重庆市第八中学2023届高三化学下学期适应性月考(八)试题(Word版附解析)
展开重庆市第八中学2023届高考适应性月考卷(八)
化学
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量:H—l Li—7 C—12 N—14 O—16 Na—23 Ca—40 Mn—55 Cu—64 Zn—65
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列颜色绚丽的过程为化学变化,但不涉及氧化还原反应的是
A. 硫酸锶灼烧时火焰呈洋红色
B. 无水硫酸铜溶于浓氨水生成深蓝色溶液
C. 酸性重铬酸钾遇乙醇转化为绿色溶液
D. 《抱朴子》记载:“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫酸锶灼烧时火焰的颜色为锶的焰色,该过程不属于化学变化,A错误;
B.无水硫酸铜溶于浓氨水发生反应,,深蓝色是生成的,该过程不属于氧化还原反应,B正确;
C.酸性重铬酸钾遇乙醇转化为绿色溶液,是乙醇还原酸性重铬酸钾生成绿色,乙醇被氧化为乙酸,该过程属于氧化还原反应,C错误;
D.“丹砂(HgS)烧之成水银”涉及有Hg单质生成的分解反应,“积变又还成丹砂”涉及有单质参加的化合反应,均为氧化还原反应,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语使用正确的是
A. 顺-2-丁烯的球棍模型:
B. 用电子式表示NaCl的形成过程:
C. 用石墨电极电解溶液:
D. 基态氮原子的轨道表示式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于碳碳双键两端的甲基分别位于双键平面的两侧,则是反-2-丁烯的球棍模型,故A错误;
B.离子化合物NaCl由钠离子和氯离子组成,用电子式表示其形成过程为,故B正确;
C.电解氯化铜溶液时,根据电解时放电顺序,阴极Cu2+先放电,总反应为,故C错误;
D.根据洪特规则可知,基态氮原子的轨道表示式为,故D错误;
答案为B。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 等物质的量的比多个中子
B. 常温下,12g石墨中含有的键数目为
C. 常温常压下,与的混合气体中含有的原子数目为
D. 标准状况下,与足量的水反应,转移电子的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.D比H多1个中子,但是没有确定的物质的量是没有办法确定具体的微粒数,A错误;
B.石墨为平面层状结构,1个C原子可形成3个键,每个碳原子有1.5个键,石墨中含有的键数目为,B错误;
C.与的相对分子质量都是44,所以常温常压下,与的混合气体中含有的分子的物质的量是0.1mol,由于每种物质分子中都含有3个原子,故0.1mol的混合气体中含有的原子数目为,C正确;
D.与水反应生成HCl和HClO为可逆反应,标准状况下22.4L氯气与足量水反应转移电子的数目小于,D错误;
故选C。
4. 常温下,下列各组离子在给定溶液中可能大量共存的是
A. 麦芽糖溶液中:、、、
B. 能使苯酚溶液显紫色的溶液中:、、、
C. 水电离出来的的溶液中:、、、
D. 滴加甲基橙显红色的水溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.麦芽糖具有还原性,酸性条件下具有强氧化性,两者不能共存,A不符合题意;
B.能使苯酚溶液显紫色的溶液中含有,与因发生双水解而不能大量共存,B不符合题意;
C.水电离出来的的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,酸性条件下,和都能与反应不能共存,C符合题意;
D.滴加甲基橙显红色的水溶液呈酸性,在酸性条件下能发生反应,不能大量共存,D不符合题意;
故答案为:C。
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. NaHS水解:
B. 向溶液中通入少量:
