湖南省衡阳市衡阳县第四中学2022-2023学年高三下学期4月第3次测试化学试题(含解析)
展开衡阳县第四中学2022-2023学年高三下学期4月第3次测试化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1、对下列与化学有关的文献或诗文的理解正确的是( )
A.《问刘十九》中写道:“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”,“新醅酒”即新酿的酒,在酿酒的过程中,葡萄糖发生了水解反应
B.“独忆飞絮鹅毛下,非复青丝马尾垂”中的“飞絮”和棉花的主要化学成分不同
C.《天工开物》中有如下描述:“世间丝、麻、袭、褐皆具素质,而使殊颜异色得以尚焉……”,文中的“麻”“裘”在一定条件下都可以水解生成小分子物质
D.《太子少傅箴》中记载:“故近朱者赤,近墨者黑”,这里的“朱”指的是朱砂,是古代常用的一种红色颜料,其主要成分为
2、下列与实验相关的操作或方案正确的是( )
A .配制一定物质的量浓度的溶液
B .排出碱式滴定管尖嘴处的气泡
C .收集纯净的氯气
D .吸收尾气中的
A.A B.B C.C D.D
3、高锰酸钾(),又名灰锰氧、过锰酸钾或PP粉,常温下为紫黑色有金属光泽的片状、颗粒状或针状晶体,实验室用制备高锰酸钾的工艺流程如图。下列有关说法不正确的是( )
A.、氯酸钾和KOH“共熔”时,不可选用瓷坩埚或石英坩埚作为反应容器
B.“歧化”时可用盐酸代替
C.“歧化"的离子方程式为
D.可通过过滤、蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到高锰酸钾晶体,若纯度不够,可选择重结晶的方法进一步提纯
4、下列离子组能大量共存且加入(或通入)试剂发生反应的离子方程式正确的是( )
选项
离子组
试剂
离子方程式
A
足量Cu粉
B
少量
C
少量
D
少量NaOH溶液
A.A B.B C.C D.D
5、25℃时,用溶液滴定某二元弱酸,被滴定分数、pH(实线代表pH)及物种分布分数如图所示。下列说法错误的是( )
A.用NaOH溶液滴定溶液可用酚酞作指示剂
B.溶液中:
C.溶液中:
D.的
6、达菲是一种抗病毒新药,在合成达菲时涉及如图反应。下列说法错误的是( )
A.有机物b可发生取代、氧化、加成等反应
B.有机物甲为
C.有机物a、b都难溶于
D.1mola或b最多能与1 mol NaOH反应
7、下列化学反应的离子方程式正确的是( )
A.向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液:
B.用氨水吸收少量的二氧化硫:
C.Fe与稀硝酸反应,当时:
D.向溶液中逐漓加入溶液至恰好完全沉淀:
8、下列实验操作、现象及结论均正确的是( )
序号
试剂及操作
现象
结论
A
将醋酸与溶液混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液中
溶液变浑浊
酸性:碳酸>苯酚
B
常温下将铜片投入浓硫酸中
无明显现象
铜与浓硫酸在常温下不反应
C
将浸泡了水玻璃的木条放在酒精灯上点燃
木条未燃烧
具有防火性
D
向紫色石蕊溶液中通入过量二氧化硫
溶液先变红后褪色
为酸性氧化物、具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
9、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X、Z各自的最高价氧化物对应的水化物能与其气态氢化物反应,后者发生的是氧化还原反应;Y与Z属于同主族元素,且W、X、Y的原子序数之和等于Z的原子序数。下列说法中正确的是( )
A.化合物能与发生氧化还原反应,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:5
