【精选】高考化学二轮:自选模块IB0强化提升训练及答案30页

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1、精选高考化学复习资料自选模块(IB)强化提升训练一、“物质结构与性质”模块1(2013浙江卷,15)请回答下列问题:(1)N、Al、Si、Zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:电离能I1I2来源:I3I4Im/kJmol15781 8172 74511 578则该元素是_(填写元素符号)。(2)基态锗(Ge)原子的电子排布式是_。Ge的最高价氯化物分子式是_。该元素可能的性质或应用有_。A是一种活泼的金属元素B其电负性大于硫C其单质可作为半导体材料D其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点(3)关于化合物,下列叙述正确的有_。A分子间可形成氢键B分子中既有极性键又有非极性键C分子中有7个键

2、和1个键D该分子在水中的溶解度大于2丁烯(4)NaF中熔点_BF的熔点(填“”、“”或“”),其原因是_。答案Al1s22s22p63s23p63d104s24p2或Ar3d104s24p2GeCl4CDBD两者均为离子化合物,且阴阳离子电荷数均为1,但后者的离子半径较大,离子键较弱,因此其熔点较低2(2012浙江卷,15)请在标有序号的空白处填空:(1)可正确表示原子轨道的是_。A2s B2d C3px D3f(2)写出基态镓(Ga)原子的电子排布式:_。(3)下列物质变化,只与范德华力有关的是_。A干冰熔化B乙酸汽化C乙醇与丙酮混溶D溶于水E碘溶于四氯化碳F石英熔融(4)下列物质中,只含有

3、极性键的分子是_,既含离子键又含共价键的化合物是_;只存在键的分子是_,同时存在键与键的分子是_。AN2BCO2CCH2Cl2DC2H4EC2H6 FCaCl2GNH4Cl(5)用“”、“”或“”填空:第一电离能的大小:Mg_Al;熔点的高低:KCl_MgO。解析(1)L层不存在2d轨道,M层不存在3f轨道,A、C可正确表示原子轨道。(2)Ga为31号元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1。(3)干冰为分子晶体,熔化时只需破坏范德华力;乙酸、乙醇、分子间均存在范德华力和氢键,因此B、C、D三者变化过程中均需克服两种作用力;碘为分子晶体,溶于四氯化碳的

4、过程中只需克服范德华力;石英为原子晶体,熔融过程中共价键被破坏,故A、E正确。(4)只含极性键的分子有CO2、CH2Cl2;既含离子键又含共价键的化合物必须是含“根”的离子化合物,只有NH4Cl符合;共价单键为键,双键或三键中有一个键,其余为键,因此只存在键的分子有CH2Cl2、C2H6;同时存在键和键的分子有N2、CO2、C2H4。(5)同一周期元素原子的第一电离能一般随着原子序数的递增而增大,但因镁原子3p轨道全空,原子结构相对稳定,因此第一电离能比相邻的铝原子的第一电离能大;KCl、MgO均为离子晶体,而离子晶体的熔点高低取决于晶格能的大小,阴、阳离子半径越小,离子所带电荷数越多,晶格能

5、越大,晶体的熔点越高,故熔点:KClMgO。答案AC1s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1AEBCGCEABD 3请在标有序号的空白处填空。(1) C60和金刚石都是碳的同素异形体,二者相比较熔点高的是_; (2)可正确表示原子轨道的是_;A2s B2d C3Py D3f(3)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据,写出B原子的核外电子排布式_;电离能/kJmol1I1I2I3I4A9321 82115 39021 771B7381 4517 73310 540(4)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关。一般而言,为d0或d1

6、0排布时,无颜色;为d1d9排布时,有颜色,如Co(H2O)62显粉红色。据此判断,Mn(H2O)62_ 颜色(填“无”或“有”)。(5)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应:来源:Fe(CO)5=Fe(s)5CO,反应过程中,断裂的化学键只有配位键,形成的化学键是_。解析(1)C60是分子晶体,金刚石是原子晶体,因此,熔点:C601(B),因此,B为Mg元素。(4)Mn(H2O)62中Mn2的d轨道电子排布为3d5,因此,Mn(H2O)62有颜色。(5) 配合物Fe(CO)5中CO是配体,Fe是金属晶体,因此,Fe(CO)5发生分

7、解反应时形成的化学键是金属键。来源:答案金刚石AC1s22s22p63s2或Ne3s2有金属键4请在标有序号的空白处填空。(1)在下面的电子结构中,第一电离能最大的原子可能是_。Ans2np6 Bns2np5Cns2np4 Dns2np3(2)写出基态砷(As)原子的电子排布式:_。(3)下列物质变化,只与范德华力有关的是_。A干冰熔化 B乙酸汽化C乙醇与丙酮混溶 D碘溶于四氯化碳(4)下列物质中,含有氢键的分子是_,既含离子键又含共价键的化合物是_,同时存在键和键的分子是_,含有极性键的非极性分子是_。AN2BHFCCH3ClDC2H2EC2H6FNaClGNH4Cl(5)用“”“”或“”填