C. 向溶液()加入NaOH溶液:
D. 用过量氨水吸收工业尾气中的:
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaHS水解是,而是HS-电离,故A错误;
B.FeI2与Cl2发生氧化还原反应,还原性:I->Fe2+,因此氯气先与I-发生反应,即正确的是Cl2+2I-=2Cl-+I2,故B错误;
C.0.1mol/LNaHA溶液的pH为1,说明HA-完全电离,发生反应的离子方程式为H++OH-=H2O,故C错误;
D.过量氨水与SO2反应,生成亚硫酸铵,其离子方程式为,故D正确;
答案为D。
6. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,元素X原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4,元素Y基态原子核外没有成单电子,Z为人类日常生活中常用的金属材料。由四种元素组成的一种团簇分子的球棍模型如图。下列说法不正确的是
A. 该团簇分子的分子式为
B. 简单离子半径:
C. 第一电离能:
D. W与X形成的化合物可能含有极性键和非极性键
【答案】C
【解析】
【分析】元素X原子的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4,根据核外电子排布规律,推出X为O元素,Z为人类日常生活中常用的金属材料,Z为短周期元素,则Z为Al元素,元素Y基态原子核外没有成单电子,根据原子序数依次增大,且按照排布规律,推出Y为Mg,由四种元素组成的一种团簇分子的球棍模型知W为H元素,据此分析作答。
【详解】A.该模型为团簇分子,根据模型可知,有2个Y,6个X,2个Z,2个W,该团簇分子的化学式为Mg2Al2O6H2,故A说法正确;
B.X、Y、Z简单离子分别为O2-、Mg2+、Al3+,它们核外电子排布相同,离子半径随着原子序数的递增而减小,简单离子的半径O2->Mg2+>Al3+,故B说法正确;
C.同周期从左向右第一电离能呈增大趋势,但ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA,同主族从上到下,第一电离能逐渐减小,因此第一电离能O>Mg>Al,故C说法错误;
D.W与X形成的化合物可以是H2O2,也可以是H2O,H2O2中既含有极性键又含有非极性键,故D说法正确;
答案为C。
7. 以纤维素为原料合成PEF树脂的路线如图。下列有关说法正确的是
A. 纤维素与淀粉互为同分异构体X
B. 葡萄糖是自然界中甜度最高的糖
C. 可用酸性溶液直接将5-HMF氧化为FDCA
D. PEF可由FDCA和乙二醇发生缩聚反应制得
【答案】D
【解析】
【详解】A.纤维素和淀粉为高分子化合物:,因为聚合度不同,所以分子式并不相同,并不互为同分异构体,A错误;
B.自然界中甜度最高的糖是果糖,B错误;
C.5-HMF含有碳碳双键,被高锰酸钾氧化,C错误;
D.二元酸与二元醇可以通过缩聚反应获得聚酯,D正确;
故选D。
8. 月球表面富含钛铁矿,其主要成分为,其中Fe为价,由钛铁矿制取金属钛的大致流程如图所示。下列说法正确的是
A. Ti的化合价为价,在周期表中位于ds区
B. 氯化反应中与C的物质的量之比为6∶7
C. 浓溶液加热浓缩再结晶可制得
D. 制取金属钛时选用Ar气的目的是隔绝空气
【答案】D
【解析】
详解】A.Ti属于d区,A错误;
B.根据得失电子守恒知,氯化过程中发生反应的化学方程式为,则氯化反应中与C的物质的量之比为7∶6,B错误;
C.制备需加入大量水,同时加热,促进的水解,得到的还不是,得到还要经焙烧才能得到,C错误;
D.制取金属钛时选用氩气的目的是隔绝空气,防止Ti、Mg与空气中的成分发生反应,D正确;
故选D。
9. 硼酸(,一元弱酸)晶体为层状结构,如图所示;分析化学中常将其与转化成(一元强酸)进行测定。下列有关说法不正确的是
A. 电负性:
B. B的基态电子排布式为
C. 主要通过分子间氢键形成层状结构