B.利用上述元素最多可以组成2种18电子的分子
C.简单氢化物的沸点:Z>Y
D.仅由W与X形成的化合物可能含有离子键
10、饮用水氯消毒和电化学处理废水的副反应均会产生污染环境的氯酸盐,一种含Mo催化剂可用于高盐条件下快速、清洁地还原氯酸盐,其反应过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.化合物I是催化剂
B.反应过程中Mo元素的化合价不变
C.氯酸根离子的最终还原产物为
D.反应6为含Mo化合物的异构化反应
11、根据下列事实所列出的相应解释或结论正确的是( )
选项
实验事实
解释或结论
A
使酸性高锰酸钾溶液褪色
可证明有漂白性
B
取少量样品加入盐酸酸化的溶液后,产生白色沉淀
证明已氧化变质
C
某溶液加入稀盐酸后会产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
确定该溶液存在
D
浓硝酸在光照条件下变黄
浓不稳定,生成有色产物能溶于浓
A.A B.B C.C D.D
12、在25℃、t℃两种温度下,分别向溶液中加入溶液时,溶液中与的关系如图所示,又知常温下,下列说法中错误的是( )
A.将用浓碳酸钠溶液浸泡、过滤后的沉淀置于盐酸中,可将转化为
B.常温下,的平衡常数
C.且点沉淀溶解速率小于点沉淀溶解速率
D.向点的溶液中加入适量并搅拌,溶液有可能变成点溶液
13、亚硝酰氯(NOCl)常用于合成清洁剂、触媒剂及有机合成中间体等,可通过以下反应制得:。按投料比把NO和加入一恒压密闭容器中发生反应。压强(总压)下,平衡时NO的转化率与温度的关系如图所示,实验测得(分别为正、逆反应速率常数,只与温度有关)。下列说法错误的是( )
A.该反应的
B.压强为时,点时容器内NO的体积分数为40%
C.达平衡后,升高温度,增大的倍数大于增大的倍数
D.若反应一直保持点的压强平衡常数
二、填空题
14、三氯生具有优异的贮存稳定性、酸碱稳定性、光热稳定性、耐挥发性,主要用于口腔、皮肤卫生用品及餐具清洁剂等的杀菌添加剂,具有安全、高效、广谱、添加量低等优点。一种三氯生的合成路线如图所示,据此回答下列问题:
已知:苯环上的卤素原子很难水解。
(1)A的化学名称是_____,F分子中含有的官能团的名称是_____。
(2)由E生成三氯生的反应类型是_____;E的化学式为_____。
(3)E在水解的过程中会发生副反应而产生杂质G,G的分子式为,红外光谱证实G的分子中同时存在六元环和五元环结构,G的结构简式为_____。由E制备三氯生是通过把E滴到硫酸溶液中进行的,研究人员发现加料时间如果过长,生成的三氯生会进一步发生闭环反应得到H而导致三氯生的产量降低,红外光谱证实H的分子中同时存在三个六元环,则H的分子对应的核磁共振氢谱峰面积比为_____。
(4)C→D的过程中产生一种能使溶液产生蓝色沉淀的无机物,则反应的化学方程式为_____。
(5)“三氯生”的化学名为2,4,4'-三氯-2'-羟基二苯醚,Q的名称2,4,4',6'-四氯-2'-羟基二苯醚,则与Q具有相同官能团且四个氯原子在同一个苯环上的Q的同分异构体有_____种。Q的其他同分异构体中,核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为1:2的同分异构体有_____种。
(6)参照上述合成路线,写出以乙苯为原料合成对乙基苯酚的合成路线(无机试剂任选)。
15、砷化镉()三维材料具有超强导电性,这种材料的电气性能与石墨烯相当,可代替石墨烯使用。
(1)已知镉是48号元素,其在元素周期表中的位置是_________。
(2)Cd与Zn同族且相邻,基态Zn原子的电子排布式为_________;能与等配体形成配离子,中2个被2个C替代只能得到1种结构,它的空间构型是_________。
