLiFePO,,C項正確。由于隔膜的作用,Lit通過隔膜形成閉合回路,完成電池的充放電,電池總反應為xFePO,+Li,C"xLiFePO.+6C,其中Fe的化合價發(fā)生變化,C、P元素化合價均不變,D項錯誤。
7.D提示:短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序數依次增大,X的氣態(tài)氫化物極易溶于Y的氫化物中,則X的氣態(tài)氫化物為氨氣,Y的氫化物為水,X為N元素,Y為O元素;常溫下,Z的單質能溶于W的最高價氧化物的水化物的稀溶液,卻不溶于其濃溶液,則Z為Al元素,W是S元素;由原子序數可知,Q是C1元素。
一氧化氮為不成鹽氧化物,不能與氫氧化鈉溶液反應,A項錯誤。電子層結構相同的離子,核電荷數越大,離子半徑越小,氧離子、氮離子和鋁離子的電子層結構相同,則鋁離子的離子半徑小于氮離子,B項錯誤。氯元素的含氧酸的酸性不一定強于硫元素的含氧酸,如次氯酸為弱酸,酸性弱于硫酸,C項錯誤。工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法制得金屬鋁,D項正確。
8.(1)冷凝回流甲醇兼導氣有利于液體順利流下,減少甲醇的揮發(fā)(2)水浴加熱
(3)4NaClO。+CHOH+2H,SO,催化劑4C1O2↑+HCOOH+2Na,S0,+3H,O產生的二氧化碳可稀釋C1O2,防止CIO,濃度較大時分解(4)A、C(5)202.5
提示:甲裝置為發(fā)生裝置,將甲醇加入三頸燒瓶中共熱進行反應,甲醇被氧化為甲酸,NaClO,還原生成CIO,,在硫酸條件下,還生成硫酸鈉,b裝置冷凝回流甲醇和甲酸;加入a裝置的NaOH溶液可以中和酸,使反應停止,并吸收CIOg;之后穩(wěn)定劑吸收二氧化氯,裝置e主要用于檢驗C1O,是否被吸收完全,之后用NaOH溶液處理尾氣。據此解答。
(1)儀器b是球形冷凝管,導氣的同時可以冷凝回流甲醇;若用分液漏斗添加甲醇,反應時三頸燒瓶中壓強增大,可能會導致液體無法順利滴下,需要將分液漏斗活塞打開,但會導致甲醇的揮發(fā),用恒壓漏斗可以平衡壓強有利于液體順利流下,減少甲醇的揮發(fā)。
(2)反應在60。C下進行,應水浴加熱,可提供穩(wěn)定的加熱溫度。
(3)甲醇被氧化為甲酸(HCOOH),NaClO。被還原生成CIO,,在硫酸參與下,還生成硫酸鈉,反應方程式為4NaClO+CH,OH+2H,SO
HCOOH+2NaSO,+3H,O,草酸可被氧化生成二氧化碳,起到稀釋的作用,避免C1O,的濃度較大時分解。
(4)加人NaOH溶液可以中和酸,使反應停止,并吸收ClO,,A項正確;裝置e主要用于檢驗ClO,是否被吸收完全,B項錯誤;用穩(wěn)定劑吸收CIO,,生成NaClOy,使用時加酸只釋放出C1O,一種氣體,則發(fā)生的離子反應方程式是4H++5C1O;C1-+4C1O,↑+2H,O,C項正確;ClO,和C1,都為強氧化劑,在相同條件下,等物質的量時,元素化合價分別由十4價、0價降為一1價,則CIO,的氧化能力是Cl,的2.5倍,D項錯誤。
(5)設保鮮劑中CIO,的含量為xg.L,根據電子轉移守恒可知,CIO,與氧化碘離子生成的碘單質存在數量關系2CIO,~5I,,滴定時碘單質與S,O存在數量關系I,~2S,O,所以CIO,與標準液的數量關系
(5)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶酸浸
提示:原料的成分為鋅、鎘、銅和鐵,最終要獲取ZnSO,.7H,O,同時回收Cu和Cd,因此Fe就是雜質元素,在流程中要考慮除去??忌鷮︺~,鐵和鋅的性質都有了解,對鎘比較陌生。第一步酸浸時,鋅和鐵必然會溶解在溶液中變成Fet和Zn?+,Cu不會溶于稀硫酸,縱觀整個流程,可以明確,鎘在第一步酸浸時也溶解在溶液中了,所以濾渣工的成分即為銅??v觀整個流程唯一可能除去雜質鐵元素的步驟就是調節(jié)pH產生沉淀這一步,再結合表格中給出的沉淀的相關信息,可知若要使Fe盡可能的除凈,應當先將Fe+氧化成Fet,所以加試劑X的目的即氧化Fe+。在分離回收Cd后,溶液中的溶質就只剩硫酸鋅和電解過程中產生的硫酸了,所以再通過結晶操作即可得到產品ZnSO,.7H,O。
(1)稀硫酸酸浸時,鋅、鐵以及鎘會溶解,銅不與稀硫酸反應,所以濾渣1的主要成分為Cu。
(2)氧化這一步是為了將Fe氧化成Fet,便于下一步調節(jié)pH除去鐵元素,所以反應的離子方程式為2Fe++2H++H,O,2Fe++2H,O。
(3)調節(jié)pH目的是除去雜質鐵元素,當然也要避免Zn和Cd元素的損耗,所以結合表格信息,pH的調節(jié)范圍為3.2《pH《6.2。除雜時應當避免引人新雜質,所以調節(jié)pH的最佳試劑選擇ZnO或ZnCO。
