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1、新教材适用高考化学自选模块(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个键和
2、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,只含有极
3、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,溶于四氯化碳的过
4、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,晶格能越
5、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d10
6、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发生分解
7、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“”填空
8、: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稳
9、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,即
10、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,下列表述
11、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低
12、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序
14、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排
16、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、多卤化
17、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均为分
18、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)砷原子核外电子
19、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之间为配位
20、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s
21、ih4;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/(kjmol
22、1)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金刚
23、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1
24、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。食盐中黄血
25、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同
26、,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碳酸
29、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酸
30、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:caco3h2
31、so4caso4h2co3,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不断向右
32、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,需要随电阻增大
34、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b
35、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,尾
36、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_。硫酸
37、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);在吸收塔中大
38、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。工业合成
39、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)3coach
40、2o(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的转化率
41、。(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)氯化钠为工业制
43、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、结晶工业上冶炼金属
44、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提高饱和氯
45、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)co2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
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