题目内容

17．设NA为阿伏伽德罗常数的数值，则下列说法中不正确的是（　　）
①常温下，21g聚乙烯（-[CH2-CH2]-）中含有氢原子的数目为3NA
②在KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O反应中每生成71g氯气转移的电子数为2NA
③3.4gNH3中含N-H键数目为0.2NA
④过氧化钠与水反应，若转移2NA个电子，则产生的氧气为32g
⑤在1L0.1mol/L的碳酸钠溶液中，CO32-总数为0.1NA．
A．①②③⑤B．①④⑤C．①②③D．②③⑤

分析 ①聚乙烯的最简式为CH2，根据聚乙烯的最简式计算出21g聚乙烯中含有的H原子的物质的量；
②反应KClO3+6HCl（浓）=KCl+3Cl2+3H2O中，KClO3中Cl元素由+5价变为+0价，HCl中Cl元素由-1价变为0价，由方程式可知当有6molHCl参加反应时，有5mol被氧化，转移5mol电子，生成3molCl2，以此进行计算；
③氨气分子中含有3个氮氢键，3.4g氨气的物质的量为0.2mol，含有0.6mol氮氢键；
④过氧化钠与水反应中，过氧化钠既是氧化剂也是还原剂，且过氧化钠中氧元素的化合价为-1价，则生成1mol氧气转移了2mol电子，据此进行计算；
⑤在1L0.1mol/L的碳酸钠溶液中，CO32-部分水解，导致溶液中碳酸根离子数目减少．

解答 解：①聚乙烯（-[CH2-CH2]-）的最简式为CH2，21g聚乙烯中含有最简式CH2的物质的量为：$\frac{21g}{14g/mol}$=1.5mol，含有H原子的物质的量为1.5mol×2=3mol，含有氢原子的数目为3NA，故①正确；
②反应中KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O中，只有Cl元素化合价发生变化，KClO3为氧化剂，HCl为还原剂，电子转移的方向和数目为：，当有3mol Cl2生成时，转移5mol电子，71g氯气的物质的量为：$\frac{71g}{71g/mol}$=1mol，则生成1mol氯气时转移的电子为：$\frac{5mol}{3mol}$mol=$\frac{5}{3}$mol，故②错误；
③3.4g氨气的物质的量为：$\frac{3.4g}{17g/mol}$=0.2mol，0.2mol氨气分子中含有氮氢键的物质的量为：0.2mol×3=0.6mol，含N-H键数目为0.6NA，故③错误；
④32g氧气的物质的量为1mol，过氧化钠中氧元素的化合价为-1价，则生成1mol氧气转移了2mol电子，即：转移2NA个电子，故④正确；
⑤在1L0.1mol/L的碳酸钠溶液中，含有溶质碳酸钠的物质的量为0.1mol，由于碳酸根离子部分水解，则溶液中的CO32-总数小于0.1NA，故⑤错误；
根据分析可知，不正确的为②③⑤，
故选D．

点评 本题考查了阿伏伽德罗常数的综合应用，题目难度中等，涉及氧化还原反应的计算、盐的水解原理、有关物质的量的计算等知识，试题知识点较多，充分考查学生灵活应用基础知识的能力，②为易错点，正确判断化合价变化情况为解答关键．

