分析:A、2min内Y物质的量变化为0.16mol﹣0.12mol=0.04mol,根据v=计算v(Y),在利用速率之比等于化学计量数之比计算v(Z);B、该反应正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应移动,反应达到新平衡前v(逆)<v(正);C、由表中数据可知7min时,反应到达平衡,根据平衡时Y的物质的量,利用三段式计算平衡时其它组分的物质的量,由于反应前后气体的化学计量数相等,用物质的量代替浓度代入平衡常数表达式计算;D、再通入0.2 mol Z,等效为在原平衡基础上增大压强,反应前后气体的体积不变,平衡不移动.
解答:解:A、2min内Y物质的量变化为0.16mol﹣0.12mol=0.04mol,故v(Y)==0.002mol/(L•min),速率之比等于化学计量数之比,故v(Z)=2v(Y)=2×0.002mol/(L•min)=0.004mol/(L•min),故A错误;B、该反应正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应移动,反应达到新平衡前v(逆)<v(正),故B错误;C、由表中数据可知7min时,反应到达平衡,平衡时Y的物质的量为0.10mol,则: X(g)+Y(g)⇌2Z(g)开始(mol):0.16 0.16 0变化(mol):0.06 0.06 0.12平衡(mol):0.1 0.1 0.12由于反应前后气体的化学计量数相等,用物质的量代替浓度进行计算,故化学平衡常数k==1.44,故C正确;D、再通入0.2 mol Z,等效为在原平衡基础上增大压强,反应前后气体的体积不变,平衡不移动,X的体积分数不变,故D错误;故选C.
点评:本题考查化学反应速率、化学平衡常数、化学平衡的影响因素等,难度中等,注意C选项中对化学平衡常数的理解.
7.(6分)(2013•四川)1.52g 铜镁合金完全溶解于50mL 密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol/L NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀.下列说法不正确的是()
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2:1
B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/L
C.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%
D.得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600 mL
考点:有关混合物反应的计算;硝酸的化学性质.菁优网版权所有
专题:压轴题;守恒法.
分析:A、金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁,故沉淀中氢氧根的质量为2.54g﹣1.52g=1.02g,根据n=计算氢氧根的物质的量,根据电荷守恒可知,金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量,令铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol,根据提供的电子物质的量与二者质量之和列方程计算x、y的值,据此解答;B、根据c=计算该浓硝酸的物质的量浓度;C、根据n=计算NO2和N2O4混合气体的物质的量,令二氧化氮的物质的量为amol,根据电子转移列放出计算,进而计算二氧化氮的体积分数;D、根据钠离子守恒可知,氢氧化钠的物质的量等于反应后溶液中硝酸钠的物质的量,根据氮元素守恒计算硝酸钠的物质的量,再根据V=计算需要氢氧化钠溶液的体积.
解答:解:A、金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁,故沉淀中氢氧根的质量为2.54g﹣1.52g=1.02g,氢氧根的物质的量为=0.06mol,根据电荷守恒可知,金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量,令铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol,则:,解得x=0.02,y=0.01,故合金中铜与镁的物质的量之比是0.02mol:0.01mol=2:1,故A正确;B、该浓硝酸密度为1.40g/mL、质量分数为63%,故该浓硝酸的物质的量浓度为mol/L=14mol/L,故B正确;C、NO2和N2O4混合气体的物质的量为=0.05mol,令二氧化氮的物质的量为amol,则四氧化二氮的物质的量为(0.05﹣a)mol,根据电子转移守恒可知,a×1+(0.05﹣a)×2×1=0.06,解得a=0.04,故NO2的体积分数是×100%=80%,故C正确;D、根据钠离子守恒可知,氢氧化钠的物质的量等于反应后溶液中硝酸钠的物质的量,根据氮元素守恒可知,硝酸钠的物质的量为0.05L×14mol/L﹣0.04mol﹣(0.05﹣0.04)×2=0.64mol,故需要氢氧化钠溶液的体积为=0.64L=640mL,故D错误;故选D.
点评:本题考查混合物的有关计算,难度中等,理解反应发生的过程是关键,是对学生综合能力的考查,注意根据守恒思想进行的解答.
二、非选择题(共58分)
8.(11分)(2013•四川)X、Y、Z、R为前四周期元素且原子序数依次增大.X的单质与氢气可化合生成气体G,其水溶液pH>7;Y的单质是一种黄色晶体;R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍.Y、Z分别与钠元素可形成化合物Q和J,J的水溶液与AgNO3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L;Z与氢元素形成的化合物与G反应生成M.
