第二章第一节共价键模型阶段测试 2021-2022学年高中化学下学期鲁科版(2019)选择性必修2
一、单选题
1.共价键可存在于( )
A.单质 B.离子化合物 C.共价化合物 D.以上各类物质中
2.下列说法不正确的是
A.乙烯中C=C键的键能小于乙烷中C-C键的键能的2倍
B.两个原子间形成共价键时,最多有一个键
C.在气体单质中,一定有C=C,可能有π键
D.C-O键的极性比N-O键的极性大
3.下列物质的分子中既有σ键又有π键的是( )
①HCl ②H2O ③N2 ④H2O2 ⑤C2H4 ⑥C2H2
A.①②③ B.③④⑤⑥
C.①③⑤ D.③⑤⑥
4.1919年英国科学家卢瑟福用α粒子轰击X,得到核素Y,发现了质子,核反应为:X+He→Y+H,其中核素X中质子数与中子数相等,X的简单氢化物可用作制冷剂。下列叙述错误的是
A.X的含氧酸为强酸
B.16Y2和17Y3互为同素异形体
C.X的含氧酸与X的简单氢化物反应可生成离子化合物
D.Y的氢化物中可能含非极性共价键
5.肼(N2H4)是发射航天飞船常用的高能燃料,可通过反应2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O制备。下列有关微粒的描述错误的是
A.N2H4的结构式为 B.NaClO的电子式为
C.Na+的离子结构示意图: D.中子数为18的氯的核素:
6.下列关于共价键的说法不正确的是( )
A.在双键中,σ键比π键稳定
B.N2与CO分子中σ键和π键个数对应相等
C.两个原子形成共价键时至少有1个σ键
D.HCHO分子中σ键与π键个数比为2∶1
7.下列说法中不正确的是( )
A.σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强
B.两个原子之间形成共价键时,最多有一个σ键
C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键
D.N2分子中有一个σ键,2个π键
8.根据表列出的各化学键的键能数据,判断如下分子中最稳定的是
化学键 H-H H-Cl H-I Cl-Cl Br-Br
键能(kJ/mol) 436 431 299 247 193
A.Cl2 B.HCl C.Br2 D.H2
9.下面两表分别列出了CO和N2 的某些性质及相关键能,有关说法不正确的是
表一
分子 熔点/℃ 沸点/℃ 常温时在水中溶解度
CO -205.05 -191.49 2.3mL
N2 -210.00 -195.81 1.6mL
表二
CO C-O C=O
键能(kJ /mol) 357.7 798.9 1071.9
N2 N-N N=N
键能(kJ /mol) 193 418 946
A.CO与N2的价电子总数相等 B.由表2可知,CO的活泼性不及N2
C.由表1可知,CO的熔沸点高于N2,是因为CO分子间作用力大于N2 D.由表2可知,σ键的稳定性不一定强于π键
10.双酚A()是制作粘合剂AB胶的主要原料之一、下列说法正确的是
A.双酚A分子中所有碳原子可能共面
B.双酚A分子中含有两个化学键
C.双酚A不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.双酚A与溶液反应放出气体
11.新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图。下列说法错误的是
A.CO和O生成CO2是放热反应
B.在该过程中,CO结构不发生变化
C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D.状态I→状态III表示表示CO与O2反应的过程
12.下列过程中,共价键被破坏的是
A.溴挥发 B.氯气被木炭吸附 C.食盐溶于水 D.硫酸溶于水
13.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A.25°C,pH=13的1. 0L Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0. 2NA
B.标准状况下,11.2 L Cl2溶于水,溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和为NA
C.常温常压下,4.6 g NO2所含的氮原子数目为0.1NA
D.34 g H2O2中含有非极性共价键的数目为2NA
14.N2F4可作高能燃料的氧化剂,它可由以下反应制得:HNF2+Fe3+→N2F4↑+Fe2++H+(未配平)。下列说法错误的是