8、空:电负性的大小:F_O;熔点的高低:C60_MgO。答案B1s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p3ADBGADDE5请在标有序号的空白处填空。(1)已知某元素的2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6,则该元素在周期表中的位置正确的是_。A第3周期A族,p区B第4周期B族, s区C第4周期族, d区D第4周期A族, s区(2)在C、N、O、Si四种元素中,电负性最大与最小的两种元素形成化合物是_。(3)NH3、PH3在常温、常压下都是气体,下列关于二者的叙述正确的是_。A键的极性NH比PH弱BPH3分子与NH3分子的构型相似CPH3分子比NH3

9、稳定DNH3比PH3易液化的主要原因是NH3分子之间存在氢键EPH3分子与NH3分子中均既含有极性键又含有键(4)下列物质中既有配位键,又有一般共价键的离子晶体是_。ANH4NO3BSiO2CK2O2DCCl4ENaOH(5)金刚砂的熔点高且硬度大,其空间网状结构中,碳原子、硅原子交替以共价单键相结合。金刚砂属于_晶体,该晶体结构中含有共价键形成的原子环,其中最小的环上有_个硅原子。解析(1)该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,故该元素应为第4周期A族元素Ca,处于s区。(2)同周期元素的电负性:CNO,同主族元素的电负性:SiC,即电负性:SiCNB,DC,且CA,

10、即DCAB。(3)CO2含有极性键、键和键, H2O2含有极性键、非极性键和键,Na2O2 含有离子键、非极性键和键,NaOH含有离子键、极性键和键。(4)CO2分子的结构为OCO,其中键和键的个数比为11。(5)根据构成晶体的离子半径大小和所带电荷的多少,可以判断MgO的晶格能最大,其晶体的熔沸点最高。答案 1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1DCABNa 2Na11MgO7请在标有序号的空白处填空。(1)表示一个原子在第三能层上有10个电子可以写成_。A3d10 B3s23p63d2C3s23p64s2 D310(2)氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强,下列表

11、述中能证明这一事实的是_。a常温下,单质硫与氯气的状态不同b等物质的量浓度的氢化物水溶液的酸性不同c氯元素的电负性大于硫元素d氯化氢比硫化氢稳定e在反应中,硫原子得电子数比氯原子得电子数多fHClO4的酸性比H2SO3的酸性强(3)下列分子中,属于非极性分子且为平面结构的是_ACH2CH2 BH2O CNH3 DCH4(4)将1 mol 配合物CoCl3 5NH3(紫红色) 溶于水,加入足量硝酸银溶液,立即产生2 mol AgCl白色沉淀,用配合物的形式写出该配合物的化学式_。(5)用“”“”或“”填空:第一电离能的大小:Mg_Al;沸点的高低:H2O_H2S。解析(1)第三能层中能级的能量由

12、低到高的顺序是3s、3p、3d。(2)单质状态、氢化物水溶液的酸性强弱、一个原子得电子数的多少等,不能作为判断元素非金属性强弱的依据。(3)H2O和NH3为极性分子。 CH2CH2和CH4都是非极性分子,但CH2CH2 是平面结构,而CH4是正四面体结构。(4)1 mol CoCl3 5NH3与足量硝酸银溶液,立即产生2 mol AgCl沉淀,说明该配合物中自由Cl的数目为2。(5)Mg的价电子排布式为3s2,全满,结构稳定第一电离能MgAl;H2O分子间存在氢键,H2S分子间不存在氢键,其沸点H2OH2S。答案Bc、dACo(NH3)5ClCl28请在标有序号的空白处填空,按要求回答下列问题

13、:(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为_个。(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是_;这三种元素的电负性从大到小的顺序是_。(3)某元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为_,该元素的基态原子的价电子排布式是_。(4)某元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,该元素的元素符号为_,其2价离子的电子排布式为_。解析(1)氧元素核外有8个电子,其基态原子核外电子排布为1s22s22p4,所以氧元素基态原子核外未成对电子数为2个。(2)N原子p轨道处于半充满状态,能量较低,因而第一电离能比O大,C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺

14、序是NOC;根据同周期的电负性的递变规律可知,C、N、O三种元素的电负性从大到小的顺序是ONC。(3)元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,则其价电子构型为2s22p3,元素符号为N,其基态氮原子的价电子排布式是2s22p3。(4)元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子即价电子构型为3d104s1,所以它的元素符号为Cu,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,其2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9(或Ar3d9)。答案2NOCONCN2s22p3Cu1s22s22p63s23p63d9(或Ar3d9

