高二下学期5月阶段性测试化学试题
考试时间:100分钟 分值:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 K-39 V-51 Mn-55 Ge-73
第Ⅰ卷(共40分)
一、选择题(本题共20小题,每小题2分,共40分。每题只有一项符合要求的答案)
1. 化学密切联系生产、生活实际,下列说法正确的是
A. 冶炼铝选择为原料,冰晶石作助熔剂
B. 电解精炼粗铜时,粗铜作阴极
C. 锅炉内壁装上若干镁合金用来保护钢铁设备,原理是牺牲阳极的阴极保护法
D. 铁皮上电镀锌时,锌作阳极;镀锌铁皮的镀层破损后,铁皮会加速腐蚀
【答案】C
【解析】
【详解】A.冶炼铝选择为原料,冰晶石作助熔剂,故A错误;
B.电解精炼粗铜时,粗铜作阳极,故B错误;
C.锅炉内壁装上若干镁合金,镁比铁活泼,镁合金作负极,采用原电池原理牺牲阳极的阴极保护法保护钢铁,故C正确;
D.镀锌铁皮的镀层破损后,锌比铁活泼,锌作负极,铁依旧被保护,故D错误;
故选:C。
2. 高效率和高选择性将CO2转化为CH4是CO2资源化利用的途径之一,我国科研工作者开发了一种空腔串联反应器,为电催化还原CO2提供了一种可行的转化方案,其原理如图所示。
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 22gCO2中所含共用电子对数目为4NA
B. 1molCH4中所含质子数和中子数均为10NA
C. 途径2生成标准状况下22.4LCH4,反应转移电子数为8NA
D. 途径1所得产物物质的量之比为l:1,形成共价键数目为6NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO2的结构式为O=C=O,含有4个共用电子对,22gCO2的物质的量为=0.5mol,所含共用电子对数目为2NA,故A错误;
B.CH4中含有10个质子,6个中子,则1molCH4中含有10 NA个质子和6 NA个中子,故B错误;
C.标准状况下22.4LCH4的物质的量为1mol,途径2生成CH4的过程中C元素化合价由+4价下降到-4价,反应转移电子数为8NA,故C正确;
D.未说明所得产物物质的量,无法计算形成共价键数目,故D错误;
故选C。
3. 化合物T是一种用于合成药物的重要试剂,其结构简式如图所示。已知X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的前四周期主族元素,Z、M位于同一主族,X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数。下列有关叙述错误的是
A. 简单离子半径:
B. 简单氢化物稳定性:
C. 化合物与YZM均为直线形分子
D. 化合物T中所有原子均满足8电子相对稳定结构
【答案】D
【解析】
【分析】由化合物T的结构简式和X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的前四周期主族元素可知,N为K元素,X可形成1个共价键,且其原子序数最小,X为H元素,Y可形成4个共价键,可推断出Y为C元素,X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,且Z可形成2个共价键,可推断出Z最外层电子数为6,Z与M为同主族元素,即Z、M分别为O元素、S元素。据此分析解答。
【详解】A.电子层数越多,离子半径越大;电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小;简单离子半径:M>N>Z,故A正确;
B.元素非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,简单氢化物稳定性:Z>M>Y,故B正确;
C.化合物CS2和COS中心C原子的价层电子对数均为2,无孤电子对,均为直线结构,故C正确;
D.化合物T中含H原子,与其他原子形成共价键,H原子的最外层为2个电子,不是所有的原子均满足8电子稳定结构,故D错误;
故选D。
4. 2021年9月24日,中科院天津工业生物技术研究所成果“无细胞化学酶系统催化合成淀粉"在国际学术期刊《自然》上发表。其中一步核心反应如图所示,设为阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是
A. 与DHA可以发生酯化反应
B. 由甘油选择性制备DHA的反应的反应类型为氧化反应
C. 1molDHA分子中最多有个原子共平面
D. 淀粉与纤维素的分子式相同,但二者不互为同分异构体
【答案】A
【解析】
【分析】转化过程中各步反应方程式分别为:①CO2+3H2=CH3OH+H2O;②CH3OH+O2=H2O2+HCHO;③2H2O2=O2↑+2H2O;④。
【详解】A.DHA含有羰基和羟基,不含羧基,不能和发生酯化反应,故A错误;
B.甘油的结构简式为CH2(OH)CH(OH)CH2(OH),由甘油制备DHA的反应为脱氢的氧化反应,故B正确;
C.依据甲醛4原子共平面,单键可以旋转,DHA分子中除了亚甲基上有2个H不共面,最多有8个原子在同一平面上,则1molDHA分子中最多有个原子共平面,故C正确;
D.淀粉与纤维素的分子式相同,均为(C6H10O5)n,但n值不同,故二者不互为同分异构体,故D正确;
答案选A。
5. 聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料,其合成路线如下:
下列说法错误的是
A.