A.N2F4分子中N-F键键角小于N2H4分子中N-H键键角
B.上述反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1
C.若生成标准状况下2.24LN2F4,转移电子0.2mol
D.N2F4作氧化剂时,其还原产物可能是N2和HF
15.设为阿伏伽德罗常数的值。下列有关叙述错误的是
A.1mol环戊二烯( )中含有σ键的数目为11NA,π键的数目是2NA
B.溶液中,碳原子数目为
C.1.0molCl2与1.0molCH4在光照下反应,生成CH3Cl的分子数为NA
D.在乙烯和丙烯的混合物中,含共用电子对数目为
16.下列各组物质中,前者与后者不相同的是
A.反应热效应:稀硫酸和NaOH与Zn和稀盐酸
B.化学键类型:Mg3N2 与Na2O2
C.相同温度下溶液的pH:醋酸铵与NaCl
D.粒子种类:Na2CO3溶液与NaHCO3溶液
17.已知由一种阳离子与两种酸根阴离子组成的盐称为混盐。向混盐中加入足量浓硫酸,发生反应:。下列说法错误的是
A.中的两种酸根阴离子分别为和
B.中不含非极性共价键
C.在上述反应中,浓硫酸不体现氧化性
D.每产生0.1mol,转移电子的数目约为
18.为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.含有的键数目为
B.与的混合物含有氮原子数为
C.与足量反应产生的气体分子数为
D.铝常温下与足量浓硫酸反应,转移电子数目为
二、原理综合题
19.我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如图:
回答下列问题:
(1)二氧化碳分子中的化学键是___。
(2)写出反应①的化学方程式___。
(3)实验室常用纯净碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,反应过程中产生二氧化碳的速率v(CO2)与时间关系如图:
①由图像分析,化学反应速率最快一段是__。
②为了增大上述化学反应的反应速率,欲向溶液中加入下列物质,你认为可行的是__(填写序号)。
A.蒸馏水 B.氯化钠溶液 C.浓盐酸 D.加热
(4)二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应,当氢氧化钠过量时反应生成碳酸钠,当氢氧化钠少量时反应生成碳酸氢钠。当二氧化碳与氢氧化钠的物质的量比为2:3时,溶液中的溶质是___。
(5)从原子结构角度说明氧原子得电子能力强于碳原子:__。
20.(1)碳及其化合物在生产和生活中有重要意义。海水中CO2的吸收能力取决于溶解的碳酸盐和硼酸盐生成的CO和B(OH)浓度。已知:298K时,H3BO3+H2OH++B(OH),Ka=5.7×10-10,碳酸的电离平衡常数:Ka1=4.3×10-7;Ka2=5.6×10-11,则少量CO2与B(OH)反应的离子方程式为___________。
(2)NaHF2(氟化氢钠)电解可制氟气,NaHF2中所含作用力的类型有___________;与HF互为等电子体(原子数相同、最外层电子总数相同的不同种微粒)的分子有___________(举一例)。
(3)采用高温熔融混合碳酸盐LiaNabKcCO3作电解质吸收并电解CO2制得无定型炭是CO2资源化利用的一种新途径。此法的阴极电极反应式为___________
21.A、B、C、D是4种短周期元素,它们的原子序数依次增大,其中,A、C及B、D 分别是同主族元素;已知B、D二元素原子核中质子数之和是A、C二元素原子核中质子数之和的2倍;A 元素的原子在周期表中半径最小;4种元素形成的单质有2种是气体,2种是固体。
(1)写出由B、C二元素所形成的原子个数比为1∶1的化合物的电子式 ,其晶体中存在的化学键的种类有 ;
(2)写出两种均由A、B、C、D是4种元素所组成化合物的化学式 、 ,这2种化合物的水溶液发生反应的离子方程式为 。
(3)用A元素的单质和B元素的单质可制成新型的化学电源,其构造如图所示。
2个电极均由多孔性碳制成,通入的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电。
①a是 极,电极反应式为 。
②b是 极,电极反应式为 。
22.运用化学反应原理研究硫、氮等单质及其化合物的反应,对生产、生活、环境保护等领域有着重要的意义。
(1)天然气中要加入少量有特殊气味的乙硫醇(),分子中S—H的极性小于分子中O—H的极性,请解释其原因:___________。