D. 与中B的杂化类型相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.同周期元素,从左到右,电负性增大,故,A正确;
B.B5号元素,基态电子排布式为,B正确;
C.从图分析,分子间存在氢键,C正确;
D.中B为sp2杂化,中B为sp3杂化,D错误;
故选D。
10. 下列有关实验探究方案设计合理的是
选项
实验目的
实验方案
A
比较甲酸和乙酸的酸性强弱
取等体积的甲酸和乙酸溶液分别与足量的锌反应,用排水法收集气体,比较排出液体体积的大小
B
检验 中的官能团
先加入足量的银氨溶液,微热,再加溴水
C
比较和的催化效果
向等体积等浓度的溶液中分别加入5滴等浓度的和溶液,观察气体产生的速度
D
用HCl溶液测定氨水的浓度
将量取的氨水放入锥形瓶中,加入酚酞作指示剂,用标准HCl溶液滴定
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.等体积等pH的两种酸,酸性越弱,酸的物质的量越大,生成的H2就越多,A符合题意;
B.银氨溶液呈碱性,应先酸化后再加溴水,B不符合题意;
C.催化剂中阴、阳离子均不同,应控制阴离子相同比较Cu2+和Fe3+的催化效果,C不符合题意;
D.强酸滴定弱碱,终点为酸性,用酚酞作指示剂误差太大,D不符合题意;
故选A。
11. 如图所示实验装置、现象或操作正确,且能达到相应实验目的的是
A. 装置甲:模拟铁的腐蚀,左侧为析氢腐蚀,右侧为吸氧腐蚀
B. 装置乙:验证稀硝酸的还原产物为NO
C. 装置丙:除去乙烷中混有的乙烯
D. 装置丁:除去苯中混有的苯酚(加入浓溴水再转入丁图中分液)
【答案】B
【解析】
【详解】A.本实验现象有误,左侧为析氢腐蚀,气体压强增大,右侧为吸氧腐蚀,气体压强减小,因此红墨水应该是左低右高,故A错误;
B.因为NO能与氧气反应生成NO2,对还原产物检验有干扰,硝酸与碳酸钙反应生成二氧化碳可排除装置内的空气,Cu与稀硝酸反应生成NO,NO不溶于水,且不与Ca(OH)2反应,排水法收集气体为NO,故B正确;
C.乙烯被高锰酸钾氧化为CO2,CO2混在乙烷中,生成新的杂质,故C错误;
D.苯酚与浓溴水反应生成的2,4,6-三溴苯酚,2,4,6-三溴苯酚与苯相溶,无法通过分液的方法除去,故D错误;
答案B。
12. 钛酸锂电池在通信电源领域具有很广泛的应用前景,其工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. 充电时,向M极移动
B. 放电时,电子由N极流出,经电解质溶液,流入M极
C. 放电时,N极发生的电极反应为
D. 用该电池电解精炼铜,当生成32g精铜时,两电极的质量变化差为7g
【答案】C
【解析】
【详解】由工作原理图中相应物质的化合价变化可知,M为正极或阳极,N为负极或阴极
A.充电时,向阴极(N极)移动,A错误;
B.放电时,电子由负极(N极)流出,经导线流入正极(M极),B错误;
C.放电时,N极发生的电极反应为,C正确;
D.用该电池电解精炼铜,当生成32g精铜时,两电极的质量变化差为14g(正负两极质量一增一减),D错误;
故选C。
13. 化学图像可以综合并直观地反应外界条件对化学反应的影响,如图所示图像是描述外界条件对化学反应的进程或结果的影响,下列说法正确的是
A. 图①表示在时扩大容器体积,随时间变化的曲线
B. 若图②中A、B、C三点表示反应在不同温度、压强下NO的平衡转化率,则压强最小的是点B,化学平衡常数最小的是A点
C. 图③表示在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入和进行反应,由图可知
D. 图④表示工业合成氨平衡时体积分数随起始变化的曲线,则转化率:
【答案】A
【解析】
【详解】A.图①中t1时刻v逆突然减小,且到t2新平衡建立的时候,v逆持续减小,说明平衡逆向移动,,该反应的正反应为气体体积减小的放热反应,因此在t1时扩大容器体积,即减压平衡逆向移动,故A正确;
B.由图②中图像可知,随着温度的升高NO的转化率下降,说明平衡逆向移动,则该反应的正向为放热反应。A、B、C三点A点温度最低,此时平衡正向程度最大,K值最大,B点温度最高,则B点化学平衡常数最小,故B错误;
