时间:2017-11-11 02:59:29
1、简答题 工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅.下图1是离子交换膜法(允许钠离子通过,不允许氢氧根与氯离子通过)电解饱和食盐水,电解槽阳极产生的气体是______,NaOH溶液的出口为______(填字母),精制饱和食盐水的进口为______(填字母),干燥塔中应使用的液体是______.
(1)多晶硅主要采用SiHC13还原工艺生产,其副产物SiC14的综合利用受到广泛关注.SiC14可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiC14、H2、O2反应,产物有两种,化学方程式为______.SiC14可转化为SiC13而循环使用.一定条件下,在20L恒容密闭容器中反应3SiC14(g)+2H2(g)+Si(s)═4SiHC13(g)达平衡后,H2与SiHC13物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗NaC1的质量为______kg.
(2)如图2,实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应:
Zn+H2SO4?ZnSO4+H2↑,MnO2+4HC1(浓)
参考答案:电解饱和食盐时阳极阴离子Cl-、OH-放电,Cl-的放电能力强于OH-,
阳极:2Cl--2e-═Cl2↑,
阴极:2H++2e-═H2↑;
总反应为:2NaCl+2H2O?电解?.?Cl2↑+H2↑+2NaOH,
阴极:氢离子放电,产生氢气.致使氢氧根离子浓度增大,钠离子和氢氧根离子的增大都发生在阴极室,所以a出口导出的液体是氢氧化钠溶液;
阳极:氯离子放电,产生氯气,致使钠离子浓度升高,通过阳离子交换膜到达阴极室.所以d入口应加入精制饱和食盐水;
要干燥Cl2需要用酸性干燥剂浓硫酸或P2O5等,中性干燥剂无水CaCl2.
故答案为:氯气;a;d;浓硫酸;
(1)①SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,光导纤维的主要成分是SiO2,H、Cl元素必在另一产物中,H、Cl元素结合成HCl,然后配平即可,发生的化学方程式为:SiCl4+2H2+O2?高温?.?SiO2+4HCl;
②由3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)?4SiHCl3(g)
起始量(mol)?n?0
变化量(mol)?2x?x?4x
平衡量(mol)?n-2x?4x
4x=0.020mol/L×20L=0.4mol,x=0.1mol,
n-2x=0.140mol/L×20L=2.8mol,n=3.0mol,
由2NaCl+2H2O ?电解?.?Cl2↑+H2↑+2NaOH,
? 2mol?1mol
(2×58.5)g1mol=m(NaCl)3mol,m(NaCl)=350g=0.35kg
故答案为:SiCl4+2H2+O2?高温?.?SiO2+4HCl;0.35;
(2)实验室用锌和稀硫酸制取氢气,该反应是固液混合态且不需要加热,所以不需要酒精灯,氢气不易溶于水且密度小于空气密度,所以可以采用向下排空气法或排水法收集,故选e;
实验室制取氯气是固液混合态且需要加热,所以需要酒精灯,氯气能溶于水且密度大于空气,所以采用向上排空气法收集,故选d;
(3)由NaCl转化为NaClO3,失去电子数为6,H2O转化为H2,得到的电子数为2,
设产生的H2体积为Vm3,
由得失电子守恒得:6×213×103116.5mol=2×103V22.4mol,V=134.4m3,故答案为:134.4.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 下列有关化学用语使用正确的是( )
A.硫原子的原子结构示意图:
B.CO2的比例模型:
C.2—甲基丙烷与异丁烷互为同分异构体
D.126C与146C互为同位素,且利用146C可测定一些文物的年代
参考答案:D
本题解析:硫原子的最外层电子数是6个,A不正确;碳原子半径低于氧原子半径,B不正确;2—甲基丙烷与异丁烷是同一种物质,C不正确。质子数相同中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素,则选项D正确,答案选D。
点评:该题是中等难度的试题,也是高考中的常见题型与重要的考点。该题基础性强,难易适中,主要是考查学生对常见化学用语的熟悉掌握程度。该类试题需要明确的是常见的化学用语主要包括元素符号、化学式、化合价、电子式、原子结构示意图、结构式、结构简式以及方程式和各种模型等,需要学生熟练记住。
本题难度:简单
3、简答题 臭氧(O3)能与KI溶液反应,生成O2等.在反应后的溶液中滴入酚酞变为红色,若滴入淀粉则变为蓝色.为测定某环境空气中的臭氧含量,将0℃、1.01×105Pa的空气33.6m3通过KI溶液,使之完全反应,所得溶液用0.0100mol-L-1的Na2S2O3溶液60.0mL恰好滴定达终点.反应方程式为:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI.
(1)臭氧通入KI溶液中的化学方程式:______;
(2)滴定过程中选择的指示剂是______,达到滴定终点时的现象为______;
(3)计算该空气中臭氧的体积分数.
参考答案:(1)O3与KI、水反应生成I2、KOH、O2,反应方程式为O3+2KI+H2O=I2+2KOH+O2.
故答案为:O3+2KI+H2O=I2+2KOH+O2;
(2)碘遇淀粉变蓝色,故选择淀粉作指示剂,当溶液由蓝色变为无色,且半分钟颜色不再变化说明滴定到达终点.
故答案为:淀粉;溶液由蓝色变为无色;
(3)由化学方程式得:
O3~~~~~~~~I2~~~~~~2Na2S2O3
1mol? 2mol?
n(O3)? ?0.0100mol/L×0.0600L
所以n(O3)=0.0100mol/L×0.0600L×1mol2mol=0.000300mol
则大气中臭氧的体积分数为:0.000300mol×22.4L/mol33600L×100%=2×10-5%.
答:大气中臭氧的体积分数为2×10-5%.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 下列表示物质结构的化学用语或模型中,正确的是
A.HF的电子式:
B.Cl—离子的结构示意图:
C.8个中子的碳原子的核素符号:
D.CH4分子的球棍模型:
参考答案:C
本题解析:A项HF为共价化合物,H和F共用一对电子对,没有电子对的得失A错
B项Cl—原子核内有17个质子,错
C项8个中子的碳原子质量数为8加6(质子数)等于14,C对
D项为CH4分子的比例模型,而不是球棍模型
点评:化学用语的正确使用是学好化学的基础,同时本题也考查了学生的严谨的学习态度,难度不大。
本题难度:简单
5、选择题 下列微粒的电子式书写不正确的是(?)
A.
B.
C.
D.
参考答案:D
本题解析:在CO2中碳和氧之间形成的是极性键且是双键,所以正确的应为。答案是D。
本题难度:一般