(2)工业上采用催化还原,不仅可以消除污染,而且可得到有价值的单质S。反应分两步完成,如图所示,催化还原第一步反应的化学方程式为___________。
(3)燃煤烟气中含有和,工业上常用溶液对燃煤烟气进行脱硫脱硝。已知溶液具有强氧化性,酸性条件下发生歧化反应生成,易溶于水,具有强氧化性,可氧化或。
①在实验室模拟脱硫过程:调节吸收液的pH为5,向其中通入含的模拟烟气。测得脱硫反应后,溶液中的阴离子为和,则脱硫反应的离子方程式为___________。
②在实验室模拟脱硝过程:调节吸收液的pH为5,向其中通入含NO的模拟烟气。测得脱硝效率(即NO的吸收率)随温度变化的曲线如图所示。结合已知信息分析,温度大于50℃时,随温度升高脱硝效率下降的原因是___________。
③在实验室模拟同时脱硫、脱硝过程:调节吸收液的pH为5,向其中通入含和NO(体积比4:1)的模拟烟气。测得脱硫反应速率大于脱硝反应速率,原因是除了和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是___________。
三、结构与性质
23.氮是动植物生长过程中不可缺少的元素,其单质及其化合物有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)肼(N2H4)、偏二甲肼(C2H8N2)、四氧化二氮(N2O4)都可用作火箭的燃料。
①N2H4、C2H8N2、N2O4中氮元素的质量分数由小到大的顺序为__。
②液态肼与液态四氧化二氨发生反应生成空气中含量最多的气体和水蒸气,写出该反应的化学方程式:___。
(2)将28gFe完全溶于一定量的HNO3溶液中,若只产生N2O、NO两种气体,该混合气体体积为5.6L(标准状况下),并且检测到溶液中金属阳离子只有Fe2+。
①与N2O互为等电子体的一种分子为__,其空间构型为___。
②写出上述Fe与HNO3反应生成N2O的离子方程式:___。
③生成的N2O、NO的物质的量之比为___。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【解析】
单质如氧气、氯气等都存在共价键;离子化合物如NaOH、NaSO4等存在共价键;只含共价键的化合物为共价化合物,所以一定含共价键,综上所述以上各类物质中都可存在共价键,故答案为D。
2.C
【解析】
A.乙烯中碳碳双键,只有一个键,另一个是键能较小的π键,故C=C键的键能小于乙烷中C-C键的键能的2倍,A正确;
B.两个原子在形成共价键时只有一个键,其他可能含有一个π键(如碳碳双键),也可能含有两个π键(如碳碳三键),B正确;
C.有些气体单质是单原子分子,如稀有气体分子,它们不含化学键,也就不含C=C,C错误;
D.根据两非金属的非金属性差异越大,所形成的共价键极性越大,C与O的非金属差异大于N与O,故C-O键的极性比N-O键的极性大,D正确;
答案选C。
3.D
【解析】
当两个原子间能形成多对共用电子对时首先形成一个σ键,另外的原子轨道形成π键。N2中存在叁键:一个σ键、两个π键,C2H4中存在碳碳双键:一个σ键、一个π键,C2H2中存在碳碳叁键:一个σ键、两个π键。HCl、H2O、H2O2中只有σ键,答案选D。
4.A
【解析】
A.Y的原子序数比X的原子序数大1,X的简单氢化物可用作制冷剂,推出X为N,Y为O,核素中质子数与中子数相等,则为14,为17,则核反应为:。为弱酸,A错误;
B.和互为同素异形体,B错误;
C.与反应生成,为离子化合物,C错误;
D.中既含有极性共价键,也含有非极性共价键,D正确;
故选A。
5.B
【解析】
A.N2H4分子中两个N原子共用一对电子,每个N原子和两个H原子分别共用一对电子,结构式为, A正确;
B.NaClO属于离子化合物,由钠离子和次氯酸根离子构成,电子式为,B错误;
C.Na+核电荷数为11,核外有10个电子,结构示意图为,C正确;
D.质子数为17、中子数为18的氯原子质量数为17+18=35,可以表示为Cl,D正确;
答案为B。
6.D
【解析】
A. 在双键中,σ键比单个的π键电子云重叠程度大,更加稳定,故A正确;
B.CO与N2结构相似,分子中σ键都是1个,π键都为2个,故B正确;
C.单键中含有1个σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,三键中含有1个σ键和2个π键,则两个原子形成共价键时至少有1个σ键,故C正确;
D. C、HCHO中含有2个单键和一个双键,则σ键与π键数之比为3:1,故D错误;
答案:D.