15、)9随着PM2.5进入环境空气质量标准,人们对空气质量也更加关注。被污染的空气中杂质的成分有多种,其中计入空气质量日报空气污染指数的基本项目有SO2、CO、NO2、O3、可吸入颗粒物等,CO2、氟氯烃、CH4等没有列入其中。请回答下列问题:(1)下列分子中,由极性键形成的极性分子是_。AN2BO3CH2ODCO2ECH4(2)下列说法不正确的是_。AN2O与CO2、CCl3F与CCl2F2互为等电子体BCCl2F2无同分异构体CCH4是目前引起温室效应的主要物质DSO2、氮氧化物能污染空气,形成酸雨(3)血红蛋白中含有Fe2,CO易与血红蛋白结合成稳定的配合物而使人中毒。写出亚铁离子的基态电子

16、排布式_。CO有多种等电子体,请写出其中的两种:_。CO分子中键与键个数比为_。CaO晶体的熔点_NaCl晶体的熔点(填“高于”、“等于”或“低于”)。C、N、O三种元素电负性强弱顺序为_。(4)随着人们生活质量的提高,不仅室外的环境安全为人们所重视,室内的环境安全和食品安全也越来越为人们所关注。甲醛是室内主要空气污染物之一(其沸点是19.5 ),甲醇是“假酒”中的主要有害物质(其沸点是64.65 ),甲醇的沸点明显高于甲醛的主要原因是_。答案CC1s22s22p63s23p63d6或Ar3d6N2、CN12高于ONC甲醇分子间存在氢键,而甲醛之间不存在氢键10卤素性质活泼,能形成卤化物、多卤

17、化物等多种类型的化合物。请在标有序号的空白处填空。(1)卤化氢中,HF的沸点高于HCl,原因是_。(2)如图为F与Mg2、K形成的某种离子晶体的晶胞,其中“”表示的离子是_(填离子符号)。(3)多卤化物RbICl2分解时生成晶格能相对较大的铷(Rb)的卤化物,则该卤化物的化学式为_。(4)BF3与NH3能发生反应生成X(H3BNF3),X的结构式为_(用“”表示出配位键):X中N、F的电负性较强为_。(5)有一类物质的性质与卤素类似,称为“拟卤素”如(SCN)2、(CN)2等。(CN)2的结构式为CNCN,该分子中键和键数目之比为_。(6)Br的最外层电子排布式是_。解析(1)HF、HCl均为

18、分子晶体,其中HF能形成分子间氢键,使沸点升高。(2)由晶胞结构可知,黑球有1个,灰球有1个,白球有3个,由电荷守恒可知离子数关系为N(Mg2)N(K)N(F)113,得白球为F。(3)分解时可形成RbI或RbCl两种卤化物,由于r(Cl)r(I),所以后者晶格能大。(4)注意B为A族元素,最外层只有3个电子,有1个空轨道,N为VA族元素,有一对孤对电子,写出结构式。F的电负性强于N。(5)叁键中有1个键、2个键,单键均为键。答案HF分子间形成氢键FRbCl F 344s24p511氮、磷、砷是同族元素,该族元素单质及其化合物在农药、化肥生产等方面有重要作用。请回答下列问题。(1)砷原子核外电

19、子排布式为_,氮与氧相比第一电离能较大的为_。(2)K3Fe(CN)6晶体中Fe3与CN之间的键型为_,该化学键能够形成的原因是_。(3)已知:CH4SiH4NH3PH3沸点(K)101.7161.2239.7185.4分解温度(K)8737731 073713.2分析上表中四种物质的相关数据,请回答:CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,沸点高低的原因是_。CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,分解温度高低的原因是_。综合上述数据和规律判断,一定压强下HF和HCl的混合气体降温时_先液化。解析(1)根据构造原理书写原子核外电子排布式。(2)K3Fe(CN)6晶体中Fe3与CN之间为配

20、位键,根据配位键形成的条件、孤电子对和空轨道分析形成的原因。(3)CH4和SiH4均为分子晶体,组成结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高;NH3和PH3均为分子晶体,但NH3分子间存在氢键,沸点比PH3高。HF分子间存在氢键,沸点较高。答案1s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p3氮配位键CN能提供孤电子对,Fe3能接受孤电子对(或Fe3有接受孤电子对的空轨道)组成结构相似时,相对分子质量越大,分子间作用力越大,因此SiH4的沸点高于CH4;NH3分子间还存在氢键作用,因此NH3的沸点高于PH3CH键键能大于SiH键,因此CH4的分解温度高于

21、SiH4;NH键键能大于PH键,因此NH3的分解温度高于PH3HF12请在标有序号的空白处填空。(1)某同学查阅资料时获得一对原子中某电子运动状态的描述,判断其中描述一定错误的是_An3能级种类d自旋状态Bn2能级种类d自旋状态Cn4能级种类p自旋状态Dn3能级种类p自旋状态(2)Li3N晶体中氮以N3存在,基态N3的电子排布式为_。(3)NN的键能为942 kJmol1,NN单键的键能为247 kJmol1。计算说明N2中的_键比_键稳定(填“”或“”)。(4)水晶、金刚石、干冰和冰四种晶体的熔点由高到低的顺序为_。(5)已知三种氟化物的晶格能。化学式NaFMgF2AlF3晶格能/(kJmo