C.图③表示在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应,a点CO和H2转化率相同,当按照化学计量数之比投入时,两者转化率相同,即a=2,故C错误;
D.图④中A、B两点是平衡时NH3体积分数相同的点,图中的最高点是N2和H2恰好按照方程式系数1∶3开始反应的平衡点,A点H2过量,B点N2过量,因此氢气的转化率不会相同,故D错误;
答案为A。
14. 乙二胺(,缩写为EDA)为二元弱碱,在水中的电离方式与氨类似,即、。常温下,向溶液中加入NaOH固体(忽略溶液体积变化),溶液中、、EDA三种粒子浓度的对数值、所加入NaOH固体的质量与pOH的关系如图所示,下列说法错误的是
A. 乙二胺第二步电离常数的数量级为
B. 时,
C. 时,
D. 时,加入NaOH固体质量
【答案】B
【解析】
【分析】图中①②③分别代表EDAH、EDAH+、EDA。
【详解】A.乙二胺第二步电离,其电离常数Kb2=,电离平衡常数只受温度的影响,因此利用p1点进行计算,p1点c(EDAH)=c(EDAH+),即Kb2=c(OH-)=10-7.2,其数量级为10-8,故A说法正确;
B.pH=5时,即pOH=9,根据图像可知,c(EDAH)>c(EDAH+)>c(EDA),故B说法错误;
C.根据电荷守恒,有c(Na+)+c(H+)+c(EDAH+)+2c(EDAH)=c(OH-)+c(Cl-),p2点时,pOH=7,溶液显中性,即c(H+)=c(OH-),因此有c(Na+)+c(EDAH+)+2c(EDAH)=c(Cl-),根据元素质量守恒,因此有2c(EDAH+)+2c(EDAH)+2c(EDA)=c(Cl-),两式合并得出,c(Na+)=c(EDAH+)+2c(EDA),故C说法正确;
D.p3时,c(EDA)=c(EDAH+),即n(EDA)=n(EDAH+)==0.001mol,加入NaOH固体,发生EDAH2Cl2+NaOH=EDAHCl+NaCl+H2O和EDAH2Cl2+2NaOH=EDA+2NaCl+2H2O,推出消耗NaOH的物质的量为0.003mol,即m2=0.003mol×40g/mol=0.12g,故D说法正确;
答案为B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 氨基甲酸铵是一种易水解且受热易分解的白色固体,易溶于水,难溶于,某研究小组用如图所示的实验装置制备氨基甲酸铵。
反应原理:
(1)仪器组装完毕后,首先应进行的操作是___________,仪器F中发生反应的化学方程式为___________。
(2)装置B中所盛的试剂是___________溶液,E中所盛的药品可以是___________(填序号)。
A碱石灰 B. C.无水氯化钙 D.浓硫酸
(3)对比本实验装置,有同学用如图所示装置来代替产生气体,其优点有___________(填序号)。
A. 装置简单,操作方便
B. 避免了的净化和干燥处理
C. 加快了氨基甲酸胺的生成速率
D. 对的流速有更好的调控和掌握
(4)反应过程中需要将装置D放入冰水浴中,从原料转化率和产物纯度的角度分析,原因可能是___________、___________。
(5)导管h一般与装置G相连,则装置G除了能防倒吸,还具有的作用是___________。
(6)产品纯度分析:称取产品3.91g(内含杂质),加入足量石灰水充分反应,使碳元素全部转化为碳酸钙,经过滤、洗涤、干燥后称量,测得质量为5.00g,则样品中氨基甲酸铵的质量分数是___________(计算结果保留小数点后两位)。[摩尔质量:、]
【答案】(1) ①. 检查装置气密性 ②. 。
(2) ①. 饱和碳酸氢钠 ②. A (3)AB
(4) ①. 该反应为放热反应,温度降低,平衡正向移动,反应物的转化率升高 ②. 降低温度,防止因反应放热造成分解而使产物纯度降低
(5)吸收未反应的氨气,防止污染空气;防止空气中的水蒸气进入反应器使产品水解
(6)79.80%
【解析】