σ键头碰头重叠,π键肩并肩重叠,共价键中一定含σ键,则在分子中,化学键可能只有σ键,而没有π键,单键中含有1个σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,三键中含有1个σ键和2个π键。
7.C
【解析】
A. σ键是头碰头的重叠,π键是肩并肩的重叠,σ键比π键重叠程度大,σ键比π键稳定,故A正确;
B. 两个原子间只能形成1个σ键,两个原子之间形成双键时,含有一个σ键和一个π键,两个原子之间形成三键时,含有一个σ键和2个π键,故B正确;
C. 单原子分子中没有共价键,如稀有气体分子中不存在σ键,故C错误;
D. 两个原子之间形成三键时,含有一个σ键和2个π键,N2分子中含有一个三键,即有一个σ键,2个π键,故D正确。
故选C。
8.D
【解析】
分子中,键能越小,分子越不稳定,从表中读出键能最小的是溴,D满足;
故选D。
9.B
【解析】
A.CO的价电子总数为6+4=10,N2的价电子总数为5+5=10,故A正确;
B.一个CO分子中含有2个π键,根据表中键能知,CO中第一个π键的键能是1071.9kJ/mol-798.9kJ/mol=273kJ/mol,N2中第一个π键的键能是941.7kJ/mol-418.4kJ/mol=523.3kJ/mol,CO中第一个π键的键能较小,所以CO的第一个π键比N2更容易断,所以一氧化碳比氮气活泼,故B错误;
C.一氧化碳和氮气形成晶体为分子晶体,分子间作用力越大,沸点越高,由表 1 可知,CO 的熔沸点高于 N2,是因为 CO 为极性分子,分子间作用力大于 N2 ,故C正确;
D.根据表格数据,CO分子中有一个π键的键能为798.9kJ/mol-357.7kJ/mol=441.2 kJ/mol,键能大于C-O单键即σ键的键能,更稳定,故D正确;
故答案为B。
10.B
【解析】
A.双酚A连接2个甲基的碳原子连有4个碳原子,形成的是四面体结构,所以双酚A分子中所有碳原子不可能共面,故A错误;
B.苯环上的六个碳原子利用其未参与杂化的p轨道形成了6中心、6电子大 π键,即有两个 化学键,故B正确;
C.双酚A属于酚类,酚类有较强的还原性,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C错误;
D.双酚A有酸性,但酸性弱于碳酸,和Na2CO3反应生成NaHCO3,不能生成CO2,故D错误;
故选B。
11.D
【解析】
A.根据能量-反应过程的图像知,状态I的能量高于状态III的能量,故该过程是放热反应,选项A正确;
B.根据状态I、II、III可以看出整个过程中CO中的C和O形成的化学键没有断裂,CO结构不发生变化,选项B正确;
C.由图III可知,生成物是CO2,具有极性共价键,选项C正确;
D.状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O反应的过程,选项D错误。
答案选D。
12.D
【解析】
溴的挥发、氯气被木炭吸附,共价键不变,破坏的是分子间作用力;食盐溶于水电离出钠离子和氯离子,离子键被破坏;硫酸溶于水,电离出氢离子和,共价键被破坏,答案选D。
13.C
【解析】
A.25°C,pH=13的Ba(OH)2溶液中c(H+)=10-13mol/L,c(OH-)==mol/L=0.1mol/L,则1L该溶液中N(OH-)=c×V×NA=0.1 NA,故A项叙述错误;
B.Cl2与水的反应是可逆反应,Cl2并未完全反应,因此无法确定溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和,故B项叙述错误;
C.4.6 g NO2的物质的量n==0.1mol,所含氮原子数N=n×NA=0.1 NA,故C项叙述正确;
D.34 g H2O2的物质的量n==1mol,双氧水结构为,因此1mol双氧水中含有非极性共价键的数目为NA,故D项叙述错误;