(3)As与Ge、Se同周期且相邻,它们的第—电离能由大到小的顺序为_________(用元素符号表示),原因是_________。
(4)与砷(As)同主族的N、P与甲基可形成,其中P原子的杂化类型为_________,其中C—N—C的键角_________C—P—C的键角(填“>”“<”或“=”)。
(5)含砷有机物“环己基胂”的结构简式如图甲,1mol环己基胂含有的键数目为_______。
(6)砷化镉可以看作是石墨烯的3D版,其晶胞结构如图乙,As为面心立方最密堆积,Cd占据As围成的四面体空隙,空隙占有率为75%,故Cd为“具有两个真空的立方品格”,图乙中“①”和“②”位是“真空”。
建立如图丙的原子坐标系,①号位的原子分数坐标为,则③号位的原子分数坐标为__________。晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为,砷化镉的摩尔质量为,则该晶体的密度为_____(列计算式即可)。
16、新一代脱硝催化剂(SCR)的主要成分有等,废弃SCR的回收再利用至关重要。湿法回收SCR的工艺流程如图甲:
已知:I.是两性氧化物,在弱碱性条件下可生成,易水解。
Ⅱ.难溶于水。
(1)“碱浸”时,下列措施不能提高浸出效率的是______(填序号)。
A.适当升高温度
B.适当增大NaOH溶液浓度
C.增大固液比
D.使用搅拌器
(2)“洗液”浓缩后,与“浸出液”合并,其目的是______。
(3)“转化”时的离子方程式为______。
(4)室温下,在水溶液中的电离平衡及常数如下(碱式电离只考虑第一步):
①的水溶液显______(填“酸性”或“碱性”)。
②将“浸出液”冷却至室温进行“沉铝”,为保证沉淀,pH最大为______(已知:lg2≈0.3,1g5≈0.7,当离子浓度减小至时,可认为恰好沉淀完全)。
(5)钒的回收率随水溶液的pH的变化如图乙所示,试分析pH在8左右时钒回收率最高的原因:_______。
(6)为研究“煅烧”过程中发生的化学反应,某研究小组取234g进行探究。煅烧过程中固体减少的质量()随温度变化的曲线如图丙所示,则点所得物质的化学式为______,写出发生反应的化学方程式:______。
17、叠氮化钠()常用于汽车安全气囊及头孢类药物的生产等。水合肼()还原亚硝酸甲酯()制备叠氮化钠()的工艺流程如图甲:
已知:ⅰ.比较稳定,受热或剧烈撞击易分解,易溶于水,具有较强的还原性,而受热或撞击会发生爆炸,难溶于水。
ⅱ.相关物质的物理性质如表:
相关物质
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
-97
67.1
与水互溶
-17
-12
溶于乙醇、乙醚
-40
118.5
与水、醇互溶,不溶于乙醚和氯仿
275
300
与水互溶,微溶于乙醇,不溶于乙醚
(1)步骤I中总反应的化学方程式为___________。
(2)实验室模拟工艺流程步骤Ⅱ、Ⅲ的实验装置如图乙所示。
①步骤Ⅱ三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为______。该反应为放热反应,但反应温度在20℃左右产物的选择性和原料的转化率最高,为了控制反应温度除缓慢通入气体外,还需采取的措施有______。
②步骤Ⅱ开始时的操作为______(填序号)。步骤Ⅲ蒸馏时的操作顺序是______(填序号)。
a.打开
b.关闭
c.打开
d.关闭
e.水浴加热
f.通冷凝水
(3)步骤Ⅳ对B溶液加热蒸发至原溶液体积的三分之一,冷却析出晶体,减压过滤,晶体用乙醇洗涤2~3次后,再______干燥。精的方法是______。
(4)实验室用滴定法测定产品纯度:称取2.50g产品配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,加入溶液,充分反应后稍作稀释,向溶液中加适量稀硫酸,滴加2滴邻菲罗啉指示剂,用标准溶液滴定过量的,消耗标准溶液体积为。
