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1、精品教案可编辑专项强化突破练(二)基本理论(45 分钟100 分)一、选择题(本题包括6 小题,每小题 7 分,共 42 分)1.第 3 周期元素R,它的原子最外电子层达到稳定结构所需的电子数少于次外层与最内层电子数之差,且等于最内层电子数的整数倍,下列关于 R 的叙述中正确的是()A.常温下能稳定存在的R 的氧化物都是酸性氧化物B.R 的气态氢化物的水溶液具有强酸性C.R 是金属元素D.R 的气态氧化物不能在氧气中燃烧【解析】选 A。第 3 周期元素R,有 3 个电子层,次外层和最内层的电子数之差为8-2=6,它的原子核外最外层实现 8 电子稳定结构所需的电子数小于6,且等于最内层电子数的整
2、数倍,则 R 元素原子核外最外层实现8电子稳定结构所需的电子数为2 或 4,若为 2,则 R 为硫元素;若为 4,则 R 为硅元素。S、Si 的氧化物为SO2、SO3、SiO2,都是酸性氧化物,A 正确;硅元素的氢化物的化学式为SiH4,难溶于水且没有强酸性,B 错误;R 为 S或 Si,属于非金属元素,C 错误;若 R 为 Si,则 Si 没有气态氧化物,D 错误。【加固训练】短周期元素X、Y、Z、W、Q 在周期表中相对位置如图所示,已知 X 元素是地壳中含量最高的元素,下列说法正确的是()XYZWQA.Y 的非金属性比Q 强,所以 HnY 的酸性比HnQ 强B.ZX2、WX2的熔沸点、硬度
3、相差很大,这是由于它们的化学键类型不同造成的精品教案可编辑C.W、Q、Y 元素的原子半径及其简单离子半径依次减小D.将足量的X 单质通入W 的氢化物的水溶液,能得到 W 的低价氧化物【解析】选 C。短周期元素X、Y、Z、W、Q,已知 X 元素是地壳中含量最高的元素,则 X 为 O,根据元素所在周期表中的位置可知,Y 为 F,Z 为 Si,W 为 S,Q 为 Cl。Y 为 F,Q 为 Cl,Y 的非金属性比Q 强,但是 HnY 的酸性比 HnQ 弱,A 错误;SiO2、SO2都是由共价键形成的,B 错误;S、Cl、F 的原子半径及其简单离子半径依次减小,C 正确;将足量的O 的单质通入S 的氢化
4、物的水溶液,能得到 S 单质,但是不能得到S 的低价氧化物,D错误。2.(2016 北京朝阳区一模)N2(g)与 H2(g)在铁催化剂表面经历如下过程生成NH3(g):下列说法正确的是()A.中破坏的均为极性键B.中 NH2与 H2生成 NH3C.、均为放热过程D.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0【解析】选 C。阶段 I 中破坏的是非极性键,A 错误;阶段中是NH2和 H 生成 NH3,B 错误;、中三个过程均是能量降低的变化,所以是放热过程,C 正确;由图可知最终反应物的能量高于生成物的能量,是放热反应,因此Hc(HC)c(C)c(H2CO3)D.pH=4浓度均为0.1 mol L
5、-1的 CH3COOH、CH3COONa混合溶液中:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2(10-4-10-10)mol L-1【解析】选 D。pH=3的强酸溶液1 mL,加水稀释至100 mL后,溶液 pH 升高 2 个单位,A 错误;溶液浓度越小,水解程度越大,0.25 mol L-1NH4Cl 中 N水解程度大,含 N物质的量小,B 错误;NaHCO3溶液的pH=8.3,表明 HC的水解程度大于电离程度,即 c(Na+)c(HC)c(H2CO3)c(C),C 错误;根据物料守恒有c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)=0.2 mol L-1,根据电荷守恒有2c
6、(CH3COO-)+精品教案可编辑2c(OH-)=2c(Na+)+2c(H+),则 2c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(H+),c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2c(H+)-2c(OH-)=2 (10-4-10-10)mol L-1,D 正确。5.(2016 六安一模)不同温度(T1和 T2)时,硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,已知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法正确的是()A.T1T2B.加入 BaCl2固体,可使 B 点变成 C 点C.C 点时,在 T1、T2两个温度下均有固体析出D.A 点和 B 点的Ksp相等
7、【解析】选 D。BaSO4溶解时吸收热量,温度高时溶解度大,溶液中 c(Ba2+)、c(S)大,得出 T2T1,A 错误;加 BaCl2固体时 c(Ba2+)增大,同时 c(S)减小,不能由 B 点变成 C 点,B 错误;T1时 C点 QcKsp,为过饱和溶液,有固体析出,T2时 C 点 Qcc(CH3COOH)c(H+)c(OH-)D.pH=5的溶液中,c(H+)+c(Na+)+c(CH3COOH)-c(OH-)=0.1 mol L-1【解析】选 D。由图可知,pH=4.75时,c(CH3COOH)=c(CH3COO-)=0.05 mol L-1,结合Ka=c(H+)=10-4.75,A 错