B. 聚乳酸分子中含有两种官能团
C. 乳酸与足量的反应生成
D. 两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据氧原子数目守恒可得:3n=2n+1+m,则m=n-1,A正确;
B.聚乳酸分子中含有三种官能团,分别是羟基、羧基、酯基,B错误;
C.1个乳酸分子中含有1个羟基和1个羧基,则1mol乳酸和足量的Na反应生成1mol H2,C正确;
D.1个乳酸分子中含有1个羟基和1个羧基,则两分子乳酸可以缩合产生含六元环的分子(),D正确;
故选B。
6. 下列离子方程式正确的是
A. 通入冷的NaOH溶液:
B. 用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的:
C. 硫酸酸化的溶液中加入:
D. 溶液与少量的溶液混合:
【答案】A
【解析】
【详解】A.和NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,A正确;
B.醋酸是弱酸,不能拆开,B错误;
C.被氧化生成,但在酸性条件下,不会生成氢氧化铁沉淀,C错误;
D.溶液与少量的溶液反应,应按少量的的电离比例书写离子方程式:,D错误;
答案选A。
7. 根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是
选项 实验目的 实验及现象 结论
A 探究氢离子浓度对、相互转化的影响 向溶液中缓慢滴加硫酸,黄色变橙色 增加氢离子浓度,转化平衡向生成的方向移动
B 检验乙醇中是否含水 向乙醇中加入一小粒金属钠,产生无色气体 乙醇中含水
C 检验铁锈中是否含有二价铁 将铁锈溶于浓盐酸,滴入溶液,紫色褪去 铁锈中含有二价铁
D 比较和的水解常数 分别测定浓度均为的和的pH,后者大于前者
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.溶液中存在反应:,呈黄色,呈橙红色,增加氢离子浓度,溶液由黄色变为橙色,说明平衡正向移动,故A正确;
B.乙醇与钠反应也生成氢气,因此不能用Na检验乙醇中是否有水,故B错误;
C.能氧化氯离子,因此盐酸也能使高锰酸钾溶液褪色,应将铁锈溶于硫酸,故C错误;
D.所选盐的阳离子不同,阳离子的水解程度对阴离子的水解产生影响,因此应选用等浓度的和进行实验,故D错误;
故选:A。
8. 从电解阳极泥中提取单质硒的工艺流程如下:
已知:Se在阳极泥中主要以形式存在,焙烧后转化为,硒化物有毒。
下列说法中正确的是
A. 若焙烧时反应为,反应转移电子12mol
B. 焙烧时需要使用玻璃棒、陶瓷坩埚等仪器
C. 还原过程中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为
D. 硒代硫酸钠()与反应可以得到固体Se
【答案】D
【解析】
【分析】Se在阳极泥中主要以形式存在,焙烧后转化为,发生的反应为,加水浸出,除去滤渣,再加盐酸酸化,得到,向所得溶液通入SO2还原得到固体Se。
【详解】A.中Se的化合价从-2价升高到+4价,O2中O的化合价从0价降低到-2价,但转移电子多少与反应物用量有关,题中没有明确反应物的量,故无法计算转移电子的物质的量,A错误;
B.陶瓷坩埚含有二氧化硅,在高温条件下能与Na2CO3反应,故焙烧时不能使用陶瓷坩埚,B错误;
C.还原过程中发生反应:,反应中作氧化剂,SO2作还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为,C错误;
D.由硫代硫酸钠()与反应生成硫酸钠、二氧化硫、硫和水可推测,硒代硫酸钠()与反应可以发生类似的反应,得到固体Se,D正确;
答案选D。
9. 一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A. 物质X常选用生石灰
B. 工业上常用电解熔融制备金属镁
C. “氯化”过程中发生的反应为
D. “煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水
【答案】D
【解析】
【分析】海水经一系列处理得到苦卤水,苦卤水中含Mg2+,苦卤水中加物质X使Mg2+转化为Mg(OH)2,过滤除去滤液,煅烧Mg(OH)2得MgO,MgO和C、Cl2经“氯化”得无水MgCl2。
【详解】A.物质X的作用是使Mg2+转化为Mg(OH)2,工业上常采用CaO,发生CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2+Ca2+,A正确;
B.Mg是较活泼金属,工业上常用电解熔融制备金属镁,B正确;
C.由图可知“氯化”过程反应物为MgO、氯气、C,生成物之一为MgCl2,C在高温下能将二氧化碳还原为CO,则“气体”为CO,反应方程式为,C正确;
D.“煅烧”后得到MgO,MgO和盐酸反应得到MgCl2溶液,由于MgCl2在溶液中水解为氢氧化镁和HCl,将所得溶液加热蒸发HCl会逸出,MgCl2水解平衡正向移动,得到氢氧化镁,得不到无水MgCl2,D错误;
选D。
10. 下列有关选项描述不正确的是
A. 第一电离能:
B. 干冰与冰两种晶体对比密度和空间利用率大小:干冰>冰
C. 第四周期某元素的基态原子中3d能级上有4个未成对电子,则价电子排布式为或
D. 与氨硼烷()互为等电子体,其中C、N、B原子的杂化类型均为
【答案】C
【解析】
【详解】A.同周期从左到右主族元素的第一电离能呈增大趋势,IIA、VA族大于相邻元素,则第一电离能:N>O>Be>B,A项正确;
B.干冰中CO2分子间只存在范德华力,干冰中CO2分子采取分子密堆积,冰晶体中H2O分子间存在范德华力和分子间氢键,由于氢键具有方向性,在冰晶体中每个水分子周围只有4个紧邻的水分子,导致冰晶体不具有分子密堆积的特征,使得冰晶体中水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,同时CO2的摩尔质量大于H2O的摩尔质量,故密度和空间利用率大小:干冰>冰,B项正确;
C.第四周期某元素的基态原子中3d能级上有4个未成对电子,则价电子排布式为3d64s2,不可能为3d44s2,C项错误;
D.CH3CH3与氨硼烷中的C、N、B均形成4个σ键,没有孤电子对,均采取sp3杂化,D项正确;
答案选C。
11. Fe、HCN与在一定条件下发生如下反应:。下列说法错误的是
A. 此化学方程式中涉及的部分主族元素的电负性由大到小的顺序为
B. 配合物的中心离子的价电子排布图为,该中心离子的配位数是6
C. 配合物的配体为,配位原子为N
D. 中阴离子的空间构型为平面三角形,其中碳原子的杂化方式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.C、N、O为同周期元素,随核电荷数的增加电负性增大,且三者电负性均大于H,则电负性:,故A正确;
B.配合物的中心离子为Fe2+,其价电子排布图为:,由离子结构可知其配位数为6,故B正确;
C.配合物的配体为,C的电负性比N小,配位原子为C,故C错误;
D.CO的中心C原子的价层电子对数=,无孤电子对,离子空间构型为平面三角形,碳原子杂化方式为,故D正确;
故选:C。
12. 下列有关说法正确的是
A. 、、SiC的晶体类型与化学键类型均相同
B. 四氨合铜离子中H-N-H键角大于分子中H-N-H键角
C. 离子晶体受热分解温度比较:
D. 酸性强弱比较:
【答案】B
【解析】
【详解】A.、SiC属于共价晶体; 属于分子晶体,晶体类型不同,故A错误;
B.四氨合铜离子中N原子形成4对共价键,不存在孤电子对, 中N原子形成3对共价键,含1对孤电子对,成键电子对之间斥力比孤电子对和成键电子对之间的斥力要小,因此四氨合铜离子中H-N-H键角大于分子中H-N-H键角,故B正确;
C.金属阳离子的极化能力越强,反应就越容易,对于碱土金属,同主族从上到下离子半径递增,极化能力递减,碳酸盐的热稳定性递增,故C错;
D.中含O原子多,氧原子吸引电子使得硝酸中O-H键的极性增大,因此电离程度大于,则酸性: ,故D错误;
故选:B。
13. 如图表示一个晶胞,该晶胞为正方体结构,图中粒子(原子、分子或离子)位于正方体的顶点和面心。下列有关说法不正确的是
A. 该晶胞若为分子晶体或者金属晶体的一个晶胞时,与每个粒子距离最近且距离相等的粒子数均为12