22、l1)9232 9575 492这三种氟化物的晶格能递变的原因是_。解析(1)n2说明有2个电子层,最高能级为2p,不会出现d能级。(3)NN单键为键,NN中有2个键和一个键,减去一个键键能后剩余2个键键能,键键能为 kJmol1347.5 kJmol1,故N2中键比键稳定。(4)水晶和金刚石都属于原子晶体,金刚石中CC键的键长比水晶中SiO键短,键能大;干冰和冰都属于分子晶体,冰晶体中分子之间存在氢键,故熔点:金刚石水晶冰干冰。(5)NaF、MgF2和AlF3都是离子晶体,晶格能的大小与离子半径、离子所带电荷数有关。离子半径越小,离子所带电荷数越多,则晶格能就越大。答案B1s22s22p6金

23、刚石水晶冰干冰晶格能的大小与离子所带电荷数成正比,与离子半径成反比13VA族的氮、磷、砷(As)、锑(Sb)等元素能形成多种化合物,这些化合物在研究和生产中有许多重要的用途。(1)请写出基态砷原子的电子排布式:_。(2)氨气与氯气在一定条件下反应的热化学方程式如下:2NH3(g)3Cl2(g)=N2(g)6HCl(g)Ha kJmol1上述反应中断裂的化学键有_。A离子键B极性共价键C非极性共价键D配位键E键F键G氢键燃烧时若产生1.5a kJ热量时会生成_mol 键,_个键。(3)VA族元素形成的气态氢化物中沸点最低的氢化物是_(写化学式)。(4)第一电离能是指元素的气态原子失去一个电子形成

24、1价气态阳离子所需要的最低能量。砷以及与其同周期相邻两种元素,此三者的第一电离能由小到大的顺序是_(填元素符号)。(5)人工合成的砷化硼(BAs)是一种新型材料,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,则砷化硼晶胞中含有_个砷原子,_个硼原子,若晶胞的边长为a cm,则该晶体的密度是_gcm3(只要求写出算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数为NA,相对原子质量:B10,As75。)答案1s22s22p63s23p63d104s24p3(或Ar3d104s24p3)BCF310.5NAPH3Ge、Se、As4414亚铁氰化钾(K4Fe(CN)6),俗称黄血盐,是国内外广泛使用的食盐抗结剂。食盐中黄

25、血盐的最大使用量为10 mg/kg。亚铁氰化钾中的铁和氰化物之间结构稳定,只有在高于400 ,分解放出氮气并生成氰化钾和碳化铁(Fe3C);遇酸生成氢氰酸,遇碱生成氰化物。日常烹调温度通常低于340 ,因此在烹调温度下亚铁氰化钾分解的可能性极小。回答下列问题:(1)写出亚铁离子的电子排布式:_。(2)根据等电子原理,写出CN的电子式:_。(3)在一定条件下,氢氰酸可以被MnO2氧化为氰气(CN)2。已知氰气无色、剧毒、苦杏仁味,氰分子的结构式为NCCN,则(CN)2分子的极性为_。键与键之比为_,分子的空间构型为_。(4)KCN形成的晶体类型是_。(5)CaO晶体和NaCl晶体中离子排列方式相

26、同,其晶格能分别为CaO3 401 kJmol1、NaCl786 kJmol1。CaO晶体的熔点_(填“高于”“等于”或“低于”)NaCl晶体的熔点。答案1s22s22p63s23p63d6(或Ar3d6)CN非极性分子34直线形离子晶体高于15原子序数依次增加的四种短周期元素X、Y、Z、W,X基态原子是同周期中比前一号元素大比后一号元素小(不包括稀有气体)。回答下列问题:(1)W的基态原子电子排布式:_。(2)Z的气态氢化物水溶液中可能存在的氢键有_种。(3)元素Y的一种单质分子与元素X、Y形成的一种离子互为等电子体,这种分子和离子的化学式是_、_。(4)X的双原子单质一个分子中有_个键,有

27、_个键。(5)科学家合成了X60分子和W60分子,请解释如下现象:熔点W60X60:_。答案1s22s22p63s23p2(或Ne3s23p2)4O3NO12Si60相对分子质量大于N60,分子间作用力强二、“化学与技术”模块1(2013浙江卷,16)电石浆是氯碱工业中的一种废弃物,其大致组成如下表所示:成分CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOCaS其他不溶于酸的物质质量分数(%)65663.55.01.53.50.20.8来源:0.21.11.01.82326用电石浆可生产无水CaCl2,某化工厂设计了以下工艺流程:来源:已知氯化钙晶体的化学式是:CaCl26H2O;H2S是一种酸性气体

