第二章《微粒间相互作用与物质性质》测试卷
一、单选题
1.氯气是一种重要的工业原料,工业上利用下列反应来检查氯气管道是否漏气:.用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.中含有离子键、共价键
B.常温常压下,含有的分子数等于0.5
C.的结构式为,分子中含有键和键
D.当有反应时转移电子的数目是2
2.下列分子的中心原子是sp杂化的是
A. B. C. D.
3.下列说法正确的是
A.中夹角比中的小
B.常温下,乙酸易溶于水,则苯甲酸也易溶于水
C.酸性:,则碱性:
D.氢原子核外只有一个电子,它产生的原子光谱中只有一根或明或暗的线
4.下列化学用语不正确的是
A.果糖、核糖的分子式:
B.甲醛中键的电子云轮廓图:
C.的VSEPR模型:
D.氨气分子中氮原子的杂化轨道表示式:
5.下列分子中Cl的活泼性最大的是
A.C6H5Cl B.C6H5CH2Cl C.(C6H5)2CHCl D.(C6H5)3CCl
6.下列事实能用键能的大小来解释的是
A.N2的化学性质稳定 B.惰性气体一般难发生反应
C.常温常压下氯气呈气态而溴单质呈液态 D.碘易升华
7.下列有关实验说法正确的是
A.易燃物钠、钾、白磷未用完,不能放回原试剂瓶
B.酸碱中和滴定实验中,滴至接近终点时,需改为半滴滴加
C.定容时仰视刻度线导致所配的溶液浓度偏高
D.向溶液中滴加氨水至沉淀溶解得深蓝色溶液,再加入乙醇无明显变化
8.气态的分子结构如图所示,下列说法中正确的是
A.每个原子都达到8电子稳定结构 B.键角有、、、几种
C.分子中5个P-Cl键键能相同 D.PCl5为非极性分子
9.下列关于分子的结构和性质的描述中,错误的是
A.碘易溶于浓碘化钾溶液,甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释
B.乳酸()分子中含有一个手性碳原子
C.冠醚利用不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子进行“分子识别”
D.氟的电负性大于氯的电负性,导致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性
10.下列“类比”结果不正确的是
A.与合成,则与合成
B.中碳原子为杂化,则甲醛中的碳原子也是杂化
C.乙酸乙酯碱性条件水解可生成乙酸盐,则乙酰胺碱性条件水解也可生成乙酸盐
D.向碳酸钠固体中滴入几滴水后温度升高,则向碳酸氢钠固体中滴入几滴水后温度也升高
11.我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应为HCHO+O2 CO2+H2O。下列有关说法正确的是
A.反应物和生成物都是非极性分子
B.0.5 mol HCHO含有1 mol σ键
C.HCHO、CO2分子中中心原子杂化类型相同
D.CO2与COS互为等电子体
12.甘氨酸铜是一种配合物,能溶于水,常用于医药、电镀,其结构如图所示。下列关于甘氨酸铜的说法不正确的是
A.该配合物呈电中性 B.Cu的化合价为+2
C.配位数为2 D.提供电子对的原子为N、O
13.已知白磷(P4,结构为 )在过量的NaOH溶液中发生歧化反应生成PH3,反应的化学方程式为P4+3NaOH+3H2O=PH3↑+3NaH2PO2,下列说法正确的是
A. NaH2PO2属于酸式盐
B. NaH2PO2中P的化合价为
C.热稳定性:H2O>PH3
D.NaOH水溶液中不存在氢键
14.利用反应可制备碳铵。下列说法正确的是
A.中N元素的化合价为 B.的空间构型为直线形
C.的电子式为: D.仅含共价键
