题目内容

4．CH4分子是以碳原子为中心的正四面体结构而不平面结构，理由是（　　）
A．CH3Cl只存在一种空间结构
B．CH2Cl2只存在一种空间结构
C．CHCl3只存在一种空间结构
D．CH4的四个价键的键角和键长都相等

分析 若是正四面体，则只有一种结构，因为正四面体的两个顶点总是相邻关系．

解答 解：CH4分子中有四个等同的CH键，可能有两种对称的结构：正四面体结构和平面正方形结构．甲烷无论是正四面体结构还是正方形结构，一氯代物均不存在同分异构体．而平面正方形中，四个氢原子的位置虽然也相同，但是相互间存在相邻和相间的关系，其二氯代物有两种异构体：两个氯原子在邻位和两个氯原子在对位．若是正四面体，则只有一种，因为正四面体的两个顶点总是相邻关系．由此，由CH2Cl2只代表一种物质，可以判断甲烷分子是空间正四面体结构，而不是平面正方形结构．
故选B．

点评 本题考查常见有机化合物的结构，题目难度中等，注意CH2Cl2只代表一种物质，可以证明甲烷分子是空间正四面体结构，而不是平面正方形结构．

练习册系列答案
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14．硝酸铵可用作化肥、军用炸药、杀虫剂、冷冻剂等，工业制取硝酸铵的工艺流程如下：

（1）合成氨气的工业设备名称是合成塔，设备中设置热交换器的目的是充分利用热能，合成氨的原料气必须先脱硫，目的是防止催化剂中毒；
（2）吸收塔中反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO（或4NO2+O2+2H2O=4HNO3），从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，其原因是可使NO循环利用，提高原料利用率；
（3）生产硝酸的过程中常会产生氮的氧化物，可用如下三种方法处理：
方法一：碱性溶液吸收法
NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O；2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2
方法二：NH3还原法
8NH3（g）+6NO2（g）═7N2（g）+12H2O（g）△H=-2635kJ/mol（NO也有类似的反应）
方法三：甲烷吸收法
CH4（g）+2NO2═CO2（g）+N2+2H2O（g）△H=+867kJ/mol（NO也有类似的反应）
上述三种方法中，方法一的主要缺点是单独的NO不能被吸收；
方法三和方法二相比，方法三的缺点是耗能高；
（4）工业上也可以通过电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示．

①图中通入NH3的目的是为了使电解产物全部转化为NH4NO3；
②若维持电流强度为3A，电解2小时，理论上可制得NH4NO3的最大质量为6.0g；（已知F=96500C•mol-l）（保留2位有效数字）．
（5）某化肥厂用NH3制备NH4NO3．己知：NH3制NO的产率是94%，NO制HNO3的产率是89%，则制HNO3所用NH3的质量占总耗NH3质量（不考虑其他损耗）的百分比为54.4%．
15．25℃时，将1.0L w mol•L-1“爽朗”的CH3COOH溶液与0.1mol“苦涩”的 NaOH固体混合，充分反应后向混合液中通（加）入HCl气体或NaOH固体，溶液pH随加入HCl或NaOH的物质的量而变化如图．下列叙述正确的是（　　）
A．a、b、c 对应的混合液中，水的电离程度由大到小的顺序的是a＞b＞c
B．c点混合液中c（Na+）＞c（CH3COO-）
C．加入NaOH过程中，$\frac{c（N{a}^{+}）×c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$减小
D．若忽略体积变化，则25℃时CH3COOH的电离平衡常数 K=$\frac{0.2}{w-0.2}$×10-7 mol•L-1
12．已知：常温下，H2CO3 Ka1=4.2×10-7，Ka2=5.6×10-11，某二元酸H2R及其钠盐的溶液中，H2R、HR-、R2-分别在三者所占的物质的量分数（a）随溶液pH变化关系如图所示，下列叙述错误的是（　　）
A．在pH=4.4的溶液中：3c（HR-）=c（Na+）+c（H+）-c（OH-）
B．等体积等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合后，溶液中水的电离程度比纯水小
C．在pH=3的溶液中存在 $\frac{c（{R}^{2-}）×c（{H}_{2}R）}{c（H{R}^{-}）^{2}}$=10-3.1
D．向Na2CO3溶液中加入少量H2R溶液，发生反应：CO32-+H2R=HCO3-+HR-
19．金属元素在现代工业中也占据极其重要的地位，钛被称为“未来的钢铁”，具有质轻，抗腐蚀，硬度大特点，是理想化工设备材料．
（1）基态钛原子核外共有22种运动状态不相同的电子．金属钛晶胞如图1所示，为六方最密堆积（填堆积方式）．
（2）纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图2．化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是化合物乙能形成分子间氢键．化合物乙中采取sp3杂化的原子的电负性由大到小的顺序为O＞N＞C．