综上所述,叙述正确的是C项,故答案为C。
14.D
【解析】
A.F的电负性强于H的,对成键电子对吸引能力更强,成键电子对离中心原子更远,成键电子对之间排斥力更小,致使N2F4的键角小于N2H4,故A正确;
B.由2HNF2+2Fe3+=N2F4↑+2Fe2++2H+可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1,故B正确;
C.若生成标准状况下2.24LN2F4物质的量,转移电子的物质的量是0.2mol,故D正确;
D.由于电负性:F>N,则N2F4中F为-1价,N为+2价,作氧化剂时只有N元素化合价才能降低,则还原产物可能是N2,HF不变价,故D错误;
故选D。
15.C
【解析】
A.已知单键均为σ键,双键为1个σ键和1个π键,故一个环戊二烯分子中含有11个σ键和2个π键,则1mol环戊二烯( )中含有σ键的数目为11NA,π键的数目是2NA,A正确;
B.溶液中,碳原子数目为=,B正确;
C.已知CH4与Cl2混合光照发生的反应有:CH4+Cl2CH3Cl+HCl、CH3Cl +Cl2CH2Cl2+HCl 、CH2Cl2 +Cl2CHCl3+HCl、 CHCl3+Cl2CCl4+HCl ,则1.0molCl2与1.0molCH4在光照下反应,生成CH3Cl的分子数小于NA,C错误;
D.在乙烯和丙烯的混合物中,设其中乙烯为xg,则丙烯为(a-x)g,故含共用电子对数目为=,D正确;
故答案为C。
16.B
【解析】
A.稀硫酸和NaOH与Zn和稀盐酸均为放热反应,反应热效应相同,A与题意不符;
B.Mg3N2为只含有离子键的离子化合物,Na2O2为既含有离子键,又含有共价键的离子化合物,化学键类型不同,B符合题意;
C.醋酸铵为弱酸弱碱盐,且醋酸与氨水的电离程度相等,溶液呈中性,NaCl为强酸强碱盐,溶液呈中性,相同温度下溶液的pH相等,C与题意不符;
D.Na2CO3溶液与NaHCO3溶液中均含有Na+、H+、、、OH-、H2O、H2CO3,粒子种类相同,D与题意不符;
答案为B。
17.D
【解析】
CaOCl2是混盐,阳离子是Ca2+,阴离子是Cl-和ClO-。由化学反应方程式CaOCl2+H2SO4(浓)=CaSO4+Cl2↑+H2O可知,反应中混盐含有的阴离子Cl-失电子,C1O -得电子,都生成氯气,发生归中反应,CaOCl2自身既是氧化剂又是还原剂。
A.根据上述分析可知:CaOCl2中的两种酸根阴离子分别为Cl-和ClO-,A正确;
B.由以上分析可知,CaOCl2中含离子键和极性共价键,不含非极性共价键,B正确;
C.在CaOCl2+H2SO4(浓)=CaSO4+Cl2↑+H2O反应中,浓硫酸中没有化合价变化,不体现氧化性,C正确;
D.根据反应中C1-失电子,C1O-得电子,可知发生归中反应生成Cl2,每产生1molCl2,转移1mol电子,所以产生0.1molCl2,转移电子的数目约为6.02×1022,D错误;
答案为D。
18.B
【解析】
A.1分子白磷含有6个键,则含有的键数目为,A错误;
B.与的最简式均是,与的混合物中的物质的量是1mol,含有氮原子数为,B正确;
C.二氧化碳所处温度和压强未知,的物质的量不一定是1mol,与足量反应产生的气体分子数不一定为,C错误;
D.铝常温下与足量浓硫酸混合发生钝化,无法计算转移电子数目,D错误;
答案选B。
19. 共价键 CO2+H2CO+H2O EF CD 碳酸钠、碳酸氢钠 两原子核外电子层相同,氧原子的核内质子数多于碳原子,氧的原子核对最外层电子的作用力大于碳原子,所以氧原子得电子能力强于碳原子
【解析】
(1)二氧化碳是C和O通过共价键结合成的共价化合物,分子中的化学键是共价键。
(2)反应①是二氧化碳和氢气反应生成一氧化碳和水,化学方程式为:CO2+H2CO+H2O。
