下列两题分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容,请
你选择其中一题作答,如果两题全做,则按A题评分。
21A.《物质结构与性质》(12分)
氮、磷、砷是同族元素,该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。请回答下列问题。
(1)砷原子核外电子排布式为________________________________________。
(2)K3[Fe(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)NH4+中氮原子的杂化类型为 ,NH4+的空间构型为 。
(4)已知:
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|
CH4 |
SiH4 |
NH3 |
PH3 |
|
沸点(K) |
101.7 |
161.2 |
239.7 |
185.4 |
|
分解温度(K) |
873 |
773 |
1073 |
713.2 |
分析上表中四种物质的相关数据,请回答:
① CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,沸点高低的原因是__________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
② CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,分解温度高低的原因是_____________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
结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。
21B.《实验化学》(12分)
某研究性学习小组为证明在相同条件下,同浓度同体积强弱不同的一元酸与同一种金属
反应时,生成氢气的速率不同,同时测定该温度和压强下的气体摩尔体积,设计组装了两套如下图所示的简易实验装置。该实验的主要操作步骤如下:![]()
①配制浓度均为1 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液;
②在广口瓶乙中装水,按图示连接好装置,检查装置的气密性;
③量取10.00 mL 1mol·L-1的盐酸和醋酸溶液分别加入两套装置的锥形瓶中;
④称取两份质量均为a g的镁带(除去表面氧化膜、表面积相同),并固定于塑料杆末端;
⑤同时将塑料杆向下移动,使镁带浸入酸中至反应完全。
⑥反应结束后待温度恢复到室温,读出量筒中水的体积为V mL。
请根据上述步骤回答下列问题:
(1)用文字表述步骤②中检查该装置气密性的方法:
。
(2)量取10.00mL 1 mol·L-1盐酸和醋酸溶液分别注入锥形瓶中时,所用的仪器是
(填下列各项序号字母)
A.50mL量筒 B.10mL量筒
C.25 mL酸式滴定管 D.25 mL碱式滴定管
(3)步骤④中,理论上称取的镁带质量不能少于 g。
(4)步骤⑤中需记录的数据是 ;实验过程中观察到的主要现象是
。
(5)步骤⑥中,读取量筒中水的体积时若俯视读数,对计算该条件下的气体摩尔体积影响为 (填“偏大”、“偏小”或“无法确定”)
(6)为保证实验顺利进行,仪器丙应选用的规格是 (填序号字母)。
A.100mL B.200mL C.500mL
(7)若水蒸气的挥发影响忽略不计,在该温度和压强下,气体摩尔体积为 L·mol-1。
15、(4分)B、D、F、G(答对1个得1分,答错1个倒扣1分,扣完为止,本题不出现负分)
17.(10分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)右图是N2和H2反应生成2molNH3过程中能
量变化示意图,请计算每生成1molNH3放
出热量为 。
(2)在定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),其化学平衡
常数K与t的关系如下表:
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t/K |
298 |
398 |
498 |
…… |
|
K/(mol·L-1)-2 |
4.1×106 |
K1 |
K2 |
…… |
请完成下列问题:
①试比较K1、K2的大小,K1 K2(填写“>”“=”或“<”)
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是 (填序号字母)。
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
B.2v(N2)(正) = v(H2)(逆)
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
(3)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似。
①写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式 。
②盐酸肼水溶液中离子浓度的关系表示正确的是 (填序号)。
A.c(Cl-)>c(N2H2+6)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Cl-)>c([N2H5·H2O]+)>c(OH-)>c(H+)
C.2 c(N2H2+6)+c([N2H5·H2O]+)+ c(H+) = c(Cl-)+c(OH-)
D.c(N2H2+6) > c(Cl-)> c(H+) >c(OH-)
18.(12分)汞单质及其化合物在工业生产和科学研究上有广泛的用途,汞唯一重要的矿源是朱砂(HgS)。朱砂炼汞的反应之一为:
HgS+O2 Hg+SO2
请回答下列问题:
(1)HgS与O2的反应中,氧化剂是 ,每生成1molHg转移电子的物质的是为 mol。
(2)电解某汞的硝酸盐溶液,当阴极消耗a mol金属阳离子时,可获得2a mol金属单质,同时阳极可得0.5a mol的气体产物。则该气体产物是 (填化学式),由此可推断断得知该盐的化学式是 。其阳极上的电极反应式是 。
(3)随着冶炼、电镀等工业生产的不断发展,所需汞及其化合物的用量也日趋增多,随之排放出来的含汞的废水也愈加严重,现已成为世界上危害较大的工业废水之一。以下处理含汞(Hg2+)废水的方法中最简单实用的是 (填序号)。
A.向含Hg2+的废水中加入Na2S等可溶性硫化物
B.加入金属还原剂
C.电解法