B. 若这是一个不完整的金刚石晶胞,则晶胞中其他碳原子的数目为4个,假设C原子半径为r,则晶胞边长为
C. 若这是一个不完整的晶胞,则图中所示实心球表示,而离子填充在顶点和最近的三个面心组成的8个正四面体空隙中,且离子配位数为8
D. 若这是一个不完整的氯化钠晶胞,则图中粒子可均为钠离子,也可均为氯离子
【答案】C
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知该粒子位于顶点和面心,以面心粒子为观察对象,每个粒子距离最近且距离相等的粒子数均为12,故A正确;
B.金刚石晶胞中体对角线长为8r,则晶胞边长为,故B正确;
C.离子填充在顶点和最近的三个面心组成的8个正四面体空隙中,则离子配位数为4,故C错误;
D.氯化钠晶胞中,钠离子周围有6个氯离子,氯离子周围有6个钠离子,则图中粒子可能为钠离子,也可能为氯离子,故D正确;
故选C。
14. 某探究性学习小组认为与KI溶液反应时,能发生以下反应:① ,② 。设计如下装置进行验证,一段时间后,石墨Ⅱ电极上有光亮的物质生成。
已知AgI的溶度积常数,氧化性,下列有关叙述正确的是
A. 石墨Ⅰ正极,盐桥内溶质为KCl
B. 石墨Ⅱ的电极反应式为
C. 往KI溶液中加入淀粉可检验生成的产物
D. 平衡常数:;反应活化能:①>②
【答案】C
【解析】
【分析】一段时间后,石墨Ⅱ电极上有光亮的物质生成,说明构成了原电池,石墨Ⅱ生成了Ag,则石墨Ⅱ为正极,电极反应式为Ag++e-=Ag,石墨Ⅰ为负极,电极反应式为2I--2e-=I2,据此解答。
【详解】A.由于石墨Ⅱ电极区溶液为AgNO3溶液,Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀,易堵塞盐桥,A错误;
B.石墨Ⅱ为正极,发生还原反应,电极反应式为,B错误;
C.石墨Ⅰ为负极,电极反应式为2I--2e-=I2,淀粉遇碘单质变蓝,因此往KI溶液中加入淀粉可检验生成的产物,C正确;
D.由可计算出反应①的,故在溶液中易发生沉淀反应,不易发生氧化还原反应,说明反应活化能①<②,D错误;
答案选C。
15. 基于硫化学的金属硫电池有望替代当前锂离子电池技术,满足人类社会快速增长的能源需求,该电池的结构及原理如图所示。
下列有关叙述正确的是
A. 该电池可采用含的水溶液或有机物为电解质溶液
B. 放电时,电子的移动方向:电极a→电极b→隔膜→电极a
C. 充电时,阳极区可能发生的反应有
D. 充电时。电路中转移时,阴极质量减重78g
【答案】C
【解析】
【详解】A.该电池的负极为金属K,易与发生反应,不能用含的水溶液为电解质溶液,故A错误;
B.放电时,电极a负极,电子从电极a通过导线流动到电极b,电子不通过电解质,故B错误;
C.阳极反应可能存在[、、],故C正确;
D.充电时,电路中转移时,阴极发生的反应为,故电极应增重78g,故D错误;
故答案选C。
16. 某温度下,反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是
A. 增大压强,,平衡常数增大
B. 加入催化剂,平衡时的浓度增大
C. 恒容下,充入一定量的,平衡向正反应方向移动
D. 恒容下,充入一定量的,的平衡转化率增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应是一个气体分子数减少的反应,增大压强可以加快化学反应速率,正反应速率增大的幅度大于逆反应的,故v正> v逆,平衡向正反应方向移动,但是因为温度不变,故平衡常数不变,A不正确;
B.催化剂不影响化学平衡状态,因此,加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度,B不正确;
C.恒容下,充入一定量的H2O(g),H2O(g)的浓度增大,平衡向正反应方向移动,C正确;
D.恒容下,充入一定量的CH2=CH2 (g),平衡向正反应方向移动,但是CH2=CH2 (g)的平衡转化率减小,D不正确;
综上所述,本题选C。
17. 常温下,一元酸的。在某体系中,与离子不能穿过隔膜,未电离的可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中,当达到平衡时,下列叙述正确的是
A. 溶液Ⅰ中
B. 溶液Ⅱ中的HA的电离度为
C. 溶液Ⅰ和Ⅱ中的不相等
D. 溶液Ⅰ和Ⅱ中之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A.常温下溶液I的pH=7.0,则溶液I中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,c(H+)<c(OH-)+c(A-),A错误;
B.常温下溶液II的pH=1.0,溶液中c(H+)=0.1mol/L,Ka==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),则=1.0×10-3,解得=,B正确;
C.根据题意,未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液I和II中的c(HA)相等,C错误;
D.常温下溶液I的pH=7.0,溶液I中c(H+)=1×10-7mol/L,Ka==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),=1.0×10-3,溶液I中c总(HA)=(104+1)c(HA),溶液II的pH=1.0,溶液II中c(H+)=0.1mol/L,Ka==1.0×10-3,c总(HA)=c(HA)+c(A-),=1.0×10-3,溶液II中c总(HA)=1.01c(HA),未电离的HA可自由穿过隔膜,故溶液I和II中的c(HA)相等,溶液I和II中c总(HA)之比为[(104+1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]=(104+1)∶1.01≈104,D错误;
答案选B。
18. 甘氨酸是人体必需氨基酸之一、在时,、和的分布分数【如】与溶液关系如图。下列说法错误的是
A. 甘氨酸具有两性
B. 曲线c代表
C. 的平衡常数
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.中存在和-COOH,所以溶液既有酸性又有碱性,故A正确;
B.氨基具有碱性,在酸性较强时会结合氢离子,羧基具有酸性,在碱性较强时与氢氧根离子反应,故曲线a表示 的分布分数随溶液pH的变化,曲b表示
的分布分数随溶液pH的变化,曲线c表示的分布分数随溶液pH的变化,故B正确;
C.的平衡常数,时,根据a,b曲线交点坐标可知,时,,则,故C正确;
D.由C项分析可知,,根据b,c曲线交点坐标坐标分析可得电离平衡的电离常数为K1=,,则,即,故D错误;
故答案选D。
19. 已知:25 °C时,某些弱酸的电离常数如下表,下列说法正确的是
H2SO3 H2CO3 CH3COOH HClO
Kl=1.54×10-2 K1==4.30×10-7 K=1.8×l0-5 K = 2. 95×l0-8
K2=1.02×10-7 K2=5.61×l0-11
A. 向漂白粉溶液中加入少量NaHSO3可增强漂白性
B. 向Na2CO3溶液中通入少量SO2发生反应的离子方程式为:2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-
C. 相同浓度的NaClO、Na2CO3、NaHCO3溶液的pH值由大到小的顺序为:NaClO>Na2CO3>NaHCO3
D. 相同浓度的CH3COONa和NaClO溶液混合后,溶液中各离子浓度的大小关系为:c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】B
【解析】
【详解】A.向漂白粉溶液中加入少量NaHSO3,亚硫酸氢钠被氧化,漂白性降低,A错误;
B.亚硫酸的酸性强于碳酸,则Na2CO3溶液中通入少量SO2发生反应的离子方程式为:2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-,B正确;
C.酸性:H2CO3>HClO>HCO3-,相同浓度的NaC1O、Na2CO3、NaHCO3溶液的pH值由大到小的顺序为:Na2CO3>NaC1O>NaHCO3,C错误;
