【选做题】本题包括A、B 两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A小题评分。
A.[物质结构与性质]元素X的基态原子中的电子共有7个能级,且最外层电子数为1,X原子的内层轨道全部排满电子。在气体分析中,常用XCl的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量,其化学反应如下:
2XCl+2CO+2H2O=X2Cl2·2CO·2H2O
(1)X+基态核外电子排布式为 。
(2)C、N、O三种原子的第一电离能由大到小的顺序为 。
(3)X2Cl2·2CO·2H2O是一种配合物,与CO为互为等电子体的阴离子是 。
(4)新制的X(OH)2悬浊液可以检验醛基,醛基中碳原子的轨道杂化类型是 ;1mol甲醛分子中含有ó的键的数目为 。
(5)XCl的晶胞如图所示,距离每个X+最近的Cl—的个数为 。
I、(1)下列物质中属于强电解质的是;(2)属于弱电解质的
是;(3)属于非电解质的是。(填序号)
①氨气 ②氨水 ③盐酸 ④醋酸 ⑤硫酸钡 ⑥银 ⑦氯化钠 ⑧二氧化碳 ⑨醋酸铵⑩氢气
II、某反应体系中的物质有:Cr2(SO4)3、K2S2O8、K2Cr2O7、K2SO4、H2SO4、H2O。已知K2S2O8的氧化性比K2Cr2O7强。
(1)请将以上反应物与生成物编写成一个氧化还原反应方程式(要求配平)
(2)反应中,被还原的物质是,Cr2(SO4)3是剂。
(3)在酸性条件下K2Cr2O7与草酸(H2C2O4)反应的产物是:Cr2(SO4)3、CO2、K2SO4和H2O,则还原剂与氧化剂物质的量之比为。
Ⅰ、向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中,加入1 L 0.6 mol·L -1HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到2240 mL NO气体(标准状况)。(已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)
(1)Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式。
(2)若将上述混合物用足量的H2加热还原,所得到固体的质量为g。
(3)若混合物中含0.1 mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应,至少消耗H2SO4的物质的量为。
Ⅱ、一定温度下,向一容积为5 L的恒容密闭容器中充入0.4 mol SO2和0.2 mol O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的0.7倍。
请回答下列问题:
(4)判断该反应达到化学平衡状态的标志是(填字母)。
A.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2∶1∶2 | B.容器内气体的压强不变 |
C.容器内混合气体的密度保持不变 | D.SO3的物质的量不再变化 |
E.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等
(5) SO2的转化率。
淀粉水解的产物(C6H12O6)用硝酸氧化可以制备草酸,装置如图所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去):实验过程如下:①将1∶1的淀粉水乳液与少许硫酸(98%)加入烧杯中,水浴加热至85℃~90℃,保持30 min,然后逐渐将温度降至60℃左右;②将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中;③控制反应液温度在55~60℃条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸(65%HNO3、98%H2SO4的质量比为2:1.5)溶液;④反应3h左右,冷却,过滤后再重结晶得草酸晶体。
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
请回答下列问题:
(1)实验①加入98%硫酸少许的目的是:。
(2)冷凝水从a口进入,但实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产量下降,其原因是。
(3)检验淀粉是否水解完全所用的试剂为。
(4) 当尾气中n(NO2):n(NO)=1:1时,过量的NaOH溶液能将NOx全部吸收,发生的化学反应方程式为:。
(5) 将产品在恒温箱内约90℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸。用KMnO4标准溶液滴定,该反应的离子方程式为:2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
称取该样品0.12 g,加适量水完全溶解,然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),此时滴定终点的现象为。滴定前后滴定管中的液面读数如图所示,则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为。
某制糖厂以甘蔗为原料制糖,同时得到大量的甘蔗渣,对甘蔗渣进行综合利用,不仅可以提高经济效益,而且还可防止环境污染。现按下列方式进行综合利用:
按要求完成问题:
(1)C的官能团名称:,D的结构简式:;
(2)写出化学方程式(有机物用结构简式表示):E→F:,H→I;
(3)写出下列转化的反应类型:E→G:,E→H:;
(4)已知X是B的同分异构体,且满足下列三个条件:
①X为六元环状化合物,含有母体:
②X的母体:上四个碳原子各连接1个支链或取代基。
③l mol X与足量的金属钠反应放出2molH2。
则符合上述条件的X的结构简式共有种(选填A、B、C、D)。
A.3 B.4 C.5 D.6
工业上利用天然气(主要成分是CH4)与H2O进行高温重整制备合成气(CO+H2),CO和H2在一定条件下能制备甲醛、甲醚等多种有机物。已知CH4、H2和CO的燃烧热(△H)分别为-890.3 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1和-283.0 kJ·mol-1;18.0 g水蒸气液化时的能量变化为44.0 kJ。
(1)写出甲烷与水蒸气在高温下反应制合成气的热化学方程式。
(2)在一定条件下,向体积固定为2 L的密闭容器中充人0.40mol CH4(g)和0.60mol H2O(g),测得CH4(g)和H2(g)的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。3 min时改变条件,反应进行到4 min时,体系中各物质的物质的量如下表所示:
t/min |
n(CH4)/mol |
n(H2O)/mol |
n(CO)/mol |
n(H2)/mo1 |
4 |
0.18 |
0.38 |
0.22 |
0.66 |
则3~4min之间,平衡向(填“正”或“逆”)反应方向移动,3min时改变的条件是。
(3)已知温度、压强和碳水比对该反应的影响如图所示。
①图1中,两条曲线所示温度的关系:t1t2(填“>”、“<”或“=”,下同)
②图2中,两条曲线所示碳水比的关系:x1x2
③图3中,两条曲线所示压强的关系:p1p2
(4)以天然气(假设杂质不参与反应)为原料的燃料电池示意图如图所示。
①放电时,正极的电极反应式为
②假设装置中盛装100.0 mL 3.0mol·L-1KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下体积为8 960 mL。放电完毕后,电解质溶液中各离子浓度的大小关系为。