【分析】碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳中含有氯化氢和水蒸气,用饱和碳酸氢钠除去氯化氢,再用浓硫酸除去水蒸气,通入D中,右侧装置用氯化铵和氢氧化钙反应生成氨气,用碱石灰干燥氨气,然后通入到D中,氨气和二氧化碳反应生成。据此解答。
【小问1详解】
仪器组装完毕后首先应检验装置的气密性,仪器F中制取氨气,方程式为:。
【小问2详解】
装置B中所盛的试剂为饱和碳酸氢钠溶液,吸收二氧化碳中的氯化氢,E中试剂吸收氨气中的水,试剂为碱石灰。
【小问3详解】
干冰变为二氧化碳吸收热量使体系温度降低,反应速率降低,
【小问4详解】
装置D用于合成产物氨基甲酸铵,因为反应放热,因此冰水浴可以降低温度,有利于反应正向进行,提高氨基甲酸铵的产率,同时可以防止因反应放热造成的快速分解。
【小问5详解】
装置G中浓硫酸可以吸收尾气中的氨气,防止空气污染,同时可以防止倒吸及空气中的水蒸气进入装置。
【小问6详解】
设碳酸氢铵为xmol,氨基甲酸铵为ymol,由样品总质量可得:,又因为,由碳原子守恒可得:,解,,则,则氨基甲酸铵的质量分数。
16. 2023年1月,重庆市经济和信息化委员会、重庆市发展和改革委员会、重庆市生态环境局联合印发了《重庆市工业领域碳达峰实施方案》,提出了21项重点工作举措,为实现碳达峰奠定了坚实基础。由制备甲醇、甲醛、甲酸等,实现的资源化利用已成为重要课题。回答下列问题:
(1)常温常压下,甲醛为气态,而甲酸为液态,其原因是___________。
(2)科研团队通过多种途径实现了合成甲醛,总反应
已知:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅳ:
①___________。
②向一恒温恒容容器中充入和只发生反应Ⅰ,若起始时容器内压强为1.2kPa,反应经3min达到平衡,平衡时的分压为0.24kPa,则这段时间内的平均反应速率___________kPa/min。平衡后,再向容器内通入和,使二者分压均增大0.05kPa,的转化率将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③若在某恒温恒容容器中充入和只发生反应Ⅱ,下列说法正确的是___________(填序号)。
A.反应Ⅱ在高温下可以自发进行
B.若混合气体的平均密度不再改变,说明反应Ⅱ已经达到平衡
C.反应任意时刻均存在
D.增大浓度,的平衡物质的量分数一定增大
(3)我国科研团队设计了一种表面锂掺杂的锡纳米粒子催化剂s-SnLi用于制备甲酸。在不使用催化剂和使用s-SnLi催化剂两种反应路径下由制备甲酸,各反应物、中间体、产物(其中CO为副产物)的相对能量如图甲所示,据图分析,便用s-SnLi化剂除了能加快制备甲酸反应的速率,还具有的作用是___________。
(4)基于催化剂s-SnLi的电催化制备甲酸盐同时释放电能的装置如图乙所示,该电池放电时,正极的电极方程式为___________。若电池工作tmin,维持电流强度为IA,理论上消耗的质量为___________(已知1mol电子所带电荷量为FC,用含I、t、F的代数式表示)。
【答案】(1)甲酸分子间能形成氢键
(2) ①. ②. 0.24 ③. 增大 ④. B
(3)减少副产物CO的生成
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
常温常压下,甲醛为气态,而甲酸为液态,其原因是:甲酸分子间能形成氢键;
【小问2详解】
①由盖斯定律,;
②根据三段式,用分压代表浓度:
。平衡后,再向容器内通入和,使二者分压均增大0.05kPa,此时,故平衡正向移动,的转化率将增大。
③A项,反应Ⅱ为气体体积减小的放热反应,在低温下可以自发进行。B项,反应Ⅱ气体总质量随反应进行而减小,故混合气体的平均密度不再改变时,反应已经达到平衡。C项,是液体,一般不用来表示反应速率。D项,增大浓度,气体总物质的量增大,的平衡物质的量分数不一定增大;
【小问3详解】
使用s-SnLi催化剂除了能加快制备甲酸反应的速率,同时也能增大副反应活化能,使副反应速率减小,减少副产物CO的生成;
【小问4详解】