已知:测定过程中涉及的反应为,则产品纯度为______(用含的式子表示)。
(5)用同样的方法制备并提纯,用作安全气囊,你认为是否合理?请做出评价并说明理由:______。
18、均为大气污染物,利用催化剂处理污染物气体为化工的热点问题。在一定温度、催化剂存在的条件下,密闭容器中CO与转化为与,相关反应如下:
①
②
③
(1)则反应I:的_________。
(2)在的表面进行两步反应转化为无毒的气体,其转化关系、相对能量与反应历程如图甲、乙所示。
①分别写出在的表面上反应的离子方程式:____、_______。
②第一步反应的速率比第二步的___________(填“慢”或“快”)。两步反应均为___________热反应。
(3)若反应I的正、逆反应速率可分别表示为,分别为正、逆反应速率常数,为物质的量浓度。则图丙(表示温度)所示①、②、③、④四条斜线中,能表示以随变化关系的是斜线_________,能表示随变化关系的是斜线_________。
(4)在一定温度、101kPa下,向密闭容器中充入2mol和2molCO,发生反应I,达到平衡时,测得无毒气体的体积分数为75%,该条件下平衡常数=____(为用各物质的分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
19、Co、Al、Si形成的合金是一种高性能的热电材料,备受研究人员关注。回答下列问题:
(1)基态Co原子的价电子排布式为_____,处于元素周期表的_____区。
(2)下列各状态的铝中,再电离出一个电子所需能量由小到大的顺序是_____(填序号)。
(3)是某些有机反应的催化剂,如苯酚()与乙酰氯()反应的部分历程为
①乙酰氯分子中碳原子的杂化类型为_______。
②乙酰氯分子中C—C键与C—Cl键的夹角_______120°(填“大于”“等于”或“小于”),判断理由是_______。
③的空间构型为_______。
(4)金刚石、金刚砂(SiC)、单晶硅的熔点由高到低的顺序为_______。
(5)Co、Al、Si形成的一种合金的晶胞结构如图所示(若不看,该晶胞具有萤石结构),1号原子、2号原子、Al原子的分数坐标分别为(0,1,0)、,则3号原子的分数坐标为________;若品胞参数为,则该合金的密度为________(表示阿伏加德罗常数的值,只需列出式子)。
三、多选题
20、甲磺酸酚妥拉明(结构简式如图)是一种受体阻滞剂,对于抗休克的急救治疗有显著效果,某科研团队采用高锰酸钾-甲醛化学发光体系测定药物甲磺酸酚妥拉明的含量。已知在酸性条件下,高锰酸钾可以氧化甲磺酸酚妥拉明产生化学发光信号,且在甲醛加入后,化学发光信号增强,因此根据化学发光强度与其浓度关系可以测定甲磺酸酚妥拉明的含量。下列有关说法中错误的是( )
A.配制甲磺酸酚妥拉明标准溶液,必须用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、胶头滴管和量筒
B.可以用稀硫酸或盐酸酸化高锰酸钾溶液
C.甲磺酸酚妥拉明与甲醛在一定条件下可以发生缩聚反应
D.甲醛是发光信号的增强剂,甲醛浓度增大有利于测定,但甲醛浓度太大,发光信号肯定减弱
参考答案
1、答案:C
解析:本题考查物质的组成与性质。葡萄糖为单糖,不能水解,A错误;“飞絮”一般指柳絮,和棉花的主要化学成分一样,都是纤维素,B错误;“麻”由植物纤维制成,其主要成分为纤维素,“裘”由动物的皮毛制成,其主要成分为蛋白质,二者都可以水解生成小分子物质,C正确;朱砂的主要成分是HgS不是,D错误。
2、答案:B
