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2013年自主招生化学讲义+习题解析8


2013年大学自主招生化学讲义+习题

1

1

解析: 除杂的试剂应该过量,才能把杂质除尽。本题加入试剂的顺序为BaCl2→Na2CO3→NaOH,或者NaOH
→BaCl2→Na2CO3。



9、09· 大)将足量的Zn加入1mol/L的HCl和HAc溶液中

。试解释释放氢气的速率同, 而释放氢气的量相同。 解析:HCl 为强酸,在水中完全电离;HAc 为弱酸,在水中部分电离。所以,Zn 与 HCl 反应释放氢气的
速率大于与HAc反应的速率。由于浓度相同,所以释放氢气的量相同。

10、(09· 华)为了准确测定HCl的浓度,往往用NaOH在酚酞的指示下进行中和滴定。 (1)怎样准确地配制NaOH的浓度? (2)可以用来进行滴定分析的反应一般要有什么特性? 解析:(1)首先准确称量一定量的 NaOH 质量,溶解于适量水后,全部转入容量瓶中,定容,然后根据
称取NaOH的质量和容量瓶的体积,算出该标准溶液的准确浓度。 (2)对滴定反应的要求: ①反应按要按一定的化学方程式进行,即有确定的化学计量关系; ②反应必须定量进行——反应接近完全(﹥99.9 % ); ③反应速度要快——有时可通过加热或加入催化剂方法来加快反应速度; ④必须有适当的方法确定滴定终点——简便可靠的方法:合适的指示剂。

11、称取含 NaOH 和 Na2CO3的样品 0.700g(杂质与 HCl 反应)溶解后稀释至 100mL。 取20mL该溶液,用甲基橙作指示剂,用0.110mol· -1HCl滴定,终点时用去26.00mL;另取20mL L 上述溶液,加入过量BaCl2溶液,过滤,滤液中加入酚酞作指示剂,滴定达终点时,用去上述HCl 溶液20mL。试求样品中NaOH和Na2CO3质量分数。 解析:首先考虑HCl和Na2CO3的反应,由于选用甲基橙作指示剂,所以反应物为CO2,其次注意当过量
BaCl2与Na2CO3反应后,并过滤,溶液中还有未反应的NaOH,用HCl滴定NaOH时,选用甲基橙或酚酞均可。 由题中第二个实验可知,在样品中含NaOH的质量为: 100?0.110?20.00?10?3?40?0.44g ;所以样品中NaOH 20 质量分数为:0.144?100% ?62.90
0.700
0

由题中第一个实验可知,样品中含Na2CO3的质量为:

100 ?0.110?(26.00?20.00)?10?3?106? 20

1 ? 0.175g 2

所以样品中Na2CO3百分含量为:0.175?100% ? 250
0.700

0

71

71

模拟训练
一、选择题
1、在100mlH2SO4与CuSO4的混合液中,用石墨作电极电解一段时间,两极上均收集到2.24L
2+ 气体(标准状况),则原溶液中Cu 物质的量浓度为( ) -1 A.1molL -1 B.2molL -1 -1 C.3molL -1 D.4molL

成沉淀的量与加入氢氧化钡溶液的体积关 示,下列有关说法中正确的是( )

系如上图所

A.溶液的导电能力:a<b<d<c B.溶液的pH:a<b<c<d C.a溶液和b溶液呈酸性 D.c溶液和d溶液呈碱性 3、现有等体积的Ba(OH)2、NaOH和NH3· 2O 三种溶液,将它们分别与V1L、V2L、V3L等浓度 H 的盐酸混合,下列说法中正确的是( ) A.若混合前三溶液pH相等,将它们同等倍数稀释后,NaOH溶液pH最大 B.若混合前三溶液pH相等,酸碱恰好完全反应,则V1>V2>V3 C.若混合前三溶液物质的量浓度相等,酸碱恰好完全反应,则V1>V2>V3 D.若混合前三溶液物质的量浓度相等,混合后溶液呈中性,则V1>V2>V3
+

为cmol/L,电离度为?2,则下列判断中正确的是(
? ?

) B.?1>?2 D.[OH?]A>[OH?]B

A.A溶液中的[OH ]是B溶液中的[OH ]的?1倍 C.B溶液的物质的量浓度可表示为 mol/L

c ?2

5、将0.1mol/L的醋酸钠溶液20mL与0.1mol/L盐酸10rnL混合后,溶液显酸性,则溶液中 有关微粒的浓度关系正确的是( )
- - - + + - - + + - - - + +

72

72

6、 pH=2的A、 B两种酸溶液各1mL,分别 1000mL,其溶液的pH与溶液体积(V)的关系如 下列说法正确的是( )

加水稀释到 右图所示,则

A.A、B 两种酸溶液物质的量浓度一定相 B.稀释后A酸溶液的酸性比B酸溶液强 是弱酸,B是强酸 D.若A、B都是弱酸,则5>a>2 7、室温时,CaCO3在水中的沉淀溶解平衡 已知 CaCO3的溶度积(室温)为 2.8×10 ,下 的是( )
-5