15.通常状况下,NCl3是一种油状液体,容易水解,含氯生成物有漂白性,NCl3分子立体构型与氨分子相似,下列对NCl3的有关叙述正确的是
A.NCl3水解方程式:NCl3+2H2O=3HCl+HNO2
B.NCl3中所有原子均达到8电子稳定结构
C.NCl3分子是非极性分子
D.NCl3比NF3键角小
二、填空题
16.短周期元素N、Na、Al形成的物质在工农业生产、生活中应用广泛。
(1)Al在元素周期表中的位置为 ;其原子半径比Na (填“大”或“小”)。
(2)Al单质在空气中不易腐蚀,原因是其表面形成了一种致密的且熔点高的化合物。该化合物的晶体类型为 ;该化合物遇酸碱易被腐蚀,请写出它与NaOH溶液反应的离子方程式 。
(3)NH3的电子式为 ;NH3在同族元素形成的氢化物中具有较高的沸点,其原因是 。
(4)标准状况下22.4L NH3与0.5L 1mol/L 氮元素的最高价氧化物的水化物反应,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(5)NF3是一种新型电子材料,常温下为稳定气体,它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有:HF、NO和某种物质。请写出反应的化学方程式 。
17.(1)在下列化合物中:H2O2 、Na2O、、I2 、、NaCl、、CO2、NH4Cl、Na2O2,用化学式回答下列问题:
①只由非金属组成的离子化合物是 ,
②只有极性共价键的共价化合物是 ,
③只含有非极性共价键的是 ,
④既有离子键又有非极性键的化合物是 。
(2)以下反应:①木炭与水制备水煤气 ②氯酸钾分解 ③炸药爆炸 ④酸与碱的中和反应 ⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥ Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl,属于放热反应 (填序号),写出反应⑥的化学方程式 。
18.回答下列问题。
(1)在H-S、H-Cl两种共价键中,键的极性较强的是 ,键长较长的是 。在四种酸①HClO4;②H2SO4;③HNO2;④HClO中,酸性由弱到强的顺序为 。(用序号表示)
(2)下列气态分子①BeCl2;②BCl3;③CCl4;④H2O中,其键角由大到小的顺序为 。(用序号表示)
(3)SO2与CO2在相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 (写分子式),理由是 。
三、实验题
19.纳米氧化铜不同于常规氧化铜,由于其晶粒尺寸小,比表面积大,具有优异的物理和化学性质,可用作催化剂脱除废气中的。
(1)纳米CuO催化剂的制备:先向0.3mol/L先加入过量的氨水,充分搅拌,生成铜氨络合物,再在一定温度下,加入NaOH乙醇溶液生成纳米氧化铜。
已知:i.;
ii.其他条件相同时,溶液中离子浓度大小影响晶粒生成速率与晶粒生长速率,从而决定了晶粒半径大小。
①反应的平衡常数K1的数值为 。
②向0.3mol/L溶液中先加入过量的氨水的目的是 。
③其他条件不变,产物晶粒半径与反应温度的关系如图所示,30℃生成CuO的晶粒半径较大可能的原因是 。
(2)催化氧化脱除废气中的:
①主要被废气中的氧化成固体除去,温度低于100℃时,氧化生成的固体中砷元素质量分数会升高,原因是 。
②已知的结构可表示为 ,则结构式可表示为 。
(3)纳米CuO再生:“再生”时需除去纳米CuO催化剂上的和少量,可采用在氮气氛围中加热分解的方法。已知:250℃时催化剂上的完全升华,350℃时催化剂上的完全分解为和,将处理过10L废气的纳米CuO催化剂进行加热再生处理,加热到250℃,催化剂质量减轻1.9800g,加热到350℃,催化剂质量又减轻了0.4600g,计算10L废气中的含量是 。