28、,且具有还原性。(1)反应器中加入的酸应选用_。(2)脱色槽中应加入的物质X是_;设备A的作用是_;设备B的名称为_;设备C的作用是_。(3)为了满足环保要求,需将废气H2S通入吸收池,下列物质中最适合作为吸收剂的是_。A水 B浓硫酸 C石灰乳 D硝酸(4)将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是_。答案盐酸活性炭蒸发浓缩过滤器脱水干燥C对母液回收利用,降低废弃物排放量,提高经济效益2(2012浙江卷,16)请在空白处填空。(1)氯碱工业是利用电解食盐水生产_为基础的工业体系。(2)电解前,为除去食盐水中的Mg2、Ca2、SO等杂质离子,下列加入顺序合理的是_。A碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡B碳

29、酸钠、氯化钡、氢氧化钠C氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡D氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠(3)“盐泥”是精盐提纯及电解食盐水过程中形成的工业“废料”。某工厂的盐泥组成如下:成分NaClMg(OH)2CaCO3BaSO4其他不溶于酸的物质质量分数(%)1520152051030401015为了生产七水硫酸镁,设计了以下工艺流程:生产七水硫酸镁工艺流程图1反应器2过滤器3蒸发浓缩器4结晶槽5洗涤槽6真空干燥器装置1中加入的酸应选用_,加入的酸应适当过量,控制pH为5左右,反应温度在50 左右。持续搅拌使之充分反应,以使Mg(OH)2充分溶解并转化为MgSO4,在此过程中同时生成CaSO4。其中碳酸钙可以转化为硫

30、酸钙的原因是_。装置2中滤渣的主要成分为_。装置3中通入高温水蒸汽并控制温度在100110 ,蒸发结晶,此时析出的晶体主要是_。用装置6(真空干燥器)干燥七水硫酸镁晶体的理由是_。解析(1)电解饱和食盐水可得到氯气、烧碱和氢气三种物质。(2)除去旧杂质,不能添进新杂质。除去Mg2选择NaOH,除去SO选择BaCl2,除去Ca2选择Na2CO3,Na2CO3不仅除去Ca2,同时除去多余的Ba2,因此除杂时必须先加BaCl2,后加Na2CO3,故选D项。(3)为了生产七水硫酸镁,根据“盐泥”的有效成分为Mg(OH)2,可知装置1中加入的酸只能是稀硫酸。向“盐泥”中加入稀硫酸,存在平衡:CaCO3H

31、2SO4CaSO4H2CO3,H2CO3不稳定,受热、搅拌易分解,因此降低c(H2CO3),使上述平衡右移,最终CaCO3可转化为CaSO4。由“盐泥”的成分及反应过程可知,装置2中滤渣的主要成分由生成的CaSO4及原有的BaSO4、其他不溶于酸的物质组成。进入装置3的溶液中溶质主要为NaCl和MgSO4,因最后得到MgSO47H2O,故装置3中析出的晶体只能为NaCl。MgSO47H2O受热易失去结晶水,真空干燥可保证低温蒸发水分,而不影响结晶水。答案氯气、烧碱、氢气(只写出氯气、烧碱也可)D(稀)硫酸搅拌过程中CO2不断逸出,使平衡CaCO3H2SO4CaSO4H2CO3H2OCO2不断向

32、右移动CaSO4、BaSO4、其他不溶于酸的物质氯化钠防止失去结晶水3(2011浙江卷,16)铝生产产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成。请回答下列问题:(1)工业上采用电解氧化铝冰晶石(Na3AlF6)熔融体的方法冶炼得到金属铝:2Al2O34Al3O2加入冰晶石的作用:_。(2)上述工艺所得铝材中往往含有少量Fe和Si等杂质,可用电解方法进一步提纯,该电解池中阳极的电极反应式为_,下列可作阴极材料的是_。A铝材 B石墨 C铝板 D纯铝(3)阳极氧化能使金属表面生成致密的氧化膜。以稀硫酸为电解液,铝阳极发生的电极反应式为_。(4)在铝阳极氧化过程中,需要不断地调整电压

33、,理由是_。(5)下列说法正确的是_。A阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术B铝的阳极氧化可增强铝表面的绝缘性能C铝的阳极氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性,但耐磨性下降D铝的阳极氧化膜富有多孔性,具有很强的吸附性能,能吸附染料而呈各种颜色解析(1)由于Al2O3熔点很高,加入冰晶石可以降低Al2O3的熔点,作助熔剂。(2)在电解池中阳极发生氧化反应,金属失去电子,电极反应式为Al3e=Al3,电解精炼铝应以纯铝作阴极材料。(3)根据阳极发生氧化反应可以得到电极反应式为:2Al3H2O6e=Al2O36H。(4)铝阳极生成氧化物薄膜后会使电阻增大,为了保持稳定的电流,需要随电阻增

