题目内容
7．下列说法正确的是（ ）| A． | 用惰性电极电解含酚酞的饱和食盐水，阳极附近溶液先变红 | |
| B． | 铜的电解精炼过程中，有0.2 mol 电子发生转移时，阳极一定有6.4 g铜溶解 | |
| C． | 将地下钢管与直流电源的正极相连，称为外加电源的阴极保护法 | |
| D． | 在中性环境中，每生成35.6 g铁锈（Fe2O3•H2O），消耗的氧气为6.72 L（标准状况） |
分析 A、电解饱和食盐水时，阳极氯离子放电生成氯气，不会生成氢氧化钠；
B、在电解精炼铜时，阳极上是粗铜，放电的不只是铜，还有比铜活泼的金属杂质；
C、将地下钢管与直流电源的正极相连，则钢管作为阳极，会被腐蚀；
D、根据反应O2+2H2O+4e-=4OH-，结合铁元素守恒可得关系式$\frac{3}{2}$O2～2Fe（OH）3～Fe2O3．H2O计算．
解答 A、用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极生成氯气，阴极生成氢气和氢氧根离子，所以阴极生成氢氧化钠，阴极附近溶液先变红，故A错误；
B、在电解精炼铜时，阳极上是粗铜，故阳极上放电的不只是铜，还有比铜活泼的金属杂质，故当转移0.2 mol 电子转移时，阳极上溶解的质量小于6.4，故B错误；
C、将地下钢管与直流电源的正极相连，则钢管作为阳极，会被腐蚀，故C错误；
D、根据反应O2+2H2O+4e-=4OH-，结合铁元素守恒可得关系式$\frac{3}{2}$O2～2Fe（OH）3～Fe2O3．H2O，35.6g铁锈（Fe2O3•H2O）的物质的量为0.2mol，故消耗氧气0.3mol，标况下的体积为0.3×22.4=6.72L，故D正确；
故选D．
点评 本题考查了电解饱和食盐水的原理、阿伏伽德罗常数及氧化还原的有关计算，掌握原理和相关计算公式是解题关键，题目难度中等．
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18．
物质结构与性质包括原子、分子和晶体结构与性质三大内容．请回答下列问题：
（1）写出基态Fe原子的电子排布图
；第ⅦA族元素原子外围电子排布通式为ns2np5．
（2）在Al、N、O三种元素中，第一电离能由大到小的排序是N＞O＞Al；原子半径最大的元素和离子半径最大的元素所组成的物质是AlN（填化学式）．
（3）已知几种元素的电负性如下表：
①在上表所列的元素中，在氢化物中H元素化合价显负价的是SiH4、B2H6（填简单氢化物的分子式）．
②B3N3H6与苯互为等电子体，其结构式为
，能发生加成反应、取代反应（填有机反应类型）．
③NF3在微电子工业中可作为一种优良的等离子蚀刻气体，其结构与NH3相似，但熔沸点比NH3低很多，其原因是氨分子间能形成氢键，且极性比NF3强，而NF3分子间不能形成氢键．
④金刚砂（SiC）硬度仅次于金刚石，可用作砂纸、砂轮的磨料，其晶胞（立方体）如图：则硅原子的杂化类型为sp3，其密度为$\frac{160}{{N}_{A}•{a}^{3}}$g/cm3（以含a的代数式表示）．
物质结构与性质包括原子、分子和晶体结构与性质三大内容．请回答下列问题：（1）写出基态Fe原子的电子排布图
；第ⅦA族元素原子外围电子排布通式为ns2np5．（2）在Al、N、O三种元素中，第一电离能由大到小的排序是N＞O＞Al；原子半径最大的元素和离子半径最大的元素所组成的物质是AlN（填化学式）．
（3）已知几种元素的电负性如下表：
| H | B | C | N | O | F |
| 2.18 | 2.04 | 2.55 | 3.04 | 3.44 | 3.98 |
| Si | P | S | Cl | ||
| 1.90 | 2.19 | 2.58 | 3.16 |
②B3N3H6与苯互为等电子体，其结构式为
，能发生加成反应、取代反应（填有机反应类型）．③NF3在微电子工业中可作为一种优良的等离子蚀刻气体，其结构与NH3相似，但熔沸点比NH3低很多，其原因是氨分子间能形成氢键，且极性比NF3强，而NF3分子间不能形成氢键．
| 氨 | 三氟化氮 | |
VSEPR模 型 |  |  |
| 熔点/℃ | -77.7 | -206.8 |
| 沸点/℃ | -33.5 | -129.0 |
15．
在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO（g）+O2（g）═2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如表：
（1）该反应的平衡常数表达是$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）•c（{O}_{2}）}$；800℃反应达到平衡时，NO的物质的量浓度
是0.0035mol/L；升高温度，NO的浓度增大，则该反应是放 （填“放热”或“吸
热”）反应．
（2）如图中表示NO2变化的曲线是b．用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v=0.0015mol/（L•s）或1.5×10-3mol/（L•s）．
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是bc．
a．v（NO2）=2v（O2） b．容器内压强保持不变
c．v逆（NO）=2v正（O2） d．容器内密度保持不变
（4）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是c．
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂
（5）已知：25℃、101kPa时，①Mn（s）+O2（g）═MnO2（s）△H1=-520kJ/mol
②S（s）+O2（g）═SO2（g）△H2=-297kJ/mol
③Mn（s）+S（s）+2O2（g）═MnSO4（s）△H3=-1065kJ/mol
SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是MnO2（s）+SO2（g）=MnSO4（s）△H=-248kJ/mol．
在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO（g）+O2（g）═2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如表：| 时间（s） | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| n（NO）（mol） | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
是0.0035mol/L；升高温度，NO的浓度增大，则该反应是放 （填“放热”或“吸
热”）反应．
（2）如图中表示NO2变化的曲线是b．用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v=0.0015mol/（L•s）或1.5×10-3mol/（L•s）．
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是bc．
a．v（NO2）=2v（O2） b．容器内压强保持不变
c．v逆（NO）=2v正（O2） d．容器内密度保持不变
（4）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是c．
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂
（5）已知：25℃、101kPa时，①Mn（s）+O2（g）═MnO2（s）△H1=-520kJ/mol
②S（s）+O2（g）═SO2（g）△H2=-297kJ/mol
③Mn（s）+S（s）+2O2（g）═MnSO4（s）△H3=-1065kJ/mol
SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是MnO2（s）+SO2（g）=MnSO4（s）△H=-248kJ/mol．
12．物质的结构决定物质的性质．请回答下列涉及物质结构和性质的问题：
（1）第二周期中，元素的第一电离能处于B与N之间的元素有3种．
（2）某元素位于第四周期Ⅷ族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，则其基态原子的价层电子排布式为3d84s2．
（3）乙烯酮（CH2=C=O）是一种重要的有机中间体，可用CH3COOH在（C2H5O）3P=O存在下加热脱H2O得到．乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型是sp2和sp，1mol（C2H5O）3P=O分子中含有的σ键的数目为25NA．
（4）已知固态NH3、H2O、HF的氢键键能和结构如图1：
解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因单个氢键的键能是（HF）n＞冰＞（NH3）n，而平均每个分子含氢键数：冰中2个，（HF）n和（NH3）n只有1个，气化要克服的氢键的总键能是冰＞（HF）n＞（NH3）n．
（5）碳化硅的结构与金刚石类似，其硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能．碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有4个，与碳原子等距离最近的碳原子有12个．已知碳化硅晶胞边长为apm，则晶胞图2中1号硅原子和2号碳原子之间的距离为$\frac{\sqrt{11}a}{4}$pm，碳化硅的密度为$\frac{1.6×1{0}^{32}}{{a}^{3}×{N}_{A}}$g/cm3．
（1）第二周期中，元素的第一电离能处于B与N之间的元素有3种．
（2）某元素位于第四周期Ⅷ族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，则其基态原子的价层电子排布式为3d84s2．
（3）乙烯酮（CH2=C=O）是一种重要的有机中间体，可用CH3COOH在（C2H5O）3P=O存在下加热脱H2O得到．乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型是sp2和sp，1mol（C2H5O）3P=O分子中含有的σ键的数目为25NA．
（4）已知固态NH3、H2O、HF的氢键键能和结构如图1：
| 物质 | 氢键X-H…Y | 键能kJ．mol-1 |
| （HF）n | D-H…F | 28.1 |
| 冰 | O-H…O | 18.8 |
| （NH3）n | N-H…N | 5.4 |
解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因单个氢键的键能是（HF）n＞冰＞（NH3）n，而平均每个分子含氢键数：冰中2个，（HF）n和（NH3）n只有1个，气化要克服的氢键的总键能是冰＞（HF）n＞（NH3）n．
