选做(12分)【化学——物质结构与性质】A、B、C是中学化学中常见的三种元素(A、B、C代表元素符号)。A位于元素周期表中第4周期,其基态原子最外层电子数为2且内层轨道全部排满电子。短周期元素B的一种常见单质为淡黄色粉末。元素C的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍。
(1)在第3周期中,第一电离能大于B的元素有 种;A与B形成晶体的晶胞如图所示,该晶胞实际拥有Bn-的数目为 ;
(2)B的氢化物(H2B)分子的空间构型为 ;
在乙醇中的溶解度:sH2C)>s(H2B),其原因是 。
(3)B与C可形成BC42-
①BC42-中,B原子轨道的杂化类型是 。
②人们将价电子数和原子数分别相同的不同分子、离子或原子团称为等电子体。与BC42-互为等电子体的分子的化学式为 (写出一种即可)。
(4)A的氯化物与氨水反应可形成配合物[A(NH3)4]Cl2,l mol该配合物中含有键的物质的量为 mol。
下图表示在一定的温度下,容积固定的密闭容器中,A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况,试回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)0~t1s 内B气体的平均反应速率为 。
(3)(t1+10)s 时,A的转化率为 ,此时v(A)正 v(B)逆(填“>”、“<”或“=”)。
(4)关于该反应的说法正确的是 。
a.到达t1时刻该反应已停止
b.在t1时刻之前B气体的消耗速率大于它的生成速率
c.在t1时刻C气体的正反应速率等于逆反应速率
(5)容器中(t1+10)s时的压强与起始时的压强之比为 。
(1)利用Zn+2FeCl3=ZnCl2+2FeCl2反应,设计一个原电池,写出电极反应式。正极 ,负极 ,电解质溶液 ,电极反应式 、 。
(2)下列操作中能使所配制的NaOH溶液浓度偏高的是
A称量的是长期暴露在空气中的NaOH
B容量瓶不干燥
C将溶解于烧杯中的NaOH溶液未经冷却就转移到容量瓶中进行配制。
D混匀容量瓶中溶液后,发现液面低于刻度线,再向容量瓶中加蒸馏水至刻度线
E.定容时,俯视液面使之与刻度线相切
25℃时,几种酸的电离平衡常数如下:
化学式 |
CH3COOH |
H2CO3 |
HClO |
电离平衡常数 |
1.8×10-5 |
Ka1= 4.3×10-7 Ka2= 5.6×10-11 |
3.0×10-8 |
回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为0.1mol/L的下列四种溶液:a.Na2CO3溶液,b.NaClO溶液,c.CH3COONa溶液d.NaHCO3溶液;pH由大到小的顺序是:_______________________(填编号)。
(2)常温下0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列各项的数值一定变小的是:__________。
A. c(H+) B. c(H+)/c(CH3COOH) C. c(H+)·c(OH-) D. c(OH-)/c(H+)
(3)体积均为10mL pH均为2的CH3COOH溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程pH变化如图:稀释后, HX溶液中水电离出来的c(H+)_____(填“大于”、“等于”或“小于”)
CH3COOH溶液中水电离出来的c(H+),理由是__________________________________。
(4)25℃时,测得CH3COOH与CH3COONa的混合溶液PH=6,则溶液中c(CH3COO-)- c(Na+)=_______________________。(填准确数值)
“烂版液”是制印刷锌板时,用稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”(含有少量的Cl-、Fe3+),某化学兴趣小组拟用“烂版液”制取Zn(NO3)2·6H2O的过程如下:
已知:Zn(NO3)2·6H2O是一种无色晶体,水溶液呈酸性,Zn(NO3)2能与碱反应,得到的产物具有两性。
生成氢氧化物沉淀的pH
Fe(OH)3 |
Zn(OH)2 |
|
开始沉淀时 |
1.5 |
8.0 |
完全沉淀时 |
2.8 |
11.1 |
注: 金属离子的起始浓度为0.1 mol/L
回答下列问题:
(1)“烂版液”中溶质的主要成分是Zn(NO3)2,若稀硝酸腐蚀锌板产生的气体为N2O,写出稀硝酸腐蚀锌板反应的主要化学方程式______________________。
(2)在操作①中保持pH=8的目的是_________________________________。
(3)沉淀Ⅰ的主要成分是___________________________________________。
(4)操作③中调节pH的范围是_______________;目的是_____________________________________。
煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:
C(s) +H2O(g) CO(g) +H2(g) △H= +131.3kJ·mol-1
一定温度下,在一个容积固定的密闭容器中,发生上述反应,下列不能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
a.容器中的压强不变 b.1mol H-H 键断裂的同时断裂2molH-O键
c.v正(CO)= v逆(H2O) d.c(CO) =c(H2)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+ H2(g),得到如下三组数据:
实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
||
H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
5 |
2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1.6 |
3 |
3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①该反应的逆反应为 (填“吸”或“放’’)热反应
②若实验3要达到与实验2中各物质的质量分数分别相等,且t<3min,则a、b应满足的关系是
(用含a、b的数学式表示)。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:
CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),右图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol)的变化。
①在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入l molCO2和3molH2,下列措施中能使c(CH3OH)增大的是 (填字母)
a.升高温度 b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来 d.再充入l mol CO2和3 molH2
②当反应达到平衡时不断改变条件(但不改变各组分物质的量和状态)反应速率随时间的变化如图:其中表示平衡混合物中CH3OH含量最高的一段时间是 ;如t0~t1平衡常数为K1,t2~t3平衡常数为K2,则K1 K2(填“大于”、“等于”或“小于”)。