(已知,,;写出计算过程)。
20.铁及其化合物在生活中用途广泛,绿矾(FeSO4·7H2O)是一种常见的中草药成分,失水后可转为FeSO4·H2O,与FeS2可联合制备铁粉精(FexOy)和H2SO4。
i.FeSO4·H2O结构如图所示:
(1)Fe2+价层电子排布式为 。
(2)比较和分子中的键角大小并给出相应解释: 。
(3)与和的作用分别为 。
ii.实验室以 FeCl2溶液为原料制备高密度磁记录材料 Fe/Fe3O4复合物。
(4)在氩气气氛下,向装有50mL1mol L 1FeCl2溶液的三颈烧瓶(装置如图)中逐滴加入 100mL14 mol L 1KOH溶液,用磁力搅拌器持续搅拌,在100℃下回流3h,得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀。
①三颈烧瓶发生反应的离子方程式为 。
②检验反应是否进行完全的操作是 。
(5)待三颈烧瓶中的混合物冷却后,过滤,再依次用沸水和乙醇洗涤,在40℃干燥后焙烧3h,得到Fe/Fe3O4复合物产品 3.24g。
①焙烧需在隔绝空气条件下进行,原因是 。
②计算实验所得产品的产率 (写出计算过程)。
(6)以FeCl2溶液为原料还可制备软磁性材料α Fe2O3。已知:Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5。请补充完整实验方案:在搅拌下 ,将固体干燥,得到纯净的 FeCO3,将其放入管式炉内煅烧 2h,获得产品α Fe2O3 (可选用的试剂:氨水 NH4HCO3混合溶液、2mol L 1盐酸、2mol L 1硝酸、AgNO3溶液、蒸馏水)。
21.硫酸亚铁铵是一种重要的化学试剂,某兴趣小组在课本合成方案的基础上进行了改进,流程如下:
(1)下列说法正确的是
A.废铁屑需用溶液除去表面的油污,通常采用抽滤除去碱液
B.实验中使用的蒸馏水均需煮沸除氧
C. 在加入硫酸铵前,应该把硫酸亚铁溶液的pH值控制在强酸性范围内
D.鉴定所得晶体中含有,可以取少量样品于试管中,加水溶解,加入NaOH溶液,露置于空气中,观察现象
(2)步骤Ⅲ的具体操作:迅速取滤液置于容器中,沿器壁缓慢加入适量乙醇,使之覆盖在液面上,随着乙醇在溶液中不断扩散,硫酸亚铁铵逐渐结晶析出。该方法的优点是(写出至少两点) 。
(3)制得后,需要对晶体进行干燥,课本用干净的滤纸吸干,该兴趣小组同学经过讨论,决定用减压干燥,装置如图所示。将产品放入干燥器后,用水泵抽至盖子推不动即可。干燥结束后,启盖前,必须 ,然后启盖。
(4)产品中铁含量的测定可以用酸性高锰酸钾滴定的方法。高锰酸钾标准溶液可用性质稳定,摩尔质量较大的基准物质草酸钠进行标定,写出酸性条件下草酸钠溶液与高锰酸钾反应的离子方程式 。
实验步骤如下:
步骤一:先粗略配制浓度约为的高锰酸钾溶液250mL;
步骤二:称取草酸钠固体mg放入锥形瓶中,加入适量水溶解并加硫酸酸化,加热到,立即用滴定,从而标定浓度为;
步骤三:称取样品2.031g,放入锥形瓶并用适量水溶解;
步骤四:用标准溶液滴定步骤三所配样品溶液,达到终点时消耗标准液45.00mL。
①步骤一中至少需要用到的最方便的玻璃仪器有烧杯、 、玻璃棒。
②实验过程中需要进行多次滴定,在滴定步骤前要进行一系列操作,请选择合适的编号,按正确的顺序排列 。
a. 向酸式滴定管中装入操作液至“0”刻度以上;
b. 用蒸馏水洗涤滴定管;
c. 将滴定管内装满水,直立于滴定管夹上约2min;
d. 用操作溶液润洗滴定管;
e. 将活塞旋转180°后,再次观察;
f. 将滴定管直立于滴定管夹上,静置1分钟左右,读数;
g. 右手拿住滴定管使其倾斜30°,左手迅速打开活塞。