D.次氯酸根离子的水解程度大于醋酸根,则相同浓度的CH3COONa和NaClO溶液混合后,溶液中各离子浓度大小关系是:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),D错误;
答案选B。
20. 工业上以为原料生产,对其工艺条件进行研究。现有含的、溶液,含的、溶液。在一定pH范围内,四种溶液中随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 反应的平衡常数
B.
C. 曲线④代表含的溶液的变化曲线
D. 对含且和初始浓度均为的混合溶液,时才发生沉淀转化
【答案】D
【解析】
【分析】溶液pH变化,含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中锶离子的浓度几乎不变,pH相同时,溶液中硫酸根离子越大,锶离子浓度越小,所以曲线①代表含硫酸锶固体的0.1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线,曲线②代表含硫酸锶固体的1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线;碳酸是弱酸,溶液pH减小,溶液中碳酸根离子离子浓度越小,锶离子浓度越大,pH相同时,1mol/L碳酸钠溶液中碳酸根离子浓度大于0.1mol/L碳酸钠溶液,则曲线③表示含碳酸锶固体的0.1mol/L碳酸钠溶液的变化曲线,曲线④表示含碳酸锶固体的1mol/L碳酸钠溶液的变化曲线。
【详解】A.反应SrSO4(s)+COSrCO3(s)+SO的平衡常数K===,A正确;
B.由分析可知,曲线①代表含硫酸锶固体的0.1mol/L硫酸钠溶液的变化曲线,则硫酸锶的溶度积Ksp(SrSO4)=10—5.5×0.1=10—6.5,温度不变,溶度积不变,则溶液pH为7.7时,锶离子的浓度为=10—6.5,则a为-6.5,B正确;
C.由分析可知,曲线④表示含碳酸锶固体的1mol/L碳酸钠溶液的变化曲线,C正确;
D.对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始浓度均为1.0mol·L-1的混合溶液中锶离子的浓度为10-6, 5,根据图示,锶离子的降低,所以发生沉淀转化,D错误;
故选D。
第Ⅱ卷(共60分)
二、填空题(本题共5小题,共60分)
21. 锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。请回答下列问题:
(1)基态锗原子的核外电子排布式为[Ar]_______,有_______个未成对电子。
(2)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构的角度分析,原因是_______。
(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析变化的规律及原因_______。
熔点/℃ 26 146
沸点/℃ 83.1 186 约400
(4)光催化还原制备反应中,带状纳米是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大到小的顺序是_______。
(5)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为_______,微粒之间存在的作用力是_______。
(6)晶胞有两个基本要素:
①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置。下图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为;C为。则B原子的坐标参数为_______。
②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数,其密度为_______(列出计算式即可)。
【答案】(1) ① ②. 2
(2)Ge半径大,原子间形成的共价键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不重叠
(3)按氯溴碘顺序,熔沸点依次升高;原因是它们结构相似,相对分子质量按氯溴碘顺序依次增大,分子间作用力逐渐增大
(4)
(5) ①. ②. 共价键
(6) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
Ge是32号元素,与碳元素是同一主族的元素,在元素周期表中位于第四周期IVA族;基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar] 3d104s24p2;在其原子的最外层的2个4p电子分别位于2个不同的4p轨道上,所以基态Ge原子有2个未成对的电子,故答案为:3d104s24p2;2;
【小问2详解】
Ge与C是同族元素,C原子原子半径较小,原子之间可以形成双键、三键;但Ge原子之间难以形成双键或三键,从原子结构角度看,这是由于锗的原子半径大,原子之间形成的σ单键较长,p-p轨道肩并肩重叠的程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键,故答案为Ge原子半径大,原子间形成的σ单键较长,p p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键;故答案为:Ge半径大,原子间形成的共价键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不重叠;
【小问3详解】
锗元素的卤化物在固态时都为分子晶体,分子之间通过微弱的分子间作用力结合。对于组成和结构相似的物质来说,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高。由于相对分子质量:GeCl4<GeBr4<GeI4,所以它们的熔沸点由低到高的顺序是:GeCl4<GeBr4<GeI4,故答案为:按氯溴碘顺序,熔沸点依次升高;原因是它们结构相似,相对分子质量按氯溴碘顺序依次增大,分子间作用力逐渐增大;
【小问4详解】
光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。元素的非金属性越强,其吸引电子的能力就越强,元素的电负性就越大。元素Zn、Ge、O的非金属性强弱顺序是:O>Ge>Zn,所以这三种元素的电负性由大至小的顺序是O>Ge>Zn,故答案为:O>Ge>Zn;
【小问5详解】
Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为1个s轨道与3个p轨道形成的sp3杂化;由于是同一元素的原子通过共用电子对结合,所以微粒之间存在的作用力是共价键,故答案为:sp3;共价键;
【小问6详解】
①根据各个原子的相对位置可知,B位于面心上,在x、z方向的1/2处,所以其坐标是,故答案为:;
②根据晶胞结构可知,在晶胞中含有的Ge原子数是8×1/8+6×1/2+4=8,所以晶胞的密度ρ=
g·cm-3,故答案为:。
22. 某软锰矿的主要成分是,还含有CaO、、FeS等杂质,以该软锰矿为原料制备碳酸锰()的工业流程图如下:
已知:①部分阳离子沉淀时溶液的pH如下表。
阳离子
开始沉淀的pH 8.8 10.6
沉淀完全的pH 10.1 13.1
②为难溶物
回答下列问题:
(1)用稀硫酸“浸出”软锰矿时,要在适当的高温下进行,并不断搅拌的目的是_______;若在“浸出”液中加入KSCN溶液,溶液呈血红色,写出在酸溶过程中FeS发生反应的离子方程式:_______。
(2)“操作Ⅰ”需要加入试剂X调节溶液的pH,试剂X最好选用_______(填字母);
A.溶液 B.NaOH溶液 C.氨水 D.固体
已知室温下,,则室温下“操作Ⅰ”中除去杂质离子(要求杂质离子浓度均小于)所需调节溶液的pH在_______范围内。
(3)写出“沉锰”时加入足量的离子方程式为_______;“沉锰”后需要过滤、洗涤碳酸锰沉淀,检验碳酸锰洗涤干净的方法是_______。
【答案】(1) ①. 加速酸溶的速率,提高锰的浸出率 ②.