等 C. a=5时,A

曲线如图所示。
列说法中正确

-9

B.c点时有CaCO3生成 C.加入蒸馏水可使溶液由d点变成 a点 D.b点与d点对应的溶度积相等

二、简答题
8、用有关理论解释下列事实:甲学生在制 Mg(OH)2沉淀中加入浓氯化铵溶液,结果沉淀 完全溶解,乙学生在制的Mg(OH)2沉淀中加入浓醋酸铵溶液,结果沉淀也完全溶解。

+ CH 9、试用简单的实验证明,在醋酸溶液中存在着CH3COOH 3COO+H的电离平衡。(要求

写出简要操作,现象及实验能说明的问题)

10、用适当的公式,通过计算,解释下列事实(要求:必须用数据证明你的每个结论是合理
2+ - -1 -1 - -20 -35

73

73

11、二元酸H2A的电离反应如下: H 2A
- + 2- + HA +H ; K1=4.50×10 -7 HA -A + H ; K2 = 4.70×10 ; -1 -11

用0.300 mol· L

HCl 滴定含有Na2A 和NaHA 的一份20.00 mL 的溶液,滴定进程用玻璃电极pH

计跟踪,滴定曲线上的两个点对应的数据如下:
加入的HCl/ mL pH 1.00 10.00

10.33

8.34

(1)加入1.00 mL HCl时首先与HCl反应的物种是什么?产物是什么? (2)(1)中生成的产物有多少mmol? (3)写出(1)中生成的产物与溶剂反应的主要平衡式 (4)起始溶液中存在的Na2A和NaHA的量各有多少mmol? (5)计算为达到第二个等当点所需要HCl的总体积。

12、将难溶化合物的沉淀和其饱和溶液之间的多相平衡状态,以称为溶度积KSP常数来表述。 溶度积数值在化学实践中广泛用于与溶解度和沉淀的析出有关的许多计算中。 (1)试用KSP的概念说明沉淀的生成和溶解的条件。
-12

(mol/L或g/L)。在何pH值时,由10%的氯化镁溶液(密度为1.07g/mL中开始析出氢氧化镁沉
淀?
-34

(4)计算氢氧化铝在0.lmol/LKOH溶液中的溶解度.计算时认为生成四烃基合铝酸盐离子。 (5)溶解0.39g的氢氧化铝,需要多大起始浓度的氢氧化钠溶液100mL?
74 74

(6)溶解1g氢氧化铝,需要0.01mol/L NaOH溶液多少体积?
n m + - -14 3-n 3+

- n

8.9

17.8

26

33

参考答案
1、A 2、C 3、D 4、D 5、B 6、D 7、C


8、浓醋酸铵也能使Mg(OH)2沉淀溶解,这说明能用氯化铵水解呈酸性而使Mg(OH)2溶解,

弱电解质,使Mg(OH)2断溶解。 9、方法一:取一定体积的溶液,用pH试纸测其溶液的pH,然后再用蒸馏水将溶液稀释100 倍,再测定溶液的pH,若稀释前后溶液pH改变小于2,说明存在上述电离平衡。方法二:在醋酸
+

-



-1

2



) = 0.1 mol· L
2 2+ +

。在1 mol· L
2- - -23

-1

的一元强酸中,c(H ) = 1 mol· ;c(S ) ≈10 L
2+ 2- -22

-1



-1

2-

21

mol· L

-1

-1

盐酸中。
2- 2- - 11、 1)首先起反应的是A ,因为A 碱性比HA 强,产物是HA- ( (2)产物为0.300mmol (3) - H2A + OH K = 2.2×10-8> K2

- HA + H2O

HA-水解趋势比电离趋势大(4) pKa,1 = 6.35
2-

pKa,2= 10.32 在pH为8.34时,该值 ( pKa,1+ pKa,2)/2 = (6.35 +10.32) /2 所有的A2-均
- - a b a b 2-

75

75

-3

-13

(6)5.38L

专题八 物质的结构与性质

基础知识梳理
一、价键理论
化学键:相邻原子之间强烈的相互作用。化学键包括离子键、共价键和金属键。 1、离子键 (1)离子键的形成:阴、阳离子通过静电引力作用形成的化学键。离子键可存在于气体分子
+ -

(2)离子键的特征:无饱和性、无方向性。 (3)离子键强弱的判断:离子半径越小,离子所带电荷越多,离子键越强,离子晶体的熔沸 点越高。离子键的强弱可以用晶格能的大小来衡量,晶格能是指拆开1mol离子晶体使之形成气态 阴离子和阳离子所吸收的能量。晶格能越大,离子晶体的熔点越高、硬度越大。 2、共价键 (1)共价键的形成:原子间通过共用电子对形成的化学键。 (2)共价键的特征:饱和性、方向性。 (3)共价键的分类和判断:σ 键(“头碰头”重叠)和π 键(“肩碰肩”重叠)、极性键和非 极性键,还有一类特殊的共价键-配位键。 共价键的三个参数
概念 对分子的影响