试卷第8页,共8页
参考答案:
1.B
【详解】A. 中含有铵根离子与氯离子间的离子键和N-H共价键,故A正确;
B.常温常压气体的摩尔体积不是22.4L/mol,标准状况下含有的分子数等于0.5,故B错误;
C. 的结构式为,分子中含有1个键和2个键,故C正确;
D. 氯元素由0价降为-1价,当有反应时转移电子的数目是2,故D正确;
故选B。
2.B
【详解】A.中硫原子采用sp3杂化,A不符合题意;
B.中碳原子采用sp杂化,B符合题意;
C.中氮原子采用sp3杂化,C不符合题意;
D.中碳原子采用sp3杂化,D不符合题意;
故选B。
3.A
【详解】A.中,S的孤电子对,SO3中没有孤电子,故亚硫酸根中的O S O 夹角比SO3中的小,A正确;
B.乙酸中甲基为憎水基,羧基为亲水基,后者占主导,则乙酸易溶于水,苯甲酸中苯环为憎水基,羧基为亲水基,前者占主导,则苯甲酸微溶于水,B错误;
C.氮上电子云密度越大,吸引质子的能力越强,碱性就越强,CH3CH2NH2>CF3CH2NH2 ,C错误;
D.氢原子产生的光谱是线状谱,辐射的波长是一些分立的值,D错误;
故答案为:A。
4.A
【详解】A.核糖分子式为C5H10O5,A错误;
B.甲醛中存在C=O,其中一个π键一个σ键,π键的电子云轮廊图: ,B正确;
C.中S的价层电子对数为3,则其VSEPR模型为 ,C正确;
D.氨气分子中氮原子价层电子对数为3+ =4,杂化类型为sp3且含有1个孤电子对,杂化轨道表示式为: ,D正确;
故选A。
5.D
【解析】略
6.A
【详解】A.N原子最外层有5个电子,N2中2个N原子形成3对共用电子对,使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构,因而N≡N键能很大,断裂N≡N消耗的能量大,化学键不容易断裂,因而N2的化学性质稳定,A符合题意;
B.惰性气体是单原子分子,分子中无化学键,不存在键能。由于惰性气体的原子最外层已经达到2个或8个电子的稳定结构,因此一般难发生反应,与化学键的键能大小无关,B不符合题意;
C.Cl2、Br2都是由分子构成的物质, 常温常压下氯气呈气态而溴单质呈液态,是由于Cl2的分子间作用力比Br2的分子间作用力小,与分子内化学键键能大小无关,C不符合题意;
D.碘易升华是由于I2的分子之间作用力比较小,与物质分子内化学键键能大小无关,D不符合题意;
故合理选项是A。
7.B
【详解】A.钠、钾与水反应生成氢气具有可燃性,白磷易自燃,则未用完需放回原瓶,故A错误;
B.滴至接近终点时,避免滴加液体过多,需改为半滴滴加,操作合理,故B正确;
C.定容时仰视刻度线,会使溶液的体积偏大,溶液的浓度偏低,故C错误;
D.溶液中滴加氨水至沉淀溶解得深蓝色溶液,生成硫酸四氨合铜,再加入乙醇,析出深蓝色的晶体,故D错误;
故选B。
8.D
【详解】A.P原子最外层有5个电子,形成5个共用电子对,所以PCl5中P的最外层电子数为10,不满足8电子稳定结构,故A错误;
B.上下两个顶点与中心P原子形成的键角为180°,中间为平面三角形,构成三角形的键角为120°,顶点与平面形成的键角为90°,所以键角有90°、120、180°几种,故B错误;
C.键长越短,键能越大,P-Cl键长不同,所以键能不同,故C错误;
D.PCl5为对称结构,正负电荷中心重合,为非极性分子,故D正确;
故选:D。
9.A
【详解】A.甲烷是非极性分子,水是极性分子,因此甲烷难溶于水可用“相似相溶”原理解释,碘易溶于浓碘化钾溶液,是由于单质碘与碘离子生成即,不能用“相似相溶”原理解释,故A错误;
B.乳酸()分子中连羟基的碳原子为手性碳原子,故B正确;