解析:本题考查化学实验方案的评价和化学实验基本操作。配制一定物质的量浓度的溶液时,不能在容量瓶里溶解固体,应在烧杯中溶解固体并冷却至室温,再转移到容量瓶中定容,图中操作不合理,A错误;排出碱式滴定管尖嘴处的气泡时,应该把尖嘴向上倾斜,用手挤压玻璃珠,使溶液从尖嘴处快速排出,从而排出气气泡,题图中操作合理,B正确;实验室中一般用向上排空气法收集,若用题图所示方法收集,收集到的中会混有少量的水蒸气,使收集到的不纯,C错误;题图所示装置吸收尾气中时,容易引起倒吸,且装置不应密封,D错误。
3、答案:B
解析:本题以工艺流程的形式考查物质的制备。瓷坩埚中含有氧化铝和二氧化硅,石英坩埚中含有二氧化硅,而“共熔”时加入了KOH,熔融条件下KOH与氧化铝、二氧化硅均可发生反应,故不可选用瓷坩埚或石英坩埚作为反应容器,A正确;盐酸具有还原性,在反应中会被生成的氧化,会降低的产量,B错误;酸性介质中,发生歧化反应生成,反应的离子方程式为,C正确;歧化后得到的是含和KCl的浊液,快速抽滤后将滤液倒入蒸发皿中,小火加热,蒸发浓缩至表面析出晶膜,再将滤液置于冰水浴中快速冷却结晶、抽滤,得到高锰酸钾晶体,若纯度不够,可选择重结晶的方法进一步提纯,D正确。
4、答案:B
解析:本题考查离子共存与离子方程式的书写。酸性条件下可以大量共存,加入足量Cu粉后,和Cu反应生成和,正确的离子方程式为,A错误;能大量共存,通入少量后,将氧化为的同时产生,与过量的结合生成,故少量的氯气和亚硫酸根离子反应的离子方程式为,B正确;酸性条件下可以大量共存,加入少量后,钡离子和硫酸根离子能发生反应生成硫酸钡沉淀,同时,酸性环境下,硝酸根离子有强氧化性,能氧化亚铁离子,C错误;均不能与大量共存,D错误。
5、答案:C
解析:本题考查酸碱滴定图像分析、粒子浓度大小比较等。由题图可知,NaHA溶液中趋于最大,此时溶液呈酸性,用NaOH溶液滴定至终点,溶液呈碱性,且终点时溶液pH在酚酞变色范围内,可用酚酞作指示剂,A正确;由题图可知,当时,反应生成NaHA,NaHA溶液显酸性,说明的电离程度大于其水解程度,则溶液中:,B正确;溶液中存在电荷守恒:,因溶液显碱性,,则,C错误;由题图可知,当时,溶液中,pH=7,则,D正确。
6、答案:C
解析:本题考查有机物的结构与性质。b中含有酯基、羟基和碳碳双键,能发生取代、氧化、加成等反应,A正确;对比a、b的结构,可知a与乙醇在一定条件下发生酯化反应生成b,则有机物甲为乙醇,B正确;羟基和羧基都属于强亲水基团,a中含有多个羟基及一个羧基,b中含有多个羟基,故a、b不可能难溶于水,C错误;a中只有羧基、b中只有酯基能与氢氧化钠反应,故1mola或b最多能与1 mol NaOH反应,D正确。
7、答案:C
解析:本题考查离子方程式正误判断。向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液,与发生相互促进的水解反应,正确的离子方程式为,A错误;氨水吸收少量的二氧化硫生成亚硫酸铵,正确的离子方程式为,B错误;Fe与稀硝酸反应,当时,生成亚铁离子、一氧化氮和水,所以当时,题给方程式无误,C正确;向溶液中逐滴滴加溶液至恰好完全沉淀,正确的离子方程式为,D错误。
8、答案:B
解析:本题考查实验方案的设计与评价。醋酸易挥发,生成的气体中混有挥发出的醋酸,醋酸也可以与苯酚钠反应,会干扰实验结果的判断,A错误;铜片与浓硫酸需加热才能反应,B正确;水玻璃是的水溶液,木条未燃烧有可能是水玻璃中的水的作用,不能说明具有防火性,C错误;为酸性氧化物,溶于水生成亚硫酸,亚硫酸显酸性能使紫色石蕊溶液变红,但溶液颜色不会褪去,因为二氧化硫不能漂白石蕊溶液,D错误。
9、答案:D
解析:本题考查原子结构与元素周期律。由思路分析知W、X、Y、Z分别为H、N、O、S,与反应的化学方程式为,反应中N的化合价由-3价升高到+2价,发生氧化反应,作还原剂,O的化合价由0价降低到-2价,发生还原反应,作氧化剂,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:4,A错误;由H、N、O、S组成的18电子的分子有等,不止两种,B错误;分子间会形成氢键,分子间不能形成氢键,的沸点高于,C错误;由W与X形成的化合物(氢化铵)中既含有离子键又含有共价键,D正确。