(3)①由图像分析,EF段单位时间内生成的气体最多,化学反应速率最快。
②碳酸钙和盐酸反应的实质是碳酸钙和氢离子反应,影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂等,加入蒸馏水和氯化钠溶液,都降低了氢离子浓度,会减慢化学反应速率,加入浓盐酸,可以增大氢离子浓度,能加快化学反应速率,加热也能加快化学反应的反应速率,故选CD。
(4)二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应,当氢氧化钠过量时反应生成碳酸钠:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,当氢氧化钠少量时反应生成碳酸氢钠:CO2+NaOH=NaHCO3。二氧化碳与氢氧化钠的物质的量比为2:3,介于发生上面两个反应的二氧化碳与氢氧化钠的物质的量比1:2和1:1之间,所以溶液中的溶质是碳酸钠、碳酸氢钠。
(5) 氧原子和碳原子的核外电子层相同,氧原子的核内质子数多于碳原子,氧的原子核对最外层电子的作用力大于碳原子,所以氧原子得电子能力强于碳原子。
20. CO2 +B(OH)=H3BO3+HCO 离子键、共价键、氢键; CO2(或N2O) 3CO2 +4e-=C+2CO
【解析】
电离平衡常数Ka1(H2CO3)> Ka(H3BO3)>Ka1(HCO ),酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸;HF原子数为3、最外层电子总数为1+7+7+1=16,根据等电子体的定义,寻找HF的等电子体;阴极上生成无定形碳,则阴极上二氧化碳得电子生成C同时生成CO
(1)电离平衡常数Ka1(H2CO3)> Ka(H3BO3)>Ka1(HCO ),酸的电离平衡常数越大,酸的酸性越强,酸性:H2CO3>H3BO3>HCO ,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,所以离子方程式为CO2 +B(OH)=H3BO3+HCO,故答案为:CO2 +B(OH)=H3BO3+HCO;
(2)NaHF2为离子化合物,存在离子键,H-F键为共价键,F的电负性较强,还存在氢键;HF原子数为3、最外层电子总数为1+7+7+1=16,与HF互为等电子体的分子有CO2(或N2O)(举一例)。故答案为:离子键、共价键、氢键;CO2(或N2O);
(3)根据题意知,阴极上生成无定形碳,则阴极上二氧化碳得电子生成C同时生成CO,阴极反应式为3CO2 +4e-=C+2CO,故答案为:3CO2 +4e-=C+2CO。
21.(1);离子键、非极性共价键;
(2) NaHSO4、NaHSO3,H++=H2O+SO2↑;
(3)①负,H2-2e-+2OH-=H2O;②正,O2+2H2O+4e-=4OH-。
【解析】
A、B、C、D原子序数依次增大短周期元素,A、C及B、D分别是同一主族元素,确定B、D分别位于二、三周期;由于B、D两元素的原子核中质子数之和是A、C两元素原子核中质子数之和的两倍,确定A、C分别位于一、三周期,四种元素形成的单质中有两种是气体,两种是固体,所以A为氢、C为钠、B为氧、D为硫,据此答题。
根据上述分析可知:A是H,B是O,C是Na,D是S元素。
(1)由B、C两元素形成的原子个数比为1:1的化合物为Na2O2,该物质是离子化合物,电子式是,在该物质中含有的化学键为离子键、非极性共价键;
(2)两种均由A、B、C、D是4种元素所组成化合物为NaHSO4、NaHSO3。两种物质发生复分解反应产生硫酸钠、水、二氧化硫,反应的离子方程式为H++=H2O+SO2↑;