（3）钙钛矿晶体的结构如图3所示．假设把氧离子看做硬球接触模型，钙离子和钛离子填充氧离子的空隙，氧离子形成正八面体，钛离子位于正八面体中心，则一个钛离子被6个氧离子包围．
9．工业上用菱锰矿（MnCO3）[含FeCO3、SiO2、Cu2（OH）2CO3等杂质]为原料制取KMnO4，其流程示意图如下：

已知：①Ksp（CuS）=1.3×10-36、Ksp（MnS）=2×10-13
②金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表：
  Mn（OH）2Fe（OH）2Fe（OH）3  Cu（OH）2
 开始沉定时 8.3 7.6 2.7 6.7
 完全沉淀时 9.8 9.6 3.79
回答下列问题：
（1）写出滤渣1的一种工业用途：建筑材料，实验室模拟流程过程中，洗涤滤渣1的具体操作方法为将沉淀放在过滤器中，水浸没沉淀自然流下，重复2～3次．
（2）试剂a最好选用B（填字母）
A．氨水      B．高锰酸钾   C．次氯酸钠   D．浓盐酸
（3）试剂b可选用CD（填选项字母）
A．氨水  B．稀硫酸  C．碳酸锰   D．Mn（OH）2  E．NaOH
（4）试剂c为MnS，析出滤液2中加入MnS后发生反应的离子方程式：MnS+Cu2+=Mn2++CuS．
（5）用惰性电极电解硫酸锰和硫酸钾混合溶液的方法可以制取高锰酸钾，写出电解时的阳极反应式：Mn2+-5e-+4H2O=8H++MnO4-．工业上用硫酸溶解碳酸锰，而不用盐酸溶解，其原因是氯离子放电生成有毒气体氯气．
16．在含5L1mol•L-1molNaHSO3的溶液中逐滴加入NaBrO3溶液，加入NaBrO3的物质的量和析出Br2单质的物质的量的关系曲线如图所示．写出反应过程中与AB段曲线对应的离子方程式BrO3-+6H++5Br-=3H2O+3Br2；当溶液中Br-与Br2的物质的量之比为2：3时，加入的NaBrO3为$\frac{40}{21}$mol．
16．下列溶液中粒子的物质的量浓度关系正确的是（　　）
A．0.1mol/L NaHCO3溶液与0.1mol/L NaOH溶液等体积混合，所得溶液中：C（Na+）＞c（CO32-）＞c（HCO3- ）＞c（OH-）
B．20ml 0.1mol/L CH3COONa溶液与10ml0.1mol/L  HCl溶液混合后溶液呈酸性，所得溶中：C（CH3COO-）＞c（Cl-）＞c（CH3COOH）＞c（H+）
C．室温下，pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合，所得溶液中：c（Cl-）+c（H+）＞c（NH4+ ）+c（OH-）
D．0.1mol/L CH3COOH溶液与0.1mol/L NaOH溶液等体积混合，所得溶液中：c（OH-）＞c（H+）+c（CH3COOH）
17．写出相应的 方程式
（1）制“84”消毒液的化学方程式：Cl2+2NaOH═NaClO+NaCl+H2O
（2）实验室制氯气的离子方程式：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O
（3）铜与稀硝酸反应的离子方程式：3Cu+8H++2NO3-（稀）═3Cu2++2NO↑?+4H2O．

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