C.冠醚是皇冠状的分子,可由不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子,从而能对碱金属离子进行“分子识别”,故C正确;
D.氟的电负性大于氯的电负性,氟吸引电子能力比氯强,因此导致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性,故D正确。
综上所述,答案为A。
10.D
【详解】A.NH3中N的孤对电子与氢离子形成配位键,CH3-NH2中N的孤对电子与氢离子也可以形成配位键,CH3NH2与HCl反应生成CH3NH3Cl,类比合理,故A正确;
B.乙烯分子中碳原子价层电子对数是3,碳原子采用sp2杂化,甲醛中C形成2个C-H键、1个C=O键,且C原子上不含孤对电子,可知碳原子为sp2杂化,故B正确;
C.乙酸乙酯碱性条件水解可生成乙酸盐和乙醇,乙酰胺碱性条件水解也可生成乙酸盐和氨气,故C正确;
D.碳酸钠溶于水放热,碳酸氢钠溶于水吸热,则向碳酸氢钠固体中滴入几滴水后温度降低,故D错误;
故选:D。
11.D
【详解】A.HCHO、H2O都是极性分子,A错误;
B.根据结构式 可知,0.5molHCHO含有1.5 molσ键,B错误;
C.HCHO、CO2分子中中心原子分别采用sp2、sp杂化,C错误;
D.CO2与COS原子数和价电子总数相同,互为等电子体,D正确;
故选D。
12.C
【详解】A.该配合物不显电性,说明呈电中性,故A正确;
B.根据甘氨酸根带一个单位负电荷,得到Cu的化合价为+2,故B正确;
C.由配合物的结构式可知,配位数为4,故C错误;
D.O、N都有孤对电子,由其结构可知,提供电子对的原子为N、O,故D正确。
综上所述,答案为C。
13.C
【详解】A.因为NaH2PO2是NaOH过量时生成的盐,故NaH2PO2属于正盐,A错误;
B.NaH2PO2中Na、H显+1价,O为-2价,故NaHPO2中P的化合价为价,B错误;
C.非金属性:O>P,故热稳定性:H2O>PH3,C正确;
D.NaOH水溶液中存在水与水分子间的氢键,D错误;
故答案为:C。
14.A
【详解】A.中N元素的电负性大于H,N元素化合价为,故A正确;
B.中O成2个,有2对孤电子对,采取sp3杂化,的空间构型为V形,故B错误;
C.的结构式为O=C=O, 故C错误;
D.是离子化合物,含有离子键和共价键,故D错误;
故答案为A
15.B
【详解】A.NCl3水解含氯的生成物具有漂白性,应该为HClO即该物质中Cl为+1,那么N显-3价,所以水解方程式应该为NCl3+3H2O=NH3+3HClO,A项错误;
B.判断是否8电子方法:化合价的绝对值+最外层电子=8即达八电子,所以N、Cl均为8电子结构,B项正确;
C.NCl3为三角锥形,为极性分子,C项错误;
D.NCl3和NF3均有一对孤电子对且均为sp3杂化,但N-Cl键比N-F键键长长受孤电子对排斥小,所以NCl3键角比NF3大,D项错误;
故选B。
【点睛】8电子结构的判断:化合价的绝对值+最外层电子=8,即达八电子结构。
16. 三周期IIIA族 小 离子晶体 Al2O3 + 2OH-= 2AlO2-+ H2O NH3分子间有氢键 c(NH4+ )>c(NO3-)>c(OH-)>c(H+) 3NF3+5H2O = 9HF + 2NO + HNO3
