故合理选项是C。
13.电导率用于衡量电解质溶液导电能力的大小,与离子浓度和离子迁移速率有关。图1 为相同电导率盐酸和醋酸溶液升温过程中电导率变化曲线,图2 为相同电导率氯化钠和醋酸钠溶液升温过程中电导率变化曲线,温度均由22℃上升到70℃。下列判断不正确的是 ...
A.由曲线1可以推测:温度升高可以提高离子的迁移速率
B.由曲线4可以推测:温度升高,醋酸钠电导率变化与醋酸根的水解平衡移动有关
C.由图1和图2可以判定:相同条件下,盐酸的电导率大于醋酸的电导率,可能的原因是Cl-的迁移速率大于CH3COO-的迁移速率
D.由图1和图2可以判定:两图中电导率的差值不同,与溶液中H+、OH-的浓度和迁移速率无关 【答案】D 【解析】 【详解】
A.曲线1中盐酸溶液在升高温度的过程中离子浓度不变,但电导率逐渐升高,说明温度升高可以提高离子的迁移速率,故A正确;
B.温度升高,促进CH3COONa溶液中CH3COO-的水解,则由曲线3和曲线4可知,温度升高,醋酸钠电导率变化与醋酸根的水解平衡移动有关,故B正确;
C.曲线1和曲线2起始时导电率相等,但温度升高能促进醋酸的电离,溶液中离子浓度增加,但盐酸溶液的导电率明显比醋酸高,说明可能原因是Cl-的迁移速率大于CH3COO-的迁移速率,故C正确; D.曲线1和曲线2起始时导电率相等,可知盐酸和醋酸两溶液中起始时离子浓度相等,包括H+和OH-浓度也相等,而随着温度的升高,促进醋酸的电离,醋酸溶液中的H+和OH-浓度不再和盐酸溶液的H+和OH-浓度相等,则两者的导电率升高的幅度存在差异,可能与溶液中H+、OH-的浓度和迁移速率有关,故D错误; 故答案为D。
14.X+、Y+、M2+、N2﹣均为含有一定数目电子的短周期元素的简单离子,离子半径大小关系是:N2﹣>Y+、Y+>X+、Y+>M2+,下列比较正确的是( )
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A.原子半径:N可能比Y大,也可能比Y小 B.原子序数:N>M>X>Y
C.M2+、N2﹣核外电子数:可能相等,也可能不等 D.碱性:M(OH)2>YOH 【答案】C 【解析】 【分析】
X+、Y+、M2+、N2-均为含有一定数目电子的短周期元素的简单离子,X、Y形成+1价离子,则X、Y不能为H,由于离子半径Y+>X+,则Y为钠,X为锂元素;离子半径N2->Y+,则N为氧元素或硫元素;离子半径Y+>M2+,则M为铍元素或镁元素,结合元素周期表和元素周期律分析解答。 【详解】
A.Y为钠元素,N为氧元素或硫元素,氧原子、硫原子原子半径都小于钠原子,故A错误;
B.Y为钠元素,X为锂元素;原子序数Y>X,M为铍元素或镁元素,N为氧元素或硫元素,所以原子序数大小关系不唯一,故B错误;
C.N为氧元素或硫元素,N2-核外电子数为10或18;M为铍元素或镁元素,M2+核外电子数为2或10,M2+、N2-核外电子数:可能相等,也可能不等,故C正确;
D.Y为钠元素,M为铍元素或镁元素,金属性Y>M,所以碱性:YOH>M(OH)2,故D错误; 故选C。 【点睛】
正确判断元素的种类是解题的关键。本题中X、Y的判断要注意“一定数目电子”一般认为不能为“0”。 15.下列符合实际并用于工业生产的是 A.工业炼铝:电解熔融的氯化铝 B.制取漂粉精:将氯气通入澄清石灰水
C.工业制硫酸:用硫磺为原料,经燃烧、催化氧化、最后用98.3%浓硫酸吸收 D.工业制烧碱:电解饱和食盐水,在阳极区域得到烧碱溶液 【答案】C 【解析】 【详解】
A.氯化铝是共价化合物,工业炼铝:电解熔融的氧化铝,故A错误; B.氯气和石灰乳反应制备漂白精,故B错误;
C.工业制硫酸:用硫磺为原料,经燃烧得到二氧化硫,二氧化硫催化氧化为三氧化硫,最后用 浓硫酸吸收,故C正确;
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D.工业制烧碱:电解饱和食盐水,在阴极区域得到烧碱溶液,故D错误; 故选C。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.某小组以亚硝酸钠(NaNO2)溶液为研究对象,探究NO2-的性质。