76

76

键 能

拆开1mol共价键所吸收的能量 (单位: kJ/mol) 成键的两个原子核间的平均距离 (单
-10

键能越大,键越牢固,分子越稳定

键 长 键 角

位:10米) 分子中相邻键之间的夹角(单位: 度)

键越短,键能越大,键越牢固,分子越 稳定 键角决定了分子的空间构型

3、金属键 (1)金属键的形成:金属阳离子与自由电子通过相互作用而形成的化学键。 (2)金属键的形成条件:金属内部。 4、极性键和非极性键 (1)键的极性 ①极性键:同种原子之间形成的共价键,成键原子吸引电子的能力同,共用电子对生 偏移. ②非极性键:同种原子之间形成的共价键,成键原子吸引电子的能力相同,共用电子对 生偏移. (2)分子的极性 ①极性分子:正电荷中心和负电荷中心相重合的分子。 非极性分子:正电荷中心和负电荷中心相重合的分子。 ②分子极性的判断:分子的极性由共价键的极性及分子的空间构型两个方面共同决定。 非极性分子和极性分子的比较
非极性分子 形成原因 存在的共价键 分子内原子排列 整个分子的电荷分布均匀, 对称 非极性键或极性键 对称 极性分子 整个分子的电荷分布均匀、对称 极性键 对称

③相似相溶原理:极性分子易溶于极性分子溶剂中(如HCl易溶于水中),非极性分子易溶于 非极性分子溶剂中(如CO2易溶于CS2中)。 5、配合物的成键
概念 表示 条件 其中一个原子必须提供孤对电子, 另 一原子必须能接受孤对电子的轨 道。

共用电子对由一个原子单方向提 供 给另一原子共用所形成的共价键。

AB
电子对给予体电子对接受体

(1)配位键:一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共价键.即成键的两个原

77

77

子一方提供孤对电子,一方提供空轨道而形成的共价键。 (2)配合物

①配合物的本质:由提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子(或离子)以配位键形
成的化合物称配合物,又称络合物。 ②配合物的形成条件:a.中心原子(或离子)必须存在空轨道。b.配位体具有提供孤电子对的 原子。 ③配合物的性质:配合物具有一定的稳定性。配合物中配位键越强,配合物越稳定。当作为 中心原子的金属离子相同时,配合物的稳定性与配体的性质有关。

二、分子的几何构型
1、常见分子的类型与形状比较
分子类 型 分子形状 键角 键的 极性 分子 极性 非极 性 非极 性 极性 非极 性 极性 代表物

A

球形

He、Ne

A2 AB

直线形 直线形

H2、O2 HCl、NO

ABA ABA A4

直线形 V形 正四面体 形 平面三角 形

180° ≠180° 60°

极性 极性 非极 性

非极 性 极性 非极 性 非极 性

CO2、CS2 H2O、SO2 P4

AB3

120°

极性

BF3、SO3

AB3
AB4

三角锥形
正四面体 形

≠120°
109°28′

极性
极性

极性
非极 性

NH3、NCl3
CH4、CCl4

AB3C AB2C2 78

四面体形 四面体形

≠109°28′ ≠109°28′

极性 极性

极性 极性

CH3Cl、 CHCl3 CH2Cl2 78

2、杂化轨道理论 (1)某原子成键时,在键合原子的作用下,原来原子的运动状态有可能生变化,主要有两 个方面:①电子激;②价层中若干个能级相近的原子轨道“混杂”起来并重新组成一组新的轨

道(称杂化轨道),这一过程称轨道的杂化。
(2)同一原子中能级相近的n个原子轨道,组成几个杂化轨道,如sp杂化。 (3)杂化轨道比原来杂化的轨道成键能力增强。
2 3

三、分子间作用力
1、分子间作用力:把分子聚集在一起的作用力。分子间作用力是一种静电作用,比化学键 弱多,包括范德华力和氢键。范德华力一般没有饱和性和方向性,而氢键则有饱和性和方向性。

分子晶体:分子间以分子间作用力(范德华力、氢键)相结合的晶体,典型的有冰、干冰。
原子晶体:所有原子间通过共价键结合成的晶体或相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网 状结构的晶体,典型的原子晶体有金刚石(C)、晶体硅(Si)、二氧化硅(SiO2)。 2、氢键的存在对物质性质的影响 氢键通常是物质在液态时形成的,也会出现在晶体或气态物质中,如HF气、液、固态均有氢 键。能形成氢键的物质很多,如水合物、氨合物、无机酸和某些有机化合物,如DNA,双螺旋体间 存在氢键。 影响物质的性质方面:增高溶沸点,增大溶解度,增强粘度与密度。 3、分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的比较
晶体类 型 粒子 粒子间 作 用(力) 熔沸点 硬度 原子晶 体 原子 分子晶体 金属晶体 金属阳离子、自由 电 子 复杂的静电作用 一般较高,少部分 低 一般较硬,少部分 软 离子晶体

分子

阴、阳离子

共价键 很高 很硬

分子间作用力 很低 一般较软

离子键 较高 较硬

溶解性
导电情 况

难溶解
导电(除

相似相溶
一般导电

难溶(Na等与水 反应)
良导体

易溶于极性溶剂
固体导电,熔化 79

79


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