【详解】试题分析:(1)Al在元素周期表中的位置为第三周期IIIA族;由于铝与钠在同一周期,且原子序数比钠大,所以其原子半径比Na小。(2)Al单质在空气中不易腐蚀,原因是其表面形成了一种致密的且熔点高的化合物氧化铝,属于离子化合物,所以其晶体类型为离子晶体;氧化铝属于两性氢氧化物,遇酸碱易被腐蚀,它与NaOH溶液反应的离子方程式为Al2O3 + 2OH-= 2AlO2-+ H2O。(3)NH3为共价化合物,可写出其电子式;NH3分子间有氢键,所以NH3在同族元素形成的氢化物中具有较高的沸点。(4)标准状况下22.4L NH3物质的量为1mol,氮元素的最高价氧化物的水化物为硝酸,其物质的量="0.5L" ×1mol/L=0.5mol,二者发生反应;NH3 + HNO3= NH4NO3,1:1进行反应,NH3过量,剩余0.5mol,因此所得溶液为NH4NO3与NH3 H2O的混合物,NH3 H2O的电离大于NH4+的水解,溶液显碱性,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(NH4+ )>c(NO3-)>c(OH-)>c(H+)。(5)NF3中N为+3价,F为—1价,与水发生反应后,生成的产物中 F化合价不变,N元素化合价降低,所以必定还要有元素化合价升高,分析可得应为N元素化合价升高,所以可推出应还有产物HNO3,所以可得方程式为;3NF3+5H2O = 9HF + 2NO + HNO3。
考点:元素周期表,元素化合物基本知识,溶液中离子浓度大小比较,氧化还原反应。
17. NH4Cl CO2 I2 Na2O2 ③ ④ ⑤ Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2 + 2NH3 ↑+ 10H2O
【详解】(1)①铵盐是全部由非金属元素组成的离子化合物,符合条件的是氯化铵,故答案为NH4Cl;
②只含共价键的化合物是共价化合物,不同非金属元素之间易形成极性共价键,只有极性键构成的共价化合物为CO2,故答案为CO2;
③同种非金属元素之间形成非极性共价键,符合条件的是I2,故答案为I2;
④活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,同种非金属元素之间易形成非极性共价键,则符合条件的是Na2O2,故答案为Na2O2;
(2)常见的放热反应有:所有的燃烧、所有的中和反应、金属和酸的反应、金属与水的反应、大多数化合反应、铝热反应等,故放热反应的是③、④、⑤; 常见的吸热反应为:大多数的分解反应,氢氧化钡和氯化铵的反应、焦炭和二氧化碳、焦炭和水的反应等,所以放热反应有:③ ④ ⑤,反应⑥的化学方程式:Ba(OH)2 8H2O+2NH4Cl=BaCl2 +2NH3↑+10H2O。
点睛:熟习练常见的放热与吸热反应类型是解题关键;常见的放热反应有:所有的燃烧、所有的中和反应、金属和酸的反应、金属与水的反应、大多数化合反应、铝热反应等;常见的吸热反应为:大多数的分解反应,氢氧化钡和氯化铵的反应、焦炭和二氧化碳、焦炭和水的反应等,氢氧化钡与氯化铵反应生成氯化钡、氨气和水。
18.(1) H-Cl H-S ①>②>③>④
(2)①>②>③>④
(3) SO2 因为CO2是非极性分子,SO2和H2O都是极性分子,根据“相似相溶”原理,SO2在H2O中的溶解度较大
【详解】(1)元素的电负性越强,与H原子形成的共价键极性越强。同一周期元素原子序数越大,元素的非金属性越强,其电负性就越强,则S元素的电负性比Cl元素的小,所以共价键的极性:H-Cl>H-S;
原子半径越大,与相同原子形成的共价键的键长就越长。同一周期元素从左向右原子半径减小,则共价键的键长:H-S>H-Cl;
含氧酸分子中含有的非羟基O原子数目越多,则形成的该酸的酸性就越强。①HClO4分子中非羟基O原子数目是3,HClO4为很强酸;②H2SO4分子中非羟基O原子数目是2,H2SO4为很强酸;③HNO2分子中非羟基O原子数目是1,HNO2为弱酸;④HClO分子中非羟基O原子数目是0,HClO为弱酸,酸性比HNO2弱;则四种酸的酸性强弱顺序为:HClO4>H2SO4>HNO2>④HClO,用序号表示为:①>②>③>④;