10、答案:B
解析:本题考查化学反应历程分析。从反应历程图可知化合物I反应前后结构及性质没有发生变化,是催化剂,A正确;从化合物I到化合物Ⅵ,由Mo的成键情况可知,Mo的化合价发生变化,B错误;由反应5可知氯酸根离子的最终还原产物为,C正确;由结构简式可知化合物I和化合物Ⅵ的化学式相同,但结构不同,故反应6为含Mo化合物的异构化反应,D正确。
11、答案:D
解析:本题考查常见无机物的性质。使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为有还原性,A错误;样品加入盐酸酸化的溶液后,产生不溶于盐酸的白色沉淀,可能是因为酸性条件下,将氧化为,B错误;溶液加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体可能为或,则溶液中可能存在中的至少种,C错误;浓光照条件下不稳定,易分解生成红棕色的,溶解在硝酸中,使溶液变黄,D正确。
12、答案:C
解析:本题考查难溶电解质的溶解平衡知识。由图中数据可求出常温下,,与接近,故沉淀可在浓的溶液中转化为沉淀,过滤后将沉淀置于盐酸中即可得到,A正确;常温下,,B正确;由于的溶度积随着温度的升高而增大,由图中数据可求出时,,故t大于25,相应的沉淀溶解速率:,C错误;点时存在,加入后,增大,平衡逆向移动,使减小,溶液可能变成点溶液,D正确。
13、答案:C
解析:本题考查可逆反应中反应物的平衡转化率与温度的关系图像分析。根据图像可知,升高温度,NO的平衡转化率减小,说明升温平衡逆向移动,正反应为放热反应,,A正确;根据图像可知,在压强为的条件下,点时容器内NO的平衡转化率为50%,设起始投入NO的物质的量为2mol,则的物质的量为1mol,列三段式:
同温同压下,气体体积之比等于其物质的量之比,因此NO的体积分数为,B正确;平衡时,正、逆反应速率相等,温度升高,正、逆反应速率均增大,即均增大,平衡逆向移动,所以增大的倍数大于,C错误;根据三段式可得平衡常数,D正确。
14、答案:(1)2,4-二氯苯酚;氯原子、硝基
(2)取代反应;(或)(写成分子式不得分)
(3);1:1:1
(4)
(5)12;2
(6)
解析:本题考查有机推断与合成。
(1)由F和C的结构可推测B→C发生的是取代反应,再结合A→B、B→C的反应条件及A的分子式和题给已知,进一步推出A为,B为,则A的名称为2,4-二氯苯酚;F为,则F分子中含有的官能团的名称为氯原子和硝基。
(2)由E生成三氯生的过程中发生—OH取代的反应,因此反应类型为取代反应;由题给E的结构简式可知E的化学式为(电荷可以不写,但写成分子式不得分)。
(3)E在水解的过程中会发生副反应而产生杂质G,对比E和G的分子式,E为,G为,显然碳、氧、氯原子未发生变化,少了和一个氢原子,最后根据题中“红外光谱证实G的分子中同时存在六元环和五元环结构”的提示,对应的变化过程可能为,则G的结构简式为;题给红外光谱证实H的分子中同时存在三个六元环,即所以H分子对应的核磁共振氢谱峰面积比为1:1:1。
(4)由题给结构知C的分子式为,对比D的分子式可知C→D是“去氧加氢”的过程,即C→D是典型的还原反应,且产生一种使溶液产生蓝色沉淀的无机物,说明有生成,则对应的化学方程式为。
(5)参照三氯生的结构和化学名称可知,Q为,与Q具有相同官能团,即必须含有和酚羟基,四个氯原子在同一个苯环上,则意味着该苯环上还有一个空位,这样的结构只能有3种:①、②、③分别表示3种结构中的空位),如:有4个位置,即。因此,这样的Q的同分异构体有3×4=12种。Q的其他同分异构体中,核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为1:2,说明结构很对称,满足条件的同分异构体有2种,对应的结构简式为和。