（5）碳化硅的结构与金刚石类似，其硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能．碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有4个，与碳原子等距离最近的碳原子有12个．已知碳化硅晶胞边长为apm，则晶胞图2中1号硅原子和2号碳原子之间的距离为$\frac{\sqrt{11}a}{4}$pm，碳化硅的密度为$\frac{1.6×1{0}^{32}}{{a}^{3}×{N}_{A}}$g/cm3．
19．
纳米氧化亚铜在水的光解等领域具有极大应用潜能，是极具开发前景的绿色环保光催化剂．目前主要的合成方法有电解法、高温固相法等．
（1）有研究表明阳极氧化法成功制得了Cu2O 纳米阵列，装置如图：该电池的阳极反应方程式为2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O离子交换膜为阴（填阳或阴）离子交换膜，铜网应连接电源的正极．
（2）在高温下用甲烷将粉状CuO 还原也可制得Cu2O．
已知：①2Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=Cu2O（s）；△H=-169kJ•mol-1
②CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）；△H=-846.3kJ•mol-1
③Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CuO（s）；△H=-157kJ•mol-1
则该反应的热化学方程式是：8CuO（s）+CH4（g）=4Cu2O（s）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-266.3kJ/mol．
（3）在相同的密闭容器中，用等质量的三种纳米Cu2O（用不同方法制得）分别进行催化分解水的实验：2H2O（g）$?_{Cu_{2}O}^{光照}$2H2（g）+O2（g）△H＞0．水蒸气浓度随时间t变化如下表所示：
①对比实验的温度：T2＞T1（填“＞”“＜”或“﹦”），原因是因为该反应的正反应方向为吸热方向，升温，平衡正向移动，平衡常数增大，③的平衡常数大于①，说明T2大于T1．
②实验①前20min的平均反应速率 v（O2）=3.5×10-5mol/（L•min）
③比较不同方法制得的Cu2O的催化效果应选用①和②组实验，原因是除催化剂外，其他条件相同．
纳米氧化亚铜在水的光解等领域具有极大应用潜能，是极具开发前景的绿色环保光催化剂．目前主要的合成方法有电解法、高温固相法等．（1）有研究表明阳极氧化法成功制得了Cu2O 纳米阵列，装置如图：该电池的阳极反应方程式为2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O离子交换膜为阴（填阳或阴）离子交换膜，铜网应连接电源的正极．
（2）在高温下用甲烷将粉状CuO 还原也可制得Cu2O．
已知：①2Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=Cu2O（s）；△H=-169kJ•mol-1
②CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）；△H=-846.3kJ•mol-1
③Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CuO（s）；△H=-157kJ•mol-1
则该反应的热化学方程式是：8CuO（s）+CH4（g）=4Cu2O（s）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-266.3kJ/mol．
（3）在相同的密闭容器中，用等质量的三种纳米Cu2O（用不同方法制得）分别进行催化分解水的实验：2H2O（g）$?_{Cu_{2}O}^{光照}$2H2（g）+O2（g）△H＞0．水蒸气浓度随时间t变化如下表所示：
| 序号 |  | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| ① | T1 | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
| ② | T1 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
| ③ | T2 | 0.10 | 0.094 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
②实验①前20min的平均反应速率 v（O2）=3.5×10-5mol/（L•min）
③比较不同方法制得的Cu2O的催化效果应选用①和②组实验，原因是除催化剂外，其他条件相同．
16．
室温下向10mL 0.1mol•L-1NaOH溶液中加入0.1mol•L-1的一元酸HA，溶液pH的变化曲线如图所示．下列说法正确的是（ ）
室温下向10mL 0.1mol•L-1NaOH溶液中加入0.1mol•L-1的一元酸HA，溶液pH的变化曲线如图所示．下列说法正确的是（ ）| A． | a点所示溶液中c（HA）＞c（A-） | |
| B． | 当加入HA溶液10ml时，$\frac{{K}_{W}}{c（{H}^{+}）}$＜1.0×10-7mol•L-1 | |
| C． | a点所示溶液中c（Na+）=c（A-）+c（HA） | |
| D． | b点所示溶液中c（Na+）＞c（A-）＞c（H+）＞c（HA） |