(2)①BeCl2的空间结构为直线形,键角为180°;②BCl3的空间结构为平面三角形,键角为120°,③CCl4为正四面体结构键角为109°28′;④H2O分子的空间结构为V形,键角为104.5°;所以键角由大到小的顺序为:BeCl2>BCl3>CCl4>H2O,用序号表示为:①>②>③>④;
(3)SO2和CO2都是由分子构成的物质,SO2分子中的中心S原子的杂化方式为sp2杂化,而CO2分子中的中心C原子杂化方式是sp杂化,故SO2和CO2的空间构型分别为V形和直线形。因此SO2为极性分子,而CO2为非极性分子,根据相似相溶原理,相同条件下SO2在水中的溶解度更大。
19.(1) 4×10—7 使Cu2+完全转化为[Cu(NH3)4]2+,防止生成Cu(OH)2影响[Cu(NH3)4]2+的生成 反应为放热反应,温度高于30℃时,平衡向逆反应方向移动,[Cu(NH3)4]2+浓度减小
(2) AsH3生成了As单质
(3)187.2
【详解】(1)①由方程式可知,反应的平衡常数K1===Ksp[Cu(OH)2]K=2×10—20×2×1013=4×10—7,故答案为:4×10—7;
②由平衡常数可知,铜离子转化为四氨合铜离子的反应程度大于氢氧化铜转化为四氨合铜离子的反应程度,所以向硝酸铜溶液中先加入过量的氨水使溶液中的铜离子完全转化为四氨合铜离子,防止铜离子转化为氢氧化铜沉淀,影响四氨合铜离子的生成,故答案为:使Cu2+完全转化为[Cu(NH3)4]2+,防止生成Cu(OH)2影响[Cu(NH3)4]2+的生成;
③由题给信息可知,其他条件相同时,溶液中离子浓度大小影响晶粒生成速率与晶粒生长速率,从而决定了晶粒半径大小,由方程式可知,铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子的反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,四氨合铜离子的浓度较小,所以30℃生成氧化铜的晶粒半径较大,故答案为:反应为放热反应,温度高于30℃时,平衡向逆反应方向移动,[Cu(NH3)4]2+浓度减小;
(2)①温度低于100℃时,氧化生成的固体中砷元素质量分数会升高说明砷化氢催化氧化时生成了砷单质,故答案为:AsH3生成了As单质;
②As4O10分子中砷元素的化合价为+5价,As4O6分子中砷元素的化合价为+3价,由结构式可知,As4O10分子中每个砷原子形成5个共价键,则As4O6分子中每个砷原子应形成3个共价键,结构式为 ,故答案为: ;
(3)由题意可知,250℃时催化剂减少的质量为三氧化二砷的质量,350℃时催化剂减少的质量为五氧化二砷的质量,由砷原子个数守恒可知,砷化氢的物质的量为×2+×2=0.024mol,则10L废气中砷化氢的含量为=187.2mg/L,故答案为:187.2。
20.(1)3d6
(2)硫酸根离子的键角大于水分子;水分子中的孤电子对较多,孤电子对与成键电子对的排斥力较大;
(3)配位键;氢键
(4) 从三颈烧瓶中取少量反应后的溶液于试管中,加入2—3滴KSCN溶液,再加入少量新制氯水,若溶液未出现血红色,则反应已经进行完全
(5) 防止产品中的铁元素能被空气中的氧气氧化 90.0%
(6)在搅拌下向FeCl2溶液中缓慢加入氨水 NH4HCO3混合溶液,控制溶液pH不大于6.5,静置后过滤,所得沉淀用蒸馏水洗海2~3次,取出最后一次洗涤的滤液,滴加AgNO3溶液,再滴入2mol/L'硝酸,不出现自色沉淀
【分析】FeCl2溶液与KOH溶液,反应得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀;检验反应是否进行完全的方法是检验亚铁离子;焙烧需要在隔绝空气的条件下进行是因为产品中的铁元素能被空气中的氧气氧化,以此解题。