练习册系列答案
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5．含硅元素的化合物广泛存在于自然界中，与其他矿物共同构成岩石．晶体硅（熔点 1410℃）用途广泛，制取与提纯方法有多种．
（1）炼钢开始和结束阶段都可能发生反应：Si+2FeO$\stackrel{高温}{→}$ 2Fe+SiO2，其目的是CD．
A．得到副产品硅酸盐水泥 
B．制取SiO2，提升钢的硬度
C．除去生铁中过多的Si杂质
D．除过量FeO，防止钢变脆
（2）一种由粗硅制纯硅过程如下：Si（粗）$→_{460℃}^{Cl_{2}}$SiCl4$\stackrel{蒸馏}{→}$SiCl4（纯）$→_{1100℃}^{H_{2}}$Si（纯），在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成 1.12kg纯硅需吸收akJ热量，写出该反应的热化学方程式：SiCl4（g）+2H2（g）→Si（s）+4HCl（g）△H=-0.025akJ/mol．
对于钠的卤化物（NaX）和硅的卤化物（SiX4）下列叙述正确的是BC
A．NaX易水解　　　            
B．SiX4是共价化合物
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（3）粗硅经系列反应可生成硅烷（SiH4），硅烷分解也可以生成高纯硅．硅烷的热稳定性弱于甲烷，所以Si元素的非金属性弱于C元素，用原子结构解释其原因：C和Si最外层电子数相同（或“是同主族元素”），C原子半径小于Si（或“C原子电子层数少于Si”）．
（4）此外，还可以将粗硅转化成三氯氢硅（SiHCl3），通过反应：SiHCl3（g）+H2（g）?Si（s）+3HCl（g）制得高纯硅．不同温度下，SiHCl3的平衡转化率随反应物的投料比（反应初始时，各反应物的物质的量之比）的变化关系如下图所示．下列说法正确的是a、c（填字母序号）．
a．该反应的平衡常数随温度升高而增大
b．横坐标表示的投料比应该是$\frac{n（SiHCl3）}{n（H2）}$
c．实际生产中为提高SiHCl3的利用率，可适当降低压强
（5）硅元素最高价氧化物对应的水化物是H2SiO3．室温下，0.1mol/L的硅酸钠溶液和0.1mol/L的碳酸钠溶液，碱性更强的是硅酸钠，其原因是硅酸的Ki2小于碳酸的Ki2，硅酸钠更易水解．
已知：H2SiO3：Ki1=2.0×10-10      Ki2=1.0×10-12 H2CO3：Ki1=4.3×10-7       Ki2=5.6×10-11．
12．分子式为C6H14O的醇有多种结构，其中能经过两步氧化生成羧酸的结构有（不考虑立体异构）（　　）
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20．生活中的一些问题常涉及到化学知识，下列叙述不正确的是（　　）
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7．丙烷（C3H8）和丙烯（C3H6）都可作火炬燃料．
（1）丙烷脱氢可得丙烯．
已知：C3H8（g）=CH4（g）+HC≡CH（g）+H2（g）△H1=+156.6kJ•mol-1
CH3CH═CH2（g）=CH4（g）+HC≡CH（g ）△H2=+32.4kJ•mol-1
则相同条件下，反应C3H8（g）=CH3CH═CH2（g）+H2（g） 的△H=+124.2 kJ•mol-1．
（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐．电池负极反应式为C3H8-20e-+10CO32-=13CO2+4H2O；放电时CO32-移向电池的负（填“正”或“负”）极．
（3）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O．常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c（H2CO3）=1.5×10-5 mol•L-1．若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3═HCO3-+H+的平衡常数K1=4.2×10-7 mol•L-1．（已知10-5.60=2.5×10-6）
（4）常温下，0.1mol•L-1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中：
①c（OH-）=c（H+）+c（H2CO3）-c（CO32-）．
②c（H2CO3）＞c（CO32-）（填“＞”、“=”或“＜”），原因是因为NaHCO3溶液中既存在电离平衡：HCO3-?CO32-+H+，又存在水解平衡：HCO3-+H2O?H2CO3+OH-，而HCO3-水解程度大于电离程度（用离子方程式和必要的文字说明）．
4．有机物A（C10H20O2）有兰花香味，可用作香皂、洗发香波的芳香赋予剂．已知：

①B分子中没有支链．  
②D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳．
③D、E互为具有相同官能团的同分异构体．E分子烃基上的氢若被氯原子取代，其一氯代物只有一种．  
④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色．
（1）B可以发生的反应有①②④ （选填序号）．
①取代反应    ②消去反应    ③加聚反应   ④氧化反应
（2）D、F分子所含的官能团的名称依次是羧基、碳碳双键．
（3）写出与D、E具有相同官能团的同分异构体的可能结构简式：（CH3）2CHCH2COOH、CH3CH2CH（CH3）COOH．
（4）写出B生成F的化学反应方程式CH3CH2CH2CH2CH2OH$→_{△}^{浓硫酸}$CH3CH2CH2CH=CH2+H2O
（5）E可用于生产氨苄青霉素等．已知E的制备方法不同于其常见的同系物，据报道，可由2-甲基-1-丙醇和甲酸在一定条件下制取E．该反应的化学方程式是（CH3）2CHCH2OH+HCOOH$\stackrel{一定条件下}{→}$（CH3）3CCOOH+H2O．
4．Ⅰ、由生物质能通过绿色化学途径制取氢气是当前能源发展的一个重要方向．如图表示的是以CaO为吸收体，将生物质经与水蒸气反应制取H2的流程（生物质简写为C）．
其中气化炉和燃烧炉中分别发生的主要反应如表所示：
气化炉燃烧炉
①C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.6kJ•mol-1
②CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ•mol-1
③CaO（s）+CO2（g）?CaCO3（s）△H=-178.3kJ•mol-1		④C（s）+O2（g）═CO2（g）
△H=-393.8kJ•mol-1
⑤CaCO3（s）?CaO（s）+CO2（g） K
请回答下列问题：
（1）气化炉中的总反应为C（s）+2H2O（g）+CaO（s）═CaCO3（s）+2H2（g）△H=-87.9 kJ•mol-1．
（2）燃烧炉中反应⑤所需的能量由反应④提供．如果生成1mol CaO，至少需通入纯氧0.453mol．（留三位小数点）
（3）下表列出的是当只改变温度或压强时，反应⑤中CO2的浓度和CaCO3的残留率的变化．
0510152025
T101.52.34.04.04.0
T201.01.82.83.13.1
0510152025
p110.900.830.750.750.75
p210.580.350.310.300.30
由表中数据可知，随着温度升高，反应⑤K值增大（填“增大”、“减小”或“不变”），T1＞T2（填“＞”或“＜”，下同）；随着压强增大，CaCO3的分解率减小，则p1＞p2．
Ⅱ、以熔融碳酸盐（Li2CO3）为电解质，一氧化碳-空气燃料电池的负极反应式为CO-2e-+CO32-=2CO2．在标准状况下，11.2L氧气参与反应，理论上转移的电子数为2NA（或1.204×1024）．

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