8、误;由醋酸电离平衡常数可知:=,随 pH增大,c(H+)减小,则减小,B 错误;由图可知,pH=4时,c(CH3COOH)c(CH3COO-),C 错误;由电荷守恒可知:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),而溶液中c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1 mol L-1,联立可得 c(Na+)+c(H+)+c(CH3COOH)-c(OH-)=0.1 mol L-1,D 正确。【加固训练】H2CO3和 H2C2O4都是二元弱酸,不同 pH 环境下它们不同形态的粒子的组成百分率如图所示:下列说法正确的是()A.在 pH 为 6.37 及 10.25 时,溶液中
9、c(H2CO3)=c(HC)=c(C)B.反应 HC+H2OH2CO3+OH-的平衡常数为10-7.63C.0.1 mol L-1的 NaHC2O4溶液中 c(HC2)+2c(C2)+c(H2C2O4)=0.1 mol L-1D.往 Na2CO3溶液中加入少量草酸溶液,发生反应:C+H2C2O4HC+HC2精品教案可编辑【解析】选 B。在 pH 为 6.37 时 c(H2CO3)=c(HC),pH 为 10.25 时,c(HC)=c(C),A 错误;反应 HC+H2OH2CO3+OH-的平衡常数为K=,pH=6.37时,c(H2CO3)=c(HC),K=c(OH-)=10-7.63,B 正确;
10、在 0.1 mol L-1的 NaHC2O4溶液中有c(C2)、c(HC2)和 c(H2C2O4),根据物料守恒c(C2)+c(HC2)+c(H2C2O4)=c(Na+)=0.1 mol L-1,C 错误;草酸的酸性比碳酸强,往 Na2CO3溶液中加入少量草酸溶液,能够生成碳酸氢根离子和C2,发生反应:2C+H2C2O4=2HC+C2,D 错误。二、非选择题(本题包括4 小题,共 58 分)7.(14 分)(2016 黄冈一模)氮及其化合物在工业生产和国防建设中都有广泛应用。据此,回答下列问题:(1)氮气性质稳定,可用作保护气。请用电子式表示氮气的形成过程:_。(2)联氨(N2H4)是一种还原
11、剂。已知H2O(l)H2O(g)H=+44kJmol-1,试结合下表数据,写出 N2H4(g)燃烧热的热化学方程式:_。化学键N HN NNNN NOOO H键能(kJ mol-1)390.8193418946497.3462.8(3)KCN可用于溶解难溶金属卤化物。将AgI 溶于 KCN 溶液中,形成稳定的Ag(CN,该转化的离子方程式为 _。若已知Ksp(AgI)=1.510-16,K稳Ag(CN=1.0 10-21,则上述转化方程式的平衡常数K=_。(提示:K稳越大,表示该化合物越稳定)。(4)氨的催化氧化用于工业生产硝酸。该反应可设计成新型电池,试写出碱性环境下,该电池的负极电极反应式
12、:_。(5)将某浓度的NO2气体充入一恒容绝热容器中,发生反应 2NO2(g)N2O4(g)H0,其相关图象如下。精品教案可编辑03 s 时,v(NO2)增大的原因是 _。5 s 时的 NO2转化率为 _。【解析】(1)氮原子最外层有5 个电子,氮气的形成过程为(2)联氨(N2H4)燃烧热的热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)H1;根据N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)中的H2=(4 390.8+193+497.3-946-4 462.8)kJ mol-1=-543.7 kJ mol-1,结合 H2O(l)H2O(g)H=+44kJ mol-1,
13、求得 N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)H=-631.7kJ mol-1。(3)将 AgI 溶于 KCN 溶液中,形成稳定的Ag(CN,转化的离子方程式为AgI(s)+2CN-(aq)Ag(CN(aq)+I-(aq);根据Ksp(AgI)=c(Ag+)c(I-),K稳Ag(CN=c(Ag+)c2(CN-)cAg(CN得出上述反应的平衡常数K=Ksp(AgI)K稳Ag(CN=(1.5 10-16)(1.0 10-21)=1.5 105。(4)氨的催化氧化生成NO,在碱性环境下NH3失电子,电极反应式为NH3-5e-+5OH-NO+4H2O。(5)容器为绝热体系,该反应正向进行放
14、热,体系温度升高,v(NO2)增大5 s 时 NO2的浓度转化为(2-0.5)mol L-1=1.5 mol L-1,转化率为 75%。答案:(2)N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)H=631.7kJ mol-1(3)AgI(s)+2CN-(aq)Ag(CN(aq)+I-(aq)精品教案可编辑1.5 105(4)NH3-5e-+5OH-NO+4H2O(5)容器为绝热体系,该反应正向进行放热,体系温度升高,v(NO2)增大 75%8.(14 分)(2016 衡阳一模)锰的用途非常广泛,以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下
15、:已知 25 时,部分物质的溶度积常数如下:Mn(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2MnSCoSNiSKsp2.110-133.010-165.010-161.0 10-115.0 10-221.0 10-22(1)步骤中,为加快溶浸速率,可采取的措施是_。(至少答两条)(2)步骤中,需加氨水调节溶液的pH 为 5.0 6.0,则滤渣 1 的主要成分为_(填化学式)。已知 MnO2的作用为氧化剂,则得到该成分所涉及的离子方程式为_。(3)步骤中,所加(NH4)2S 的浓度不宜过大的原因是_。(4)滤液 2 中,c(Co2+)c(Ni2+)=_。【解析】(1)为加快溶浸速率,可采取升高温度、适