(2) ①. D ②.
(3) ①. ②. 取少量最后一次洗涤液于试管中,先加入盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,若没有沉淀生成,则沉淀已洗净
【解析】
【分析】软锰矿的主要成分是,还含有CaO、、FeS等杂质,加硫酸溶解,生成硫酸钙、硫酸铝、其中FeS与二氧化锰反应生成硫酸铁和硫酸锰以及S单质;过滤除去S和硫酸钙;滤液中加固体调节溶液pH除去铝离子和铁离子;过滤后在滤液中加NaF进一步除去该离子,过滤出CaF2,滤液中加碳酸氢钠生成碳酸锰,据此分析解答。
【小问1详解】
“浸出”软锰矿时,要在适当的高温下进行,并不断搅拌可以加快反应速率,提高锰的浸出率;“浸出”液中加入KSCN溶液,溶液呈血红色,可知反应生成三价铁离子,根据得失电子守恒及元素守恒可得反应方程式:,故答案为:加速酸溶的速率,提高锰的浸出率;;
【小问2详解】
“操作Ⅰ”需要加入试剂X调节溶液的pH,目的是除去铝离子和铁离子,而不使沉淀,同时不能引入杂质,因此应选、调节pH;结合Ksp可知氢氧化铁更易沉淀,因此只需确保Al3+沉淀完全即可除去铁离子,则铝离子完全沉淀时:,,,此时pH>5,为不使沉淀,pH应小于8.8,则pH范围:,故答案为:D;;
【小问3详解】
“沉锰”时加入足量,碳酸氢根离子与二价锰离子反应生成碳酸锰沉淀,同时生成二氧化碳气体,反应离子方程式为:,“沉锰”后需要过滤、洗涤碳酸锰沉淀,检验碳酸锰洗涤干净的方法是取少量最后一次洗涤液于试管中,先加入盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,若没有沉淀生成,则沉淀已洗净。故答案为:;取少量最后一次洗涤液于试管中,先加入盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,若没有沉淀生成,则沉淀已洗净。
23. 实验室制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵的实验步骤如图:
步骤i.将加入足量盐酸酸化的溶液中,微沸数分钟。
步骤ii.把制得的溶液缓慢加入到足量溶液中,有气泡产生并析出紫红色晶体。
步骤iii.反应结束后抽滤,用饱和溶液洗涤3次,再用无水乙醇洗涤2次,静置一段时间后得到产品。
请回答下列问题:
(1)步骤i中生成了一种空气中的主要气体,写出反应的化学方程式:_______。
(2)已知能被氧化,步骤ii可以在如下图装置中进行(夹持仪器略去),利用A中反应产生的气体将装置中空气排尽。
①仪器M的名称是_______,A中反应的离子方程式为_______;
②B装置盛装的试剂是_______。
(3)步骤iii中用无水乙醇洗涤的目的是_______。
(4)称量m克产品,用溶液氧化,再除去多余的(方法略),最后用标准溶液滴定至终点(滴定过程只发生反应),消耗标准溶液的体积为,产品中钒的质量分数为_______%(用含有m、c、V的式子表示)。若实验测得钒的质量分数偏大,则可能的原因是_______。(填序号)
A.滴定终点时俯视读数 B.标准溶液被氧化
【答案】(1)
(2) ①. 长颈漏斗 ②. ③. 饱和
(3)洗去固体表面的水分和,快速干燥晶体
(4) ①. ②. B
【解析】
【分析】实验室以V2O5为原料制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体,其流程为:V2O5与6mol/L的HCl、N2H4 2HCl反应制取VOCl2溶液,VOCl2溶液再与NH4HCO3溶液反应即可制得氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体。
【小问1详解】
步骤i中生成了一种空气中的主要气体是N2,该步骤反应的化学方程式为:;故答案为:;
【小问2详解】
①该仪器是长颈漏斗②A装置用于制备二氧化碳,是用碳酸钙固体和稀盐酸制备,反应方程式为:,产生二氧化碳的同时,会产生HCl杂质,对后续实验产生影响,故B中应加饱和除去二氧化碳中的HCl杂质;故答案为:长颈漏斗;;饱和;
【小问3详解】
用无水乙醇洗涤是为了洗去固体表面的水和NH4HCO3,乙醇具有挥发性,能最大程度减少杂质的存在;故答案为:洗去固体表面的水分和,快速干燥晶体;
【小问4详解】
根据反应VO+2+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O可知,n(VO2+)=n(Fe2+)=cV×10-3mol ,n(V)=n(VO2+),m(V)=51×cV×10-3,则钒的质量分数为% ;若实验测得钒的质量分数偏大,应该从c、V、m 三个角度分析,有可能标准溶液(NH4)2Fe(SO4)2被氧化了,还原能力降低,滴定时消耗的标准溶液体积偏大,会使测定结果偏高,有可能是滴定时读数带来的误差,例如滴定终点时仰视读数,则会导致记录的消耗标准液的体积偏高,最后导致测定结果偏高,故B正确。故答案为:;B。
24. 二甲醚()主要用作有机合成材料,也用作溶剂、气雾剂、制冷剂和麻醉剂等,工业上可由合成气(CO和)反应制取。
(1)碘甲烷法是制取二甲醚()的常用方法,由碘甲烷与甲醇钠在一定条件下制得,其化学方程式为_______。
(2)已知:①
②
③
则 _______(用x、y、z表示)。
(3)在密闭容器中加入3molCO和,发生 。平衡常数随温度和压强的变化如表甲所示:
表甲
压强 平衡常数 温度 1.0MPa 1.5MPa 12.0MPa
200℃ a b 9
450℃ c 18 d
600℃ 25 e f
请回答:
①_______(填“>”或“<”)0。
②a=_______,_______。
(4)已知反应生成的初始速率与CO、的初始浓度的关系为,k是速率常数。在800℃时测得的相关数据如表乙所示。
表乙
实验编号 初始浓度 生成的初始速率/
1
2
3
请回答:
①800℃时,k的值为_______(只写数值,不写单位)。
②若800℃时,初始浓度,则生成的初始速率为_______。
(5)一种二甲醚燃料电池如图所示
①石墨2电极为_______(填“正”或“负”)极。
②石墨1电极发生的电极反应式为_______。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. > ②. 9 ③. 25
(4) ①. ②.