(4)溶液中Cd以陽離子形式存在,電解后變成單質,所以需要發(fā)生還原反應,所以鎘單質在陰極析出;電解時采用單質汞做電極,所以陽極主要是溶液中的OH放電,所以陽極電極反應式為2H,O-4e-=4H+0↑。
(5)通過操作I要實現從溶液中獲取產品ZnSO,.7H,0,即結晶操作。在經過電解分離鎘單質后,溶液中的溶質除硫酸鋅外,還有硫酸,所以結晶操作后,溶液還可循環(huán)利用充當酸浸的試劑。
表格信息,pH的調節(jié)范圍為3.2《pH《6.2。除雜時應當避免引人新雜質,所以調節(jié)pH的最佳試劑選擇ZnO或ZnCO3。
(4)溶液中Cd以陽離子形式存在,電解后變成單質,所以需要發(fā)生還原反應,所以鎘單質在陰極析出;電解時采用單質汞做電極,所以陽極主要是溶液中的OH放電,所以陽極電極反應式為2HO-4e-4H+0↑。
(5)通過操作I要實現從溶液中獲取產品ZnSO..7H,O,即結晶操作。在經過電解分離鎘單質后,溶液中的溶質除硫酸鋅外,還有硫酸,所以結晶操作后,溶液還可循環(huán)利用充當酸浸的試劑。
a
10.(1)CH(g)+202(g)-CO2(g)+2H,O(l)△H=-799kJ.mol-l
(2)①30%
<溫度升高,CO,
」
的濃度下降,平衡逆向移動,說明正反應為放熱反應③16④=
(3)2NO+4e~+4Ht=N,+2H,O
提示:(1)甲烷完全燃燒的化學方程式為CH,(g)+2O,(g)CO2(g)+2H,O(l),根據蓋斯定律,①X2+③可得,CH(g)+2O,(g)CO,(g)+2H,O(l)的焓變H=+180.5kJ.mol-lX2+(-1160kJ.mol~l)=-799kJ.mol-'。
(2)①根據三段式:
(3)電極A上發(fā)生氧化反應,為負極,電極B上發(fā)生還原反應,為正極,電解質溶液為酸性溶液,則正極的電極反應式為2NO+4e+4H+==N2+2H,0。
NH。中N的電負性比AsH。中As的大得多,故NH易形成分子間氫鍵,從而使其沸點升高;NH也容易與H,O形成分子間氫鍵,使其在水中溶解度增大
(3)①1s2s'2p3s'3p3d'04s*4p'②B、C、E③GaP二者均為共價晶體,P原子半徑小于As,P-Ga鍵長小于As-Ga鍵長,GaP鍵能更大,熔點更高④(0.25,0.25,
提示:(1)同一周期元素第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢,但是第IIA族、第VA族第一電離能大于其相鄰元素,所以第一電離能N》0》C;P的非金屬性小于氯,電負性P《C1。
(2)磷酸氯喹中N原子有兩種情況,價層電子對數分別是3、4,N原子雜化類型分別為sp'、sp';NH。分子間能形成氫鍵,而AsH。分子間不能形成氫鍵,所以NH。沸點高,NH也容易與H,O形成分子間氫鍵,使其在水中溶解度增大。
(3)①Ga為31號元素,位于第四周期第IA族,基態(tài)Ga原子核外電子排布式為1s*2s*2p3s3p'3d'4s4p'。
②金剛石晶胞內部的碳原子數為4,頂點和面心的碳原子數為4,所以磷化鎵晶體為原子晶體,只存在共價鍵,每個P與4個Ga以單鍵相連,每個Ga也與4個P以單鍵相連,而P最外層有5個電子,Ga最外層有3個電子,只能形成三對共用電子對,它們之間有四個共價鍵,所以有一個配位鍵,P與Ga之間存在的單鍵是極性共價鍵,是鍵。
③二者都是原子晶體,砷的原子半徑大于磷,磷化鎵中鍵長小于砷化鎵中的鍵長,熔點較高的是GaP。
④P原子1和P原子2及其對稱的另外兩個P原子為正四面體結構,根據投影圖可知晶胞在三維坐標的位置,則原子2的分數坐標為(0.25,0.25,0.25);晶胞中P原子數的4個Ga原子形成正四面體,晶胞頂點Ga原子與四面體中心P原子連線處于晶胞體對角線上,且二者距離等于體對角線長度的4而體對角線長度等于晶胞棱長的/3倍,所以晶
12.(1)苯乙烯(2)取代反應
(3)乙醇、濃硫酸、加熱
提示:根據信息和D的結構可得出C的
(2)由信息可知反應②為取代反應。
(3)反應④為酯化反應,需要的試劑及條件分別為乙醇、濃硫酸、加熱。
(5)D的同分異構體的苯環(huán)上含3個取代基,既能發(fā)生銀鏡反應,又能發(fā)生水解反應,說明含甲酸酯;核磁共振氫譜有4個吸收峰,峰面積之比為6:2:1:1。同時滿足題
(6)乙烯先與氯氣發(fā)生加成反應生成CICH,CH,Cl,根據信息CICH,CH,Cl和HCN發(fā)生取代反應生成NCCH,CH,CN,根據信息NCCH,CH,CN在酸性條件反應生成丁二酸(HOOCCH,CH,COOH)。合成路線
(責任編輯謝啟剛)