16、当增大硫酸浓度、减小矿粉颗粒直径等方法。(2)步骤中,需加氨水调节溶液的pH 为 5.0 6.0,Fe3+生成 Fe(OH)3。加入 MnO2氧化剂能将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+与氨水形成沉淀。(3)根据溶度积常数可知若(NH4)2S 的浓度过大,产生 MnS 沉淀,造成产品损失。精品教案可编辑(4)步骤中,所加(NH4)2S形成 CoS、NiS 沉淀,所以滤液 2 中,c(Co2+)c(Ni2+)=Ksp(CoS)Ksp(NiS)=5 1。答案:(1)升高温度、适当增大硫酸浓度、减小矿粉颗粒直径等(合理即可)(2)Fe(OH)32Fe2+MnO2+4H+2Fe3+Mn2+2H2O,Fe
17、3+3NH3 H2OFe(OH)3+3N(3)若(NH4)2S 的浓度过大,易产生 MnS 沉淀,造成产品损失(4)5 19.(15 分)(2016 齐齐哈尔一模)铁是应用最广泛的金属,铁的氧化物、卤化物以及含氧酸盐均为重要的化合物。据此,回答下列问题。(1)FeSO4可转化为 FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知25 ,101 kPa时:4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)H=-1 648 kJ mol-1C(s)+O2(g)CO2(g)H=-393 kJ mol-12Fe(s)+2C(s)+3O2(g)2FeCO3(s)H=-1 480 kJ mol-1
18、FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式为_。(2)FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池,该电池放电时的总反应为4Li+FeS2Fe+2Li2S,正极反应式为_。(3)FeCl3具有净水作用,其净水的原理是_(写出离子方程式及必要的文字说明);但 FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除 H+作用外,另一主要原因是_(用离子方程式表示)。(4)为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。若酸性FeCl2精品教案可编辑废液中 c(Fe2+)=2.0 10-2mol L-1,c(Fe3+)=1.0 10-3mol L
19、-1,c(Cl-)=5.3 10-2mol L-1,则该溶液的pH 约为_。【解析】(1)发生反应:4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2,根据盖斯定律,-2+4 可得4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g),故H=-1 648 kJ mol-1-2(-1 480 kJ mol-1)+4(-393 kJ mol-1)=-260 kJ mol-1,故反应热化学方程式为4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3(s)+4CO2(g)H=-260kJ mol-1。(2)电池放电时的总反应为4Li+FeS2Fe+2Li2S,正极发生还原反应,FeS2获得电子生成Fe、S2-,
20、正极电极反应式为 FeS2+4e-Fe+2S2-。(3)FeCl3在水中水解产生氢氧化铁胶体,Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,胶体能吸附水中的悬浮物,所以 FeCl3能净水;FeCl3与 Fe 反应生成氯化亚铁,其反应的离子方程式为2Fe3+Fe3Fe2+。(4)根据电荷守恒:c(Cl-)=2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)(酸性溶液中OH-浓度很小,在这里可以忽略不计),则c(H+)=c(Cl-)-2c(Fe2+)-3c(Fe3+)=1.0 10-2mol L-1,则溶液 pH=-lg(1.0 10-2)=2。答案:(1)4FeCO3(s)+O2(g)2Fe2O3
21、(s)+4CO2(g)H=-260kJ mol-1(2)FeS2+4e-Fe+2S2-(3)Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,Fe3+水解,生成的 Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质2Fe3+Fe3Fe2+(4)210.(15 分)(2016 哈尔滨一模)氮和硫的氧化物有多种,其中 SO2和 NOx都是大气污染物,开展对它们的研究有助于空气的净化。(1)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K1H10()2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K2H2”“1。(3)常温下某NaNO2和
22、 HNO2混合溶液的pH 为 5,则溶液中c(OH-)=10-9mol L-1,N的水解常数Kh=2 10-11mol L-1,则混合溶液中c(N)和 c(HNO2)的比值为=50。精品教案可编辑(4)0.1 mol L-1的 BaCl2溶液中 c(Ba2+)=0.1 mol L-1,c(S)=6.3 10-8mol L-1,其浓度积Qc=c(Ba2+)c(S)=0.1 6.310-8=6.3 10-9(3)50(4)不能若溶液中 c(Ba2+)=0.1 mol L-1,c(S)=6.3 10-8mol L-1,其浓度积Qc=c(Ba2+)c(S)=0.1 6.310-8=6.3 10-9Ksp(BaSO3)=5.48 10-7,故不能析出沉淀。