(5) ①. 正 ②.
【解析】
【小问1详解】
碘甲烷与甲醇钠在一定条件下发生取代反应生成二甲醚和NaI,反应的化学方程式为CH3I+CH3ONaCH3OCH3+NaI;答案为:CH3I+CH3ONaCH3OCH3+NaI;
【小问2详解】
根据盖斯定律,将①+②+③可得3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) H4=(x+y+z)kJ/mol;答案为:x+y+z;
【小问3详解】
①由于压强不影响平衡常数,故a=b=9、c=d=18、e=f=25,由表中数据知,升高温度,平衡常数增大,说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应, H4>0;答案为:>;
②由于压强不影响平衡常数,相同温度不同压强下平衡常数相等,则a=9、f=25;答案为:9;25;
【小问4详解】
①对比实验1和3,CO浓度相同,实验3中H2浓度为实验1的1.5倍,实验3的速率是实验1的1.5倍,则y=1;v=k cx(CO) c(H2),将实验1和实验2的数据代入得3.2×10-3=k×(2.00×10-3)x×2.00×10-3、2.0×10-3=k×(1.00×10-3)x×5.00×10-3;解得k=4×105、x=2;答案为:4×105;
②由①知,v=4×105c2(CO) c(H2),当初始浓度c(CO)=c(H2)=3.00×10-3mol/L时,生成CH3OCH3的初始速率为4×105×(3.00×10-3)2×3.00×10-3=1.08×10-2;答案为:1.08×10-2;
【小问5详解】
①由H+的流向可知,石墨2为正极,正极上O2发生得电子的还原反应生成H2O;答案为:正;
②石墨1为负极,CH3OCH3在石墨1上发生失电子的氧化反应生成CO2,电极反应式为CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+;答案为:CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+。
25. 水溶液是中学化学的重点研究对象。
(1)水是极弱的电解质,也是最重要的溶剂。常温下某电解质溶解在水中后,溶液中水电离出的,则该电解质可能是_______(填序号)。
A. B.HCl C. D.NaOH E.
(2)常温下,将的盐酸分别与下列三种溶液混合,结果溶液均呈中性。
①浓度为的氨水;
②的氨水;
③的氢氧化钡溶液。
则a、b、c、d之间的关系是_______。
(3)强酸制弱酸是水溶液中的重要经验规律。已知HA、是两种弱酸,存在以下关系:(少量),则、、三种阴离子结合的能力由弱到强的顺序为_______。
(4)已知:,。则NaHA溶液中各种离子浓度大小关系为_______。
(5)已知:,向200mL的的溶液中加入相同体积的的氨水溶液,已知电离常数,计算难溶电解质的离子积_______,通过分析判断_______(填“有”或“无”)沉淀生成。
【答案】(1)AC (2)或
(3)
(4)
(5) ①. ②. 有
【解析】
【小问1详解】
常温下纯水电离产生的,而电解质溶解中水电离出的,可知水的电离被促进,、可发生水解促进水的电离;HCl、NaOH抑制水的电离;为强酸强碱盐对水电离无影响,故答案为:AC;
【小问2详解】
的盐酸溶于中氢离子浓度为10-3mol/L;
①浓度为的氨水,若a=b,则盐酸和氨水恰好完全反应生成氯化铵,溶溶液显酸性,若使溶液显碱性则b>a;
②的氨水,若a=c,则氨水电离产生的氢氧根离子恰好与盐酸完全反应,但氨水为弱碱未完全电离,则最终溶液中存在大量氨水显碱性,若使溶液显中性,a>c;
③的氢氧化钡溶液,当a=d时两者恰好完全反应生成氯化钡,溶液显中性;
因此:或,故答案为:或;
【小问3详解】
根据反应(少量)可知,结合氢离子能力大于和;结合氢离子能力大于,则得电子能力:,故答案为:;
【小问4详解】
由电离方程式可知的一级电离完全电离,则为强酸的阴离子只电离不能发生水解反应,则NaHA溶液中Na+浓度大于HA-浓度,HA-发生微弱电离生成A2-离子和氢离子,再结合水电离生成氢离子和氢氧根离子,则,故答案为:;
【小问5详解】高二下学期5月阶段性测试化学试题
考试时间:100分钟 分值:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 K-39 V-51 Mn-55 Ge-73
第Ⅰ卷(共40分)
一、选择题(本题共20小题,每小题2分,共40分。每题只有一项符合要求的答案)
1. 化学密切联系生产、生活实际,下列说法正确的是
A. 冶炼铝选择为原料,冰晶石作助熔剂
B. 电解精炼粗铜时,粗铜作阴极
C. 锅炉内壁装上若干镁合金用来保护钢铁设备,原理是牺牲阳极的阴极保护法
D. 铁皮上电镀锌时,锌作阳极;镀锌铁皮的镀层破损后,铁皮会加速腐蚀
2. 高效率和高选择性将CO2转化为CH4是CO2资源化利用的途径之一,我国科研工作者开发了一种空腔串联反应器,为电催化还原CO2提供了一种可行的转化方案,其原理如图所示。
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 22gCO2中所含共用电子对数目为4NA
B. 1molCH4中所含质子数和中子数均为10NA
C. 途径2生成标准状况下22.4LCH4,反应转移电子数为8NA
D. 途径1所得产物物质的量之比为l:1,形成共价键数目为6NA
3. 化合物T是一种用于合成药物的重要试剂,其结构简式如图所示。已知X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的前四周期主族元素,Z、M位于同一主族,X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数。下列有关叙述错误的是
A. 简单离子半径:
B. 简单氢化物稳定性:
C. 化合物与YZM均为直线形分子
D. 化合物T中所有原子均满足8电子相对稳定结构
4. 2021年9月24日,中科院天津工业生物技术研究所成果“无细胞化学酶系统催化合成淀粉"在国际学术期刊《自然》上发表。其中一步核心反应如图所示,设为阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是
A. 与DHA可以发生酯化反应
B. 由甘油选择性制备DHA的反应的反应类型为氧化反应
C. 1molDHA分子中最多有个原子共平面
D. 淀粉与纤维素的分子式相同,但二者不互为同分异构体
5. 聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料,其合成路线如下:
下列说法错误的是
A.