试剂 实验 滴管 试管 1 mol·L-1 NaNO2溶液 1 mol·L-1 NaNO2溶液 0.1 mol·L-1 KMnO4 溶液 1 mol·L-1 FeSO4 2mL KSCN溶液 实验III:无明显变化 溶液(pH=3) 1 mol·L-1 FeSO4 溶液(pH=3) 实验IV:溶液先变黄,后迅速变为棕色,滴加KSCN溶液变红 实验II:开始无明显变化,向溶液中滴加稀硫酸后紫色褪去 编号及现象 1%酚酞溶液 实验I:溶液变为浅红色,微热后红色加深 1 mol·L-1 NaNO2溶液 资料:[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。
(1)结合化学用语解释实验I“微热后红色加深”的原因 ______
(2)实验II证明NO2-具有_____性, 从原子结构角度分析原因_________ (3)探究实验IV中的棕色溶液
①为确定棕色物质是NO与Fe2+,而非Fe3+发生络合反应的产物,设计如下实验,请补齐实验方案。 实验 溶液a 编号及现象 1 mol·L-1FeSO4溶液(pH=3) i.溶液由___色迅速变为___色 ____________________ ii.无明显变化 ②加热实验IV中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,溶液中有红褐色沉淀生成。解释上述现象产生的原因_________。
(4)络合反应导致反应物浓度下降,干扰实验IV中氧化还原反应发生及产物检验。小组同学设计实验V:将K闭合后电流表指针发生偏转,向左侧滴加醋酸后偏转幅度增大。 ①盐桥的作用是____________________________
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②电池总反应式为______________________
实验结论:NO2-在一定条件下体现氧化性或还原性,氧还性强弱与溶液酸碱性等因素有关。
【答案】NO2-发生水解反应NO2-+H2OHNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色
加深 还原性 N原子最外层5个电子(可用原子结构示意图表示),+3价不稳定,易失电子,体现L?1Fe2(SO4)3溶液(pH=3) 棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受热生成还原性 浅绿色 棕色 0.5mol·
NO和Fe2+,NO被空气氧化为NO2,加热有利于Fe2+被氧化为Fe3+,促进Fe3+水解,产生Fe(OH)3沉淀 阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发生 Fe2+ +NO2-+2H+= Fe3+ +NO↑+H2O 【解析】 【分析】
(1)根据实验I的现象说明NaNO2为强碱弱酸盐,NO2-发生水解反应NO2-+H2O水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深;
(2)N原子最外层5个电子,NO2-中N为+3价不稳定,易失电子,体现还原性;
(3)①若要证明棕色物质是NO与Fe2+,而非Fe3+发生络合反应的产物,需要作对照实验,即向pH均为3,含Fe2+和Fe3+浓度均为1mol/L的FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液中通入NO,若通入FeSO4溶液出现溶液由浅绿色迅速变为棕色,而通入Fe2(SO4)3溶液无现象,则可证明;
②加热实验IV中的棕色溶液,有气体逸出,该气体在接近试管口处变为红棕色,说明加热后生成了NO气体;溶液中有红褐色沉淀生成,说明生成了Fe(OH)3,据此解答;
(4)①将K闭合后电流表指针发生偏转,向左侧滴加醋酸后偏转幅度增大,由图可知,该装置构成了原电池,两电极分别产生NO和Fe3+,U形管中间盐桥的作用是阻碍Fe2+与NO接触,避免络合反应发生; ②两电极反应式相加得总反应式。 【详解】
(1)根据实验I的现象说明NaNO2为强碱弱酸盐,NO2-发生水解反应NO2-+H2O
HNO2+OH-,温度升高HNO2+OH-,温度升高
L-1 NaNO2溶液中滴加酚酞溶液出现溶液水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色加深,所以在2mL1 mol·变为浅红色,微热后红色加深, 故答案为NO2-发生水解反应NO2-+H2O
HNO2+OH-,温度升高水解平衡正向移动,碱性增强,溶液红色
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