34、大而不断增大电压。(5)阳极氧化应用的是电解原理,A项错误;由于氧化物的生成可以增强铝表面的绝缘性,B项正确;铝的阳极氧化可以提高铝及铝合金的耐腐蚀性,但耐磨性不下降,C项错误;氧化铝具有不同的晶型,其中的Al2O3具有多孔性、强吸附性和催化活性,可做吸附剂和催化剂,D项正确。答案主要是降低熔化温度Al3e=Al3D2Al3H2O6e=Al2O36H铝阳极表面不断生成氧化物,电阻增大,为了保持稳定的电流,需要不断增大电压BD4请在标有序号的空白处填空。(1)污水经过一级、二级处理后,还含有少量Cu2、Hg2、Pb2等重金属离子,可加入沉淀剂使其沉淀。下列物质能作为沉淀剂的是_(可多选)。A氨水

35、B硫化氢气体C硫酸钠溶液 D纯碱溶液(2)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是_,_。(3)接触法制硫酸时,造气阶段应该在_设备中进行,吸收塔中一般用_吸收SO3,尾气处理一般选用便宜的_作为吸收剂。(4)海水提镁过程中MgCl26H2O加热脱水应在_中进行而获得MgCl固体。解析(1) 氨水易与Cu2、Hg2、Pb2等重金属离子形成络离子,硫酸铜能溶于水,不会沉淀,故A、C不能作为沉淀剂;硫化氢与重金属离子都会有沉淀生成,纯碱溶液的加入可调节pH使重金属离子沉淀,故B、D能作为沉淀剂。(3)用98.3%浓硫酸吸收SO3;可以防止形成酸雾,吸收充分,

36、尾气处理一般选用便宜的Ca(OH)2(也可用氨水)作为吸收剂。(4)MgCl26H2O加热脱水时,由于Mg2水解,且水解生成的HCl易挥发,故应在HCl气氛中蒸发而获得MgCl2固体。答案BD液化、分馏与碳反应后除去CO2沸腾炉98.3%浓硫酸Ca(OH)2溶液HCl气氛5请在标有序号的空白处填空。硫酸是一种重要的化工原料,硫酸工业的“三废”处理之一是尾气处理,其中一种方法便是用天然海水进行尾气脱硫。(1)硫酸工业生产的主要设备有沸腾炉、_和_。在吸收塔内装有大量瓷环,其作用是_,浓硫酸从塔顶喷下,SO3吸收操作采取_形式(原理);工业上常采用浓硫酸吸收SO3,而不是直接用水吸收的原因是_。硫

37、酸工业的尾气主要成分有SO2、O2、N2等。(2)天然海水主要含有Na、K、Ca2、Mg2、Cl、SO、Br、CO、HCO等离子。天然海水的pH约为8,原因是海水中_离子水解。尾气进入吸收塔内,塔顶喷下大量海水,O2能将H2SO3、HSO、SO等氧化,试写出其中一个反应的化学方程式:_。向氧化后的海水中加入天然海水,其目的是中和、稀释氧化后海水中生成的酸,最终排放出的海水中SO浓度与进入吸收塔的天然海水相比,SO浓度_(填序号)。A减少 B增大 C不变 D无法判断解析(1)工业上生产硫酸的三个设备分别为沸腾炉(制备SO2气体)、接触室(SO2被氧化为SO3)、吸收塔(SO3的吸收);在吸收塔中

38、大量瓷环的作用是增大SO3吸收的接触面积,有利于SO3被充分吸收,吸收采取“逆流”方式,也有利于SO3被充分吸收。高温时SO3与水直接化合形成大量酸雾,不利于SO3的吸收。(2)分析海水中的离子可知天然海水呈碱性是由于CO、HCO水解。H2SO3、HSO、SO中的硫元素处于4价,故H2SO3、HSO、SO等均具有还原性,可与O2发生氧化还原反应,4价硫被氧化为6价,以H2SO4或SO形式存在。答案接触室吸收塔增大吸收(接触)面积逆流防止形成酸雾,影响SO3的吸收效率CO、HCO2H2SO3O2=2H2SO4(或2HSOO2=2H2SO或2SOO2=2SO) B6请在标有序号的空白处填空。工业合

39、成氨是“将空气变成面包”的反应,合成氨工业在国民经济中占有极其重要的地位,如图所示是合成氨的简要流程图:.原料气的制备(1)合成氨所需氮气来自空气,方法之一是将空气液化后再加热分离;请另外设计一种从空气中分离出氮气的方法:_。(2)请写出工业上获得氢气的一种方法(用化学方程式表示):_。.原料气的净化为了防止催化剂“中毒”,原料气在进入压缩机之前必须经过净化、精制处理,“精制”过程通常是将含有少量CO、CO2、O2和H2S等杂质的原料气体通入含有氨水的醋酸亚铜二氨(Cu(NH3)2Ac)溶液,以获得纯净的原料气。其中,吸收CO的反应为COCu(NH3)2AcNH3H2OCu(NH3)3COAc