B. 聚乳酸分子中含有两种官能团
C. 乳酸与足量的反应生成
D. 两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子
6. 下列离子方程式正确的是
A. 通入冷的NaOH溶液:
B. 用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的:
C. 硫酸酸化的溶液中加入:
D. 溶液与少量的溶液混合:
7. 根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是
选项 实验目的 实验及现象 结论
A 探究氢离子浓度对、相互转化影响 向溶液中缓慢滴加硫酸,黄色变橙色 增加氢离子浓度,转化平衡向生成的方向移动
B 检验乙醇中是否含水 向乙醇中加入一小粒金属钠,产生无色气体 乙醇中含水
C 检验铁锈中是否含有二价铁 将铁锈溶于浓盐酸,滴入溶液,紫色褪去 铁锈中含有二价铁
D 比较和的水解常数 分别测定浓度均为的和的pH,后者大于前者
A. A B. B C. C D. D
8. 从电解阳极泥中提取单质硒的工艺流程如下:
已知:Se在阳极泥中主要以形式存在,焙烧后转化为,硒化物有毒。
下列说法中正确的是
A. 若焙烧时反应为,反应转移电子12mol
B. 焙烧时需要使用玻璃棒、陶瓷坩埚等仪器
C. 还原过程中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为
D. 硒代硫酸钠()与反应可以得到固体Se
9. 一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A. 物质X常选用生石灰
B. 工业上常用电解熔融制备金属镁
C. “氯化”过程中发生的反应为
D. “煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水
10. 下列有关选项描述不正确的是
A. 第一电离能:
B. 干冰与冰两种晶体对比密度和空间利用率大小:干冰>冰
C. 第四周期某元素的基态原子中3d能级上有4个未成对电子,则价电子排布式为或
D. 与氨硼烷()互为等电子体,其中C、N、B原子的杂化类型均为
11. Fe、HCN与在一定条件下发生如下反应:。下列说法错误的是
A. 此化学方程式中涉及的部分主族元素的电负性由大到小的顺序为
B. 配合物的中心离子的价电子排布图为,该中心离子的配位数是6
C. 配合物的配体为,配位原子为N
D. 中阴离子的空间构型为平面三角形,其中碳原子的杂化方式为
12. 下列有关说法正确的是
A. 、、SiC的晶体类型与化学键类型均相同
B. 四氨合铜离子中H-N-H键角大于分子中H-N-H键角
C. 离子晶体受热分解温度比较:
D. 酸性强弱比较:
13. 如图表示一个晶胞,该晶胞为正方体结构,图中粒子(原子、分子或离子)位于正方体的顶点和面心。下列有关说法不正确的是
A. 该晶胞若为分子晶体或者金属晶体的一个晶胞时,与每个粒子距离最近且距离相等的粒子数均为12
B. 若这是一个不完整的金刚石晶胞,则晶胞中其他碳原子的数目为4个,假设C原子半径为r,则晶胞边长为
C. 若这是一个不完整的晶胞,则图中所示实心球表示,而离子填充在顶点和最近的三个面心组成的8个正四面体空隙中,且离子配位数为8
D. 若这是一个不完整的氯化钠晶胞,则图中粒子可均为钠离子,也可均为氯离子
14. 某探究性学习小组认为与KI溶液反应时,能发生以下反应:① ,② 。设计如下装置进行验证,一段时间后,石墨Ⅱ电极上有光亮的物质生成。
已知AgI的溶度积常数,氧化性,下列有关叙述正确的是
A. 石墨Ⅰ为正极,盐桥内溶质为KCl
B. 石墨Ⅱ的电极反应式为
C. 往KI溶液中加入淀粉可检验生成的产物
D. 平衡常数:;反应活化能:①>②
15. 基于硫化学的金属硫电池有望替代当前锂离子电池技术,满足人类社会快速增长的能源需求,该电池的结构及原理如图所示。
下列有关叙述正确的是
A. 该电池可采用含的水溶液或有机物为电解质溶液
B. 放电时,电子的移动方向:电极a→电极b→隔膜→电极a
C. 充电时,阳极区可能发生反应有
D. 充电时。电路中转移时,阴极质量减重78g
16. 某温度下,反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是
A. 增大压强,,平衡常数增大
B. 加入催化剂,平衡时的浓度增大
C. 恒容下,充入一定量的,平衡向正反应方向移动
D. 恒容下,充入一定量的,的平衡转化率增大
17. 常温下,一元酸的。在某体系中,与离子不能穿过隔膜,未电离的可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中,当达到平衡时,下列叙述正确的是
A. 溶液Ⅰ中
B. 溶液Ⅱ中的HA的电离度为
C. 溶液Ⅰ和Ⅱ中的不相等
D. 溶液Ⅰ和Ⅱ中的之比为
18. 甘氨酸是人体必需氨基酸之一、在时,、和分布分数【如】与溶液关系如图。下列说法错误的是
A. 甘氨酸具有两性
B. 曲线c代表
C. 的平衡常数
D.