请回答下列问题:
(1)M固体的晶体类型是离子晶体.
(2)Y基态原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p4;G分子中X原子的杂化轨道类型是sp3.
(3)L的悬浊液中加入Q的溶液,白色沉淀转化为黑色沉淀,其原因是Ag2S的溶解度小于AgCl的溶解度.
(4)R的一种含氧酸根RO42﹣具有强氧化性,在其钠盐溶液中加入稀硫酸,溶液变为黄色,并有无色气体产生,该反应的离子方程式是4FeO42﹣+20 H+=4Fe3++3O2↑+10H2O.
考点:原子结构与元素的性质;原子核外电子排布;原子轨道杂化方式及杂化类型判断.菁优网版权所有
专题:元素周期律与元素周期表专题;化学键与晶体结构.
分析:X、Y、Z、R为前四周期元素且原子序数依次增大.X的单质与氢气可化合生成气体G,其水溶液pH>7,故X为氮元素,G为NH3;Y的单质是一种黄色晶体,Y为硫元素;R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍,则外围电子排布为3d64s2,故R为Fe元素;Y与钠元素可形成化合物Q,Q为Na2S,Z与钠元素可形成化合物J,J的水溶液与AgNO3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L,L为AgCl,故Z为Cl元素,J为NaCl;Z与氢元素形成的化合物与G反应生成M,故M为NH4Cl,据此解答.
解答:解:X、Y、Z、R为前四周期元素且原子序数依次增大.X的单质与氢气可化合生成气体G,其水溶液pH>7,故X为氮元素,G为NH3;Y的单质是一种黄色晶体,Y为硫元素;R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍,则外围电子排布为3d64s2,故R为Fe元素;Y与钠元素可形成化合物Q,Q为Na2S,Z与钠元素可形成化合物J,J的水溶液与AgNO3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L,L为AgCl,故Z为Cl元素,J为NaCl;Z与氢元素形成的化合物与G反应生成M,故M为NH4Cl,(1)M为NH4Cl,属于离子晶体,故答案为:离子晶体;(2)Y为硫元素,基态原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p4;G为NH3,分子中N原子成3个N﹣H键,含有1对孤对电子,杂化轨道数目为4,故采取sp3杂化,故答案为:1s22s22p63s23p4;sp3;(3)L为AgCl,Q为Na2S,AgCl的悬浊液中加入Na2S的溶液,由于Ag2S的溶解度小于AgCl的溶解度,故白色沉淀转化为黑色沉淀,故答案为:Ag2S的溶解度小于AgCl的溶解度;(4)R为Fe元素,含氧酸根FeO42﹣具有强氧化性,在其钠盐溶液中加入稀硫酸,溶液变为黄色,有Fe3+生成,并有无色气体产生,结合电子转移守恒可知,只有氧元素被氧化,故该无色气体为O2,反应离子方程式为:4FeO42﹣+20 H+=4Fe3++3O2↑+10H2O,故答案为:4FeO42﹣+20 H+=4Fe3++3O2↑+10H2O.
点评:本题考查结构性质位置关系、无机物的推断、核外电子排布规律、杂化理论、沉淀转化、氧化还原反应等,难度中等,(4)中注意根据氧化还原反应知识判断生成的气体是氧气,是易错点与难点.
9.(15分)(2013•四川)为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验.
Ⅰ.AgNO3的氧化性
将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出.为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag+ 除尽后,进行了如下实验.可选用的试剂:KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水.
(1)请完成下表:
操作现象结论
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入KSCN溶液,振荡①溶液呈血红色存在Fe3+
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入②K3[Fe(CN)6]溶液,振荡③产生蓝色沉淀存在Fe2+
【实验结论】Fe的氧化产物为Fe2+和Fe2+.
Ⅱ.AgNO3的热稳定性
用如图所示的实验装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体.当反应结束后,试管中残留固体为黑色.
(2)装置B的作用是防倒吸.
(3)经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是用带火星的木条深入集气瓶中,木条复燃证明无色气为氧气.
(4)【查阅资料】Ag2O和粉末状的Ag均为黑色; Ag2O可溶于氨水.
【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是:ⅰ.Ag;ⅱ.Ag2O;ⅲ.Ag和Ag2O.
【实验验证】该小组为验证上述猜想,分别取少量黑色固体放入试管中,进行了如下实验.