(6)由乙苯合成对乙基苯酚可以参照题给三氯生的合成路线。首先乙苯发生硝化反应生成对硝基乙苯,再参照题给C→三氯生的路线合成对乙基苯酚,具体合成路线见答案。
15、答案:(1)第五周期第ⅡB族
(2);正四面体
(3)As>Se>Ge;As原子的4p轨道为半充满状态,能量较低,较稳定,第一电离能大于Se,Se与Ge位于同一周期,Se的原子半径小,第一电离能大
(4);
(5)(或)
(6);
解析:本题主要考查物质的结构和性质,涉及元素在周期表中的位置、第一电离能、杂化方式、分子的空间构型、晶胞密度的计算、原子分数坐标等知识点。
(1)镉是48号元素,其在元素周期表中的位置为第五周期第ⅡB族。
(2)Zn原子核外有30个电子,基态Zn原子的电子排布式为,中2个被2个替代只能得到1种结构,说明中4个配体的化学环境相同,则为正四面体结构。
(3)同周期主族元素从左至右第一电离能呈增大趋势,但As的4p能级为半满状态,第一电离能大于Se,所以第一电离能:As>Se>Ce。
(4)原子半径:N (5)根据环己基胂的结构简式可知As原子与周围原子形成3个键;环上6个碳原子之间有6个C—C单键即键,还有11个C—H单键即键,则1mol环己基胂含有的键数目为(或)。
(6)①号位在底面的投影应位于面对角线的处,根据①号位的原子分数坐标为,可知原子分数坐标中晶胞的棱长为1,③号位原子在底面的投影位于底面棱心,所以坐标为、1,③号位原子位于右侧面的面心,所以坐标为,则③号位原子分数坐标为;根据均摊法,该晶胞中As原子的个数为,Cd原子的个数为6,所以晶体的化学式为,砷化镉的摩尔质量为,则晶胞的质量,晶胞参数为,则晶胞的体积,所以晶体的密度。
16、答案:(1)C
(2)减少钒的损失,提高回收率
(3)
(4)①碱性;②8.7
(5)pH小于8时,随溶液pH增大,的水解程度降低,钒的回收率升高;pH大于8时,随溶液pH增大,与结合,平衡右移,沉淀溶解
(6);
解析:本题通过湿法回收SCR的工艺流程,考查离子方程式书写、操作目的分析、热重实验分析等。
(1)“碱浸”时,适当升高浸出温度、使用搅拌器、适当增大NaOH溶液浓度均可提高浸出效率,在NaOH溶液量相同时,增加固体的量即增大固液比,浸出效率反而会降低。
(2)“水洗”的目的是洗掉固体上沾有的浸出液,“洗液”浓缩后,与“浸出液”合并的目的是减少钒的损失,提高回收率。
(3)由流程图可知,“转化”是将转化为,根据元素守恒和电荷守恒可得反应的离子方程式为。
(4)①在水溶液中既存在碱式电离平衡又存在酸式电离平衡,依据电离平衡常数可知,碱式电离程度大于酸式电离程度,所以的水溶液显碱性。②类比在水溶液中的酸式电离,碱浸后,浸出液中Al元素的存在形式可认为是,“沉铝”是将转化为,则时,,pH≈8.7,故pH最大为8.7。
(5)因易水解使溶液显碱性,pH小于8时,随溶液pH增大,的水解程度减小,当pH大于8时,随pH的增大,与结合,平衡右移,沉淀溶解。
(6),煅烧过程中,转化为,由V元素守恒可知,产物的质量为,减少质量为234g-182=52g,结合图丙,则此过程无其他固体生成,由元素守恒得,,生成的质量为,到恰好固体质量减小34g,则此过程失去的为,所以点产物为。点产物的化学式为,反应的化学方程式为。
17、答案:(1)
(2)①;使用冷水浴;②ad(或da);cbfe(或bcfe)
(3)真空低温(隔绝空气,低温);重结晶
(4)
(5)不合理,难溶于水,且受热后有爆炸的危险
解析:本题考查物质的制备实验,涉及化学方程式的书写、实验操作、滴定法测产品纯度等。
(1)由题图可知,步骤I为亚硝酸钠和甲醇、溶液反应生成和硫酸钠,化学方程式为。