(3)氢气、氧气可以构成氢氧碱性燃料电池。在该燃料电池中,氢气在负极放电,氢气负极失去电子,发生氧化反应,变为H+,由于电解质溶液为碱性,H+与OH-结合形成H2O,所以负极的电极反应式为:H2-2e-+2OH-=H2O。根据图示可知在a极一侧产生了水,所以a为负极。O2在正极放电,O2获得电子,发生还原反应变为OH-,正极的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,所以b为正极。
22.(1)得电子能力S<O,对共用电子对的吸引作用S<O,因此S—H的极性小于O—H的极性
(2)
(3) 吸收液pH为5,显酸性,转化,温度升高,气体容易从溶液中逸出,且NO在吸收液中的溶解度降低 NO在吸收液中溶解度较低或脱硝反应活化能较高
【解析】
(1)
乙硫醇中硫原子的原子半径比乙醇中氧原子的原子半径大,硫原子得电子能力小于氧原子,对共用电子对的吸引作用小于氧原子,所以S—H键的极性小于O—H键,故答案为:得电子能力S<O,对共用电子对的吸引作用S<O,因此S—H的极性小于O—H的极性;
(2)
由图可知,氢气催化二氧化硫的第一步反应为在催化剂作用下,氢气和二氧化硫在300℃条件下反应生成硫化氢和水,反应的化学方程式为,故答案为:;
(3)
①由题意可知,酸性条件下,二氧化硫与次氯酸钠溶液反应氯化钠和硫酸,反应的化学方程式为,故答案为:;
②由题意可知,酸性条件下,次氯酸钠会发生歧化反应生成二氧化氯气体,温度升高,二氧化氯气体和一氧化氮气体在水中的溶解度减小,会从溶液中逸出,导致温度大于50℃时,随温度升高脱硝效率下降,故答案为:吸收液pH为5,显酸性,转化,温度升高,气体容易从溶液中逸出,且NO在吸收液中的溶解度降低;
③由题意可知,脱硫反应速率大于脱硝反应速率的原因可能是二氧化硫在烟气中的初始浓度大于一氧化氮,二氧化硫在烟气中的初始浓度大于一氧化氮,导致脱硫反应的反应速率大于脱硝反应;也可能是二氧化硫溶于水,一氧化氮不溶于水,溶液中二氧化硫与次氯酸钠溶液的接触面积大于一氧化氮,使得脱硫反应的反应速率大于脱硝反应;还可能是脱硝反应的活化能高于脱硫反应的活化能,使得脱硫反应的反应速率大于脱硝反应,故答案为:NO在吸收液中溶解度较低或脱硝反应活化能较高。
23. N2O4<C2H8N2<N2H4 N2H4+N2O4=2N2↑+2H2O↑ CO2 直线型 8Fe+30H++6NO3-=8Fe3++3N2O↑+15H2O 1:4
【解析】
(1)①N2H4中氮元素的质量分数为85.7%,C2H8N2中氮元素的质量分数为46.6%,N2O4中氮元素的质量分数为30.4%,所以氮元素的质量分数由小到大的顺序为N2O4<C2H8N2<N2H4;故本题答案为:N2O4<C2H8N2<N2H4;
②液态肼与液态四氧化二氨发生反应生成空气中含量最多的气体即氮气和水蒸气,化学方程式: 为N2H4+N2O4=2N2↑+2H2O↑,故本题答案为:N2H4+N2O4=2N2↑+2H2O↑;
(2)①N2O含有3个原子,价电子总数为17个,互为等电子体的一种分子为CO2,其空间构型为直线型,故本题答案为:CO2;直线型;
②Fe与HNO3反应生成硝酸铁,一氧化二氮和水,离子方程式:8Fe+30H++6NO3-=8Fe3++3N2O↑+15H2O,故本题答案为:8Fe+30H++6NO3-=8Fe3++3N2O↑+15H2O;
③28gFe为0.5mol,因为溶液中金属阳离子只有Fe2+,所以铁转移了1mol电子,产生N2O、NO两种气体该混合气体体积为5.6L(标准状况下),即混合气体的物质的量为0.25mol,假设生成N2O为xmol,则生成NO为(0.25-x)mol,根据电子得失守恒得:
8x+(0.25-x)×3=1
解得x=0.05mol,即生成N2O为0.05mol,生成NO为0.2mol,所以N2O、NO的物质的量之比为1:4,故本题答案为:1:4。
Fe与HNO3溶液反应,产物会随着硝酸浓度的改变而改变,不能根据化学方程式进行计算时,可根据电子得失守恒来计算,此为解题的关键。
答案第1页,共2页