【详解】(1)铁是26号元素,则Fe2+的价层电子排布式为3d6;
(2)硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,水分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,水分子中的孤电子对较多,孤电子对与成键电子对的排斥力较大,故硫酸根离子的键角大于水分子;
(3)由图可知,具有空轨道的亚铁离子与水分子中具有孤对电子的氧原子形成配位键,硫酸根离子与水分子间形成氢键,故答案为:配位键;氢键;
(4)①向装有50mL1mol L 1FeCl2溶液的三颈烧瓶(装置如图)中逐滴加入 100mL14 mol L 1KOH溶液,得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀,反应的方程式为:;
②检验反应是否进行完全的方法是检验亚铁离子,则检验方法为:从三颈烧瓶中取少量反应后的溶液于试管中,加入2—3滴KSCN溶液,再加入少量新制氯水,若溶液未出现血红色,则反应已经进行完全;
(5)①由题给信息可知,产品中含有单质铁,故焙烧需要在隔绝空气的条件下进行是防止产品中的铁元素能被空气中的氧气氧化;
②根据方程式可知,理论上所得的Fe和Fe3O4的物质的量各自为0.0125mol,所以得到的黑色产品质量应为,实际得到的产品3.24g,所以其产率为;
(6)以FeCl2溶液为原料还可制备软磁性材料a- Fe2O3,具体的步骤为:在搅拌下向FeCl2溶液中缓慢加入氨水 NH4HCO3混合溶液,控制溶液pH不大于6.5,静置后过滤,所得沉淀用蒸馏水洗海2~3次,取出最后一次洗涤的滤液,滴加AgNO3溶液,再滴入2mol/L'硝酸,不出现自色沉淀。
21. ABCD 防止硫酸亚铁铵被空气氧化 可防止其水解 打开阀门A 量筒 cebdagf
【分析】先除去废铁屑表面的油污,再用稀硫酸溶解,加入饱和硫酸铵溶液,过滤,在滤液中加入乙醇,硫酸亚铁铵结晶析出,过滤得到硫酸亚铁铵晶体。
【详解】(1)A. 油脂在碱性条件下水解,则废铁屑需用溶液除去表面的油污,通常采用抽滤除去碱液,故正确;
B. Fe2+易被氧化,则实验中使用的蒸馏水均需煮沸除氧,故正确;
C. Fe2+易发生水解,则在加入硫酸铵前,应该把硫酸亚铁溶液的pH值控制在强酸性范围内,故正确;
D. 与NaOH反应生成Fe(OH)2,露置于空气中,Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3,现象为先生成白色沉淀,后迅速变为灰绿色,最终变为红褐色沉淀,故用该方法可鉴定所得晶体中含有,故正确;故选ABCD。
(2)乙醇可降低硫酸亚铁铵的溶解度,使其结晶析出,用该方法可防止硫酸亚铁铵被空气氧化,可防止其水解;
(3)将产品放入干燥器后,用水泵抽至盖子推不动,此时装置内压强小于外界大气压,故干燥结束后,启盖前,必须使装置内气压增大,故必须打开阀门A,然后启盖;
(4)酸性条件下草酸钠溶液与高锰酸钾反应的离子方程式;
①步骤一中是粗略配制浓度约为的高锰酸钾溶液250mL,则需要量筒量取250mL蒸馏水,故至少需要用到的最方便的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒;
②在滴定步骤前要进行一系列操作:检验容量瓶是否漏水→洗涤→润洗→装液→拍气泡→调液面→读数,按正确的顺序排列cebdagf。
【点睛】第(4)问,因为步骤一中是粗略配制浓度约为的高锰酸钾溶液250mL,而不是精确配制一定物质的量浓度的溶液,故需要的是量筒、烧杯、玻璃棒,而不需要250mL容量瓶,这是学生们的易错点