19. 已知:25 °C时,某些弱酸的电离常数如下表,下列说法正确的是
H2SO3 H2CO3 CH3COOH HClO
Kl=1.54×10-2 K1==4.30×10-7 K=1.8×l0-5 K = 2. 95×l0-8
K2=1.02×10-7 K2=5.61×l0-11
A. 向漂白粉溶液中加入少量NaHSO3可增强漂白性
B. 向Na2CO3溶液中通入少量SO2发生反应的离子方程式为:2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-
C. 相同浓度的NaClO、Na2CO3、NaHCO3溶液的pH值由大到小的顺序为:NaClO>Na2CO3>NaHCO3
D. 相同浓度的CH3COONa和NaClO溶液混合后,溶液中各离子浓度的大小关系为:c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
20. 工业上以为原料生产,对其工艺条件进行研究。现有含的、溶液,含的、溶液。在一定pH范围内,四种溶液中随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 反应的平衡常数
B.
C. 曲线④代表含的溶液的变化曲线
D. 对含且和初始浓度均为的混合溶液,时才发生沉淀转化
第Ⅱ卷(共60分)
二、填空题(本题共5小题,共60分)
21. 锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。请回答下列问题:
(1)基态锗原子的核外电子排布式为[Ar]_______,有_______个未成对电子。
(2)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构的角度分析,原因是_______。
(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析变化的规律及原因_______。
熔点/℃ 26 146
沸点/℃ 83.1 186 约400
(4)光催化还原制备反应中,带状纳米是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大到小的顺序是_______。
(5)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为_______,微粒之间存在的作用力是_______。
(6)晶胞有两个基本要素:
①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子相对位置。下图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为;C为。则B原子的坐标参数为_______。
②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数,其密度为_______(列出计算式即可)。
22. 某软锰矿的主要成分是,还含有CaO、、FeS等杂质,以该软锰矿为原料制备碳酸锰()的工业流程图如下:
已知:①部分阳离子沉淀时溶液的pH如下表。
阳离子
开始沉淀的pH 8.8 10.6
沉淀完全的pH 10.1 13.1
②为难溶物
回答下列问题:
(1)用稀硫酸“浸出”软锰矿时,要在适当的高温下进行,并不断搅拌的目的是_______;若在“浸出”液中加入KSCN溶液,溶液呈血红色,写出在酸溶过程中FeS发生反应的离子方程式:_______。
(2)“操作Ⅰ”需要加入试剂X调节溶液的pH,试剂X最好选用_______(填字母);
A.溶液 B.NaOH溶液 C.氨水 D.固体
已知室温下,,则室温下“操作Ⅰ”中除去杂质离子(要求杂质离子浓度均小于)所需调节溶液的pH在_______范围内。
(3)写出“沉锰”时加入足量的离子方程式为_______;“沉锰”后需要过滤、洗涤碳酸锰沉淀,检验碳酸锰洗涤干净的方法是_______。
23. 实验室制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵的实验步骤如图:
步骤i.将加入足量盐酸酸化的溶液中,微沸数分钟。
步骤ii.把制得的溶液缓慢加入到足量溶液中,有气泡产生并析出紫红色晶体。
步骤iii.反应结束后抽滤,用饱和溶液洗涤3次,再用无水乙醇洗涤2次,静置一段时间后得到产品。
请回答下列问题:
(1)步骤i中生成了一种空气中的主要气体,写出反应的化学方程式:_______。
(2)已知能被氧化,步骤ii可以在如下图装置中进行(夹持仪器略去),利用A中反应产生的气体将装置中空气排尽。
①仪器M的名称是_______,A中反应的离子方程式为_______;
②B装置盛装的试剂是_______。
(3)步骤iii中用无水乙醇洗涤的目的是_______。
(4)称量m克产品,用溶液氧化,再除去多余的(方法略),最后用标准溶液滴定至终点(滴定过程只发生反应),消耗标准溶液的体积为,产品中钒的质量分数为_______%(用含有m、c、V的式子表示)。若实验测得钒的质量分数偏大,则可能的原因是_______。(填序号)
A.滴定终点时俯视读数 B.标准溶液被氧化
24. 二甲醚()主要用作有机合成材料,也用作溶剂、气雾剂、制冷剂和麻醉剂等,工业上可由合成气(CO和)反应制取。
(1)碘甲烷法是制取二甲醚()的常用方法,由碘甲烷与甲醇钠在一定条件下制得,其化学方程式为_______。
(2)已知:①
②
③
则 _______(用x、y、z表示)。
(3)在密闭容器中加入3molCO和,发生 。平衡常数随温度和压强的变化如表甲所示:
表甲
压强 平衡常数 温度 10MPa 1.5MPa 12.0MPa
200℃ a b 9
450℃ c 18 d
600℃ 25 e f
请回答:
①_______(填“>”或“<”)0。
②a=_______,_______。
(4)已知反应生成的初始速率与CO、的初始浓度的关系为,k是速率常数。在800℃时测得的相关数据如表乙所示。
表乙
实验编号 初始浓度 生成的初始速率/
1
2
3
请回答:
①800℃时,k的值为_______(只写数值,不写单位)。
②若800℃时,初始浓度,则生成的初始速率为_______。
(5)一种二甲醚燃料电池如图所示
①石墨2电极为_______(填“正”或“负”)极。
②石墨1电极发生的电极反应式为_______。
25. 水溶液是中学化学的重点研究对象。
(1)水是极弱的电解质,也是最重要的溶剂。常温下某电解质溶解在水中后,溶液中水电离出的,则该电解质可能是_______(填序号)。
A. B.HCl C. D.NaOH E.
(2)常温下,将的盐酸分别与下列三种溶液混合,结果溶液均呈中性。
①浓度为的氨水;
②的氨水;
③的氢氧化钡溶液。
则a、b、c、d之间的关系是_______。
(3)强酸制弱酸是水溶液中的重要经验规律。已知HA、是两种弱酸,存在以下关系:(少量),则、、三种阴离子结合的能力由弱到强的顺序为_______。
(4)已知:,。则NaHA溶液中各种离子浓度大小关系为_______。