40、H2O(l)H0。(3)为提高CO的吸收率,可采取的有效措施是_。(4)除去氧气时,氧气将Cu(NH3)2Ac氧化为Cu(NH3)4Ac2,则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比是_。.氨的合成(5)工业上合成氨反应的化学方程式为_,在实际生产中,为了提高氢气的转化率而采取的措施是_(填序号)。A降低温度B升高温度C增大压强D降低压强E及时移出氨(6)工业上合成氨选择50 MPa和500 来进行反应,请结合有关的化学原理解释:_。解析(1)空气的主要成分为氧气和氮气,设法除去空气中的氧气即可得到氮气。(3)该反应是一个气体体积减小的放热反应,增大压强或降低温度都可以使平衡正向移动,提高CO的转化

41、率。(4)还原剂Cu(NH3)2Ac中的铜显1价,反应中被氧化为2价,1 mol还原剂被氧化失去1 mol电子;O2是氧化剂,1 mol O2被还原得到4 mol电子。根据电子得失守恒原理,可知还原剂与氧化剂的物质的量之比是41。(5)使平衡正向移动就可以提高氢气的转化率,增大压强、及时移出NH3都可以达到目的,但不能改变温度,因为要考虑催化剂的催化效果。(6)从反应速率,转化率和催化剂活性等角度分析。答案将空气与碳作用生成CO2,除去CO2即可得到N2CH2O(g)COH2或COH2O(g)CO2H2降低温度、增大压强41N23H22NH3CE选择较高压强,使合成氨的化学反应速率和转化率较大

42、;选择很高温度,氨分解率较大,选择很低温度,反应速率较小,故应选择合适温度,且催化剂在该温度下活性最大7请在标有序号的空白处填空。海水占地球总储水量的97.2%。把海水淡化和化工生产结合起来,既可以解决淡水资源缺乏的问题,又可以充分利用海洋资源。(1)目前,以下技术中,可用于海水淡化的是_(填序号)。A蒸馏法 B电渗析法C冷冻法 D离子交换法(2)利用海水晒盐的化学原理是_;分离食盐晶体后的母液中含有KCl、MgCl2,经过分离、提纯后,可用于_。(3)氯化钠为氯碱工业的主要原料,离子交换膜法氯碱工业生产中,透过离子交换膜的离子为_,氢氧化钠产生于_(填“阳极”或“阴极”)。(4)氯化钠为工业

43、制纯碱的主要原料,制碱反应过程中析出NaHCO3的原因是_;侯氏制碱法与索尔维制碱法相比除提高食盐利用率,无氯化钙生成的优点外还有_,从而综合利用原料、降低成本、减少环境污染。解析(2)利用海水晒盐的化学原理是蒸发、结晶;分离食盐晶体后的母液中含有KCl、MgCl,经过分离、提纯后,可用于工业上冶炼金属钾和镁。(3)氯碱工业生产中在阴极放出氢气,产生OH,Na透过离子交换膜进入阴极区,生成NaOH。(4)侯氏制碱法的优点主要有提高食盐(原料)的利用率,无氯化钙生成,同时可与合成氨厂联合生产,降低成本,副产物NH4Cl可用作化肥,提高综合经济效益,减少环境污染。答案ABCD蒸发、结晶工业上冶炼金

44、属钾和镁Na阴极氨化的饱和食盐水可吸收大量的CO2,从而产生大量的NaHCO3,而NaHCO3的溶解度相对较小,达到饱和后析出与合成氨厂联合,能得到副产品氯化铵8食盐既是一种生活必需品,也是一种重要的工业原料。请回答下列问题:(1)工业上主要通过电解饱和氯化钠溶液的方法获得氢氧化钠,我国的氯碱工业大多数采用离子交换膜电解槽。写出电解饱和氯化钠溶液时的电极反应式。阳极:_;阴极:_。离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极,其原因是_。阴极一般用碳钢网制成。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室,其作用是_。要加快电解氯化钠溶液的速度,下列措施不可行的是_(填序号)。A增大阴极碳钢网的面积B提高饱和

45、氯化钠溶液的温度C加大阴极与阳极间的距离D增大电解时电源的电压(2)制取碳酸氢钠也需要大量的氯化钠。在制备碳酸氢钠时,有同学提供了下列三种制备方案,你认为哪种方案最好?_。用此方案制取碳酸氢钠的化学反应方程式为_。方案1:分别将二氧化碳和氨气通入饱和食盐水中方案2:将二氧化碳通入含氨的NaCl饱和溶液中方案3:将氨气通入含二氧化碳的NaCl饱和溶液中(3)工业制肥皂时,在皂化反应结束后需要在混合物中加入饱和食盐水。加入饱和食盐水的目的是_。解析(1)电解饱和氯化钠溶液时,阳极Cl被氧化为Cl2,阴极H被还原为H2。加大阴极与阳极间的距离会导致电阻增大,不能使电解氯化钠溶液的速率加快。(2)CO

