题目内容
【题目】一维纳米材料因其特殊的纳米结构，呈现出一系列独特的光、电、磁、催化等性能，具有十分广阔的应用前景。ZnS－C（ZnS纳米粒子分散在碳纳米材料上）是新型一维纳米材料，某科研小组用下列流程制备ZnS－C纳米材料。
已知：BA表示C6H5COO
回答下列问题：
（1）“搅拌”后所得溶液显__________（填“酸性”“中性”或“碱性”）。
（2）配制NaOH溶液时，蒸馏水要煮沸的原因是____________。
（3）向混合盐溶液中缓缓滴加NaOH溶液，促进相关离子的水解，出现Zn(OH)(C6H5COO)白色沉淀。
①写出生成沉淀的离子方程式_________。
②25℃，调pH=6，不产生Zn(OH)2沉淀，该溶液中c(Zn2+)＜____ mol·L－1。[已知Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10－17]
（4）“硫化”、“焙烧”过程，Zn(OH)BA通过原位固相反应制备ZnS－C纳米纤维的过程示意图如下：
①该过程中一直处于原位的离子是____________；
②在N2氛围中“焙烧”时，HBA（C6H5COOH）分解的化学方程式为___________。
（5）用N2吸附法对不同焙烧温度下制备得到的ZnS－C纳米纤维的比表面积进行测定，在不同温度（400℃－800℃）下焙烧所得ZnS－C纳米纤维的比表面积如下表：
t/℃ | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 |
比表面积/m2 ·g-1 | 130.1 | 123.1 | 70.2 | 49.2 | 47.6 |
① 随着温度的升高，ZnS纳米粒子__________（填“变大”“不变”或“变小”）。
② ZnS－C纳米纤维可将N2吸附在其表面，形成均匀的单分子层。氮气分子横截面积为0.162 nm2，则在400℃焙烧所得的1g ZnS－C纳米纤维最大吸附的氮分子数为______（保留3位有效数字）。
【答案】酸性 去除CO2，防止配制NaOH溶液时生成Na2CO3 Zn2++C6H5COO-+H2O=Zn(OH)(C6H5COO)↓+ H+或Zn2++C6H5COO-+OH-= Zn(OH)(C6H5COO)↓ 0.12 Zn2+ C6H5COOH
7C+2H2O↑+H2↑ 变大 8.03×1020
【解析】
(1)结合后边的步骤分析判断；
(2)NaOH是碱，可以与空气中的二氧化碳发生反应；
(3)①硝酸锌、苯甲酸钠、NaOH混合发生沉淀反应产生Zn(OH)(C6H5COO)白色沉淀，根据电荷守恒原子守恒，书写生成沉淀的离子方程式；
②根据难溶电解质的溶度积常数分析计算；
(4)①根据“硫化”、“焙烧”过程，物质成分的变化判断一直处于原位的离子；
②在N2氛围中“焙烧”时，HBA(C6H5COOH)发生分解反应，根据元素守恒，书写分解的化学方程式；
(5)①微粒的比表面积与温度的关系判断；
②根据物质的比表面积与每个N2的横截面的面积的比计算分子数目，要注意单位换算。
(1)将硝酸锌晶体与苯甲酸钠、水混合搅拌，由于三者充分接触，由于硝酸锌是强酸弱碱盐，Zn2+水解使溶液显酸性；苯甲酸钠是强碱弱酸盐，水解使溶液显碱性，最终混合物的酸碱性取决于二者相对量的多少及其水解程度，结合后边的步骤加入NaOH溶液调整溶液的pH=6，可证明混合搅拌后的混合物显酸性；
(2)NaOH是碱，在配制其溶液时，为防止空气中的CO2在水在溶解而导致发生反应产生Na2CO3，使溶液变质，溶解NaOH的蒸馏水要先加热煮沸，以去除CO2，防止NaOH变质；
(3)①硝酸锌、苯甲酸钠、NaOH混合发生沉淀反应产生Zn(OH)(C6H5COO)白色沉淀，反应的离子方程式为：Zn2++C6H5COO-+OH-= Zn(OH)(C6H5COO)↓；
②25℃，调pH=6，c(OH-)=10-8mol/L，若不产生Zn(OH)2沉淀，c(Zn2+) c2(OH-)<Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10－17，则该溶液中c(Zn2+)<
=0.12mol/L；
(4)①根据图示的“硫化”、“焙烧”过程，可知：该过程中一直处于原位的离子是Zn2+，其②在N2氛围中“焙烧”时，HBA发生分解反应，生成C、H2、CO2，根据元素守恒可得分解的化学方程式为C6H5COOH7C+2H2O↑+H2↑；
(5)①根据表格数据可知：温度越高，微粒的比表面积越小，说明随着温度的升高，ZnS纳米粒子在增大，使微粒的比表面积变小；
②根据表格数据可知ZnS－C纳米纤维在400℃时的比表面积为130.1m2/g，而氮气分子横截面积为0.162 nm2，则在400℃焙烧所得的1g ZnS－C纳米纤维最大吸附的氮分子数为
=8.03×1020(个)。
【题目】根据下列实验操作与现象得出的结论正确的是
选项 | 实验操作与现象 | 结 论 |
A | 向滴有酚酞的碳酸钠溶液中加入少量氯化钡固体, 红色变浅 | 碳酸钠溶液中存在水解平衡 |
B | 向某溶液中逐渐通入CO2气体，先出现白色胶状沉淀，继续通入CO2气体，白色胶状沉淀不溶解 | 该溶液中一定含有[Al(OH)4]－ |
C | 将润湿的淀粉碘化钾试纸置于集满某气体的集气瓶口，试纸变蓝 | 该气体为氯气 |
D | 向10mL 0.5mol·L－1的氯化镁溶液中滴加5mL 2.4mol·L－1氢氧化钠溶液，产生白色沉淀再滴加氯化铜溶液，沉淀变蓝 | Ksp[Cu(OH)2 ]＜Ksp[Mg(OH)2 ] |
A. AB. BC. CD. D
【题目】能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。面对能源枯竭的危机，提高能源利用率和开辟新能源是解决这一问题的两个主要方向。
(1)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关，这是化学学科关注的方面之一。某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值):
时间/min | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氢气体积/mL(标况) | 100 | 240 | 464 | 576 | 620 |
①哪一段时间内反应速率最大：__________min(填“0～1”“1～2”“2～3”“3～4”或“4～5”)。
②另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积。他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率但不影响生成氢气的量。你认为可行的是____________(填字母序号)。
A．KCl溶液 B．浓盐酸 C．蒸馏水 D．CuSO4溶液
(2)如图为原电池装置示意图：
①将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，作负极的分别是_______(填字母)。
A．铝片、铜片 B．铜片、铝片
C．铝片、铝片 D．铜片、铜片
写出插入浓硝酸溶液中形成的原电池的负极反应式：_______________。
②若A为Cu，B为石墨，电解质为FeCl3溶液，工作时的总反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。写出B电极反应式：________；该电池在工作时，A电极的质量将_____(填“增加”“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.1mol FeCl3，则转移电子的数目为_______。