(2)①步骤Ⅱ三颈烧瓶中和混合溶液反应生成和,化学方程式为;该反应为放热反应,为保证产物的选择性和原料的转化率最高,要控制反应温度在20℃左右,则实验中除通过缓慢通入气体,降低反应速率外,还需采取的措施有冷水浴,防止温度升高过快。②步骤Ⅱ中制备叠氮化钠在三颈烧瓶中进行,需要先打开,再关闭或先关闭,再打开,故步骤Ⅱ开始时的操作为ad(或da);步骤Ⅲ中对A溶液进行蒸馏的合理操作顺序为关闭→打开→通冷凝水→水浴加热(或打开→关闭→通冷凝水→水浴加热),故步骤Ⅲ蒸馏时的操作顺序是cbfe(或bcfe)。
(3)步骤Ⅳ对B溶液加热蒸发至原溶液体积的三分之一,冷却析出晶体,减压过滤,晶体用乙醇洗涤2~3次后,再真空低温(隔绝空气,低温)干燥;精制的方法是重结晶。
(4)测定原理为先利用一定量的与反应,此时过量,再用标准溶液滴定过量的,从而求出与反应的的物质的量,进而求出产品中的含量。结合化学方程式定量关系计算:,由题给信息得,则与反应的,则产品纯度为。
(5)由题给已知得难溶于水,受热或撞击后有发生爆炸的危险,所以,制备提纯的方法肯定与不同。
18、答案:(1)
(2)①;;②慢;放
(3)②;①
(4)9
解析:本题考查化学反应原理相关知识,涉及盖斯定律的应用、反应机理分析、活化能对反应速率的影响、反应速率常数、平衡常数的计算等。
(1)由已知方程式可知,①+②-③可得反应I,根据盖斯定律,。
(2)①根据图甲:与反应生成和的离子方程式为,CO与反应生成和的离子方程式为。②根据图乙可知,第一步反应的活化能比第二步反应的活化能大,活化能越大,化学反应速率越慢,故第一步反应的反应速率比第二步慢。由于两步反应的反应物总能量都比生成物总能量高,因此两步反应都是放热反应。
(3)反应,正反应为放热反应。温度升高,均增大,均增大,则均减小。增大,则减小,降低温度,化学平衡正向移动,,则,所以,②表示随的变化曲线,①表示随的变化曲线。
(4)设达到平衡时转化的CO为,列出三段式:
则,解得。
19、答案:(1);d
(2)④①②③
(3)①杂化、杂化;②小于;氧原子上有2个孤电子对,且与C原子形成CO键,对C—C键和C—Cl键有较大的排斥力;③正四面体形
(4)金刚石>金刚砂(SiC)>单晶硅
(5);
解析:本题考查物质结构与性质相关知识,涉及价电子排布式、电离能、杂化类型、键角、离子空间构型、晶胞相关计算等。
(1)钴的原子序数是27,基态Co原子的价电子排布式为, Co元素位于第Ⅷ族,原子核外最后填充的是d电子,故Co为d区元素。
(2)①、②、③分别电离出一个电子所需的能量为基态Al原子的第一、二、三电离能,基态铝原子的第三电离能>第二电离能>第一电离能;原子处于激发态时能量比基态时高,易失去电子,④处于激发态,电离出一个电子需要的能量最低,综合分析需要能量由小到大的顺序为④①②③。
(3)①乙酰氯分子甲基中的碳原子采用杂化、羰基中的碳原子采用杂化。②由于乙酰氯分子中含有碳氧双键,CO键上的氧原子有2个孤电子对,对C—C键和C—Cl键有较大的排斥力,因此C—C键与C—Cl键的夹角小于120°。③微粒中Al原子形成4个键,且不含孤电子对,故空间构型为正四面体形。
(4)金刚石、金刚砂(SiC)、单晶硅均为原子晶体,结构相似,共价键键长越短,键能越大,原子晶体的熔点越高,原子半径:C
20、答案:AB
解析:本题考查基本实验操作和测定原理分析。定量测定实验中,配制甲磺酸酚妥拉明标准溶液时,除题给玻璃仪器外还必须用到一定规格的容量瓶,A错误;具有强氧化性,能与盐酸发生反应产生,所以不能用盐酸酸化高锰酸钾溶液,B错误;由题图可知甲磺酸酚妥拉明的分子结构中含有酚羟基,且酚羟基的邻、对位碳原子上均有氢原子,可与甲醛发生缩聚反应,C正确;甲醛是发光信号的增强剂,但甲醛也有很强的还原性,易被酸性溶液氧化,因此,甲醛浓度不能太大,否则被大量的甲醛还原,导致发光信号减弱,D正确。
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