46、2在水中的溶解度小,NH3极易溶于水,向氨水中通入CO2,可以增大CO2的溶解度,得到浓度较大的NH4HCO3,有利于析出NaHCO3。(3)油脂在碱性环境中发生皂化反应,形成的肥皂混合物具有胶体性质,加入饱和食盐水,发生盐析。答案2Cl2e=Cl22H2e=H2阳极产生的Cl2不易腐蚀金属钛既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合引起的爆炸,又能避免氯气和氢氧化钠溶液作用时影响烧碱的质量C方案2NH3CO2H2ONaCl=NaHCO3NH4Cl(或分步写:NH3CO2H2O=NH4HCO3,NH4HCO3NaCl=NaHCO3NH4Cl)发生盐析,使肥皂从混合物中析出9请在标有序号的空

47、白处填空。化学与水资源的开发和利用密切相关,请回答下列问题:(1)下面为某自来水厂的生产工艺流程图在水源中加入混凝剂的作用为_,列举两种常见的混凝剂:_;预加氯、二次加氯中的“氯”指的是液氯,其作用为_。(2)硬水软化的方法通常有_、_和离子交换法。离子交换树脂使用一段时间后,逐渐由NaR型变为CaR2(或MgR2)型,而失去交换能力。把CaR2(或MgR2)型树脂置于_中浸泡一段时间,便可再生。(3)蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法,技术和工艺较完备,但由于使用大量燃煤,因此能耗多、排污量大。为克服蒸馏法淡化海水的缺陷,请你对蒸馏法淡化海水的工艺提出一条改进建议:_。解析(1)水源中有些

48、大颗粒的杂质可以自然沉降,但有些细小的悬浮物和胶体需要加混凝剂才能除去。常用的混凝剂有明矾、硫酸铁、硫酸亚铁等。它们共同的特点是水解生成的胶体可吸附小颗粒,使其聚集成较大的颗粒而沉淀。这样,从外观上就比较“干净”了。但水中的细菌还需要进一步操作除去,部分地区还需降低水的硬度。杀菌一般要用强氧化剂,如液氯、ClO2、高铁酸钾等。(2)硬水软化主要有加热法(暂时硬水)、药剂法、离子交换法等。离子交换是可逆的,离子交换树脂“失效”后,可在一定浓度的NaCl溶液中浸泡,使其再生。(3)蒸馏法淡化海水需要消耗能源,故改进蒸馏法工艺从能源角度进行分析比较合理。答案使细小的悬浮物和胶体聚集成较大的颗粒而沉淀

49、,然后过滤除去明矾、硫酸铁(合理即可)杀菌消毒加热法药剂法5%8%的食盐水充分利用潮汐能、风能、太阳能等海边富有的洁净能源(其他合理答案均可)10硫酸是工业生产中最为重要的产品之一,在化学工业的很多领域都要用到浓硫酸。(1)在硫酸工业生产中,我国采用硫铁矿为原料生产SO2,该反应在沸腾炉中进行,反应的化学方程式为_。(2)接触室装置如右图所示,B处流出的主要气体有_。(3)实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关。请根据下表信息,结合工业生产实际,选择最合适的生产条件是_。温度SO2转化率压强1个大气压5个大气压10个大气压15个大气压400 0.996 10.997 20.998

50、 40.998 8500 0.967 50.976 70.985 20.989 4600 0.852 00.889 70.927 60.946 8(4)现在欲提高SO2的反应速率和转化率,下列措施可行的是_。A向装置中通入氮气且保持体积不变B向装置中通入氧气且保持体积不变C添加更多的催化剂D降低温度,及时转移SO3(5)含FeS280%的硫铁矿,煅烧时损失硫5%,SO2氧化成SO3时利用率为98%,问生产1 t 98%的硫酸,需要这种硫铁矿_t(保留两位有效数字)。(可能用到的相对原子质量:H1O16S32Fe56)答案4FeS211O22Fe2O38SO2SO2、O2、N2400 ,1个标准大气压B0.8111请在标有序号的空白处填空。(1)氯碱工业是利用电解食盐水生成_为基础的工业体系。(2)接触法制硫酸的生产过程大致可分为三个阶段:二氧化硫的制取和净化;二氧化硫转化为三氧化硫;_。SO2需要净化后才能进入接触室,原因是_。硫酸生产中,根据化学平衡原理来确定的条件或措施有_(填序号)。A矿石加入沸腾炉之前先粉碎B使用V2O5作催化剂C接触室中不使用很高的温度D

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