根据电池结构,正极为生成,电极反应式为:,根据电荷守恒,若电池工作tmin,维持电流强度为IA,理论上消耗的质量为:。
17. 褪黑激素的前体K的合成路线如图。
已知: +R3OH (R表示烃基或氢)。
(1)A能发生银镜反应,A中所有官能团的名称是___________。
(2)B>D、D>E的反应类型分别是___________、___________。
(3)试剂W的分子式是,则生成F的反应方程式是___________。
(4)G中只含酯基一种官能团,则M的结构简式是___________。
(5)与M互为同分异构体,且满足下列条件的结构有___________种(不考虑立体异构)。
①能与溶液反应放出
②能发生银镜反应
(6)由K合成Q( )Q再经图所示过程合成褪黑激素。
则X和Z的结构简式分别是___________、___________。
【答案】(1)碳碳双键、醛基
(2) ①. 加成反应(或“还原反应”) ②. 取代反应
(3)+ +K2CO3 +KBr+KHCO3
(4) (5)12
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】A的分子式是,且能发生银镜反应,所以A的结构是,与发生加成反应生成B(羟基醛),由K中由三个可知E的结构简式为,所以D的结构简式为,B的结构简式为,根据K的左半部分结构可知W的结构简式是 ,根据K的右半部分结构可知M的结构简式是 ,而Q合成褪黑激素的过程中,Q在NaOH溶液中水解,可发生反应的官能团是酯基和酰胺基,水解之后的产物为 ,而X生成Z的过程,根据分子式可知,失去COONa,所以Z的结构简式是 。
【小问1详解】
A的结构是,官能团的名称为:碳碳双键、醛基;
【小问2详解】
根据分析,B>D、D>E的反应类型分别是:加成反应(或“还原反应”)和取代反应;
【小问3详解】
试剂W的分子式是,W的结构简式是 ,生成F的反应方程式是:++K2CO3 +KBr+KHCO3;
【小问4详解】
根据K的右半部分结构,G中只含酯基一种官能团,可知M的结构简式是: ;
【小问5详解】
M的分子式为,根据题目要求,该同分异构体中含有和,剩余4个碳的碳链上链接和,碳链结构为 和 ,分别链接上和,其同分异构体数目共为12种。
【小问6详解】
Q合成褪黑激素的过程中,Q在NaOH溶液中水解,可发生反应的官能团是酯基和酰胺基,水解之后的产物为 ,而X生成Z的过程,根据分子式可知,失去COONa,所以Z的结构简式是 。
18. 绿柱石()获取BeO的常用方法有酸浸法和氟化法两种,其操作流程如图:
(1)为了提高“锻烧”反应的转化率,可采用的措施有___________(写一条)。
(2)“萃取”后,水相中主要含的金属离子为___________(填离子符号);已知Be在有机相和水相中分配比(即萃取的浓度比)约为2∶1,为了使的萃取率达到99%以上,可采用的有效措施有___________(写一条)。
(3)加“锻烧”时,有生成,则煅烧时发生的化学方程式为___________;产物的VSEPR模型为___________。
(4)加入NaOH“除铁”时,是为了除去过量的,则发生的离子方程式为___________。
(5)加入NaOH“沉铍”时,为使得沉铍率达到99.9%,应调节溶液的pH值为___________(计算结果保留至小数点后一位)。已知:沉铍前,溶液中,;,;;。
(6)绿柱石属于硅酸盐材料,其晶体结构中含有环状硅酸盐单元;z轴方向上,相邻两层环投影图如图甲,晶胞结构如图乙。
①z轴方向上,晶胞参数c为2xpm,而不是xpm的原因是___________。
②绿柱石的化学式为___________。
③已知:晶体中,Be、Al、Si均和氧配位,Be和Si的配位数均为4,氧的配位数有两种,分别为2和3,两种氧的个数比为1∶2.通过计算可确定Al的配付数应为___________。
【答案】(1)粉碎绿柱石(1分,或“锻烧时搅拌”等其他合理答案)
(2) ①. ②. 多次萃取并将萃取液合并
(3) ①. ②. 正四面体形
(4)
(5)13.3 (6) ①. 相邻两层环的空间取向不同,作为晶胞顶尖无法平移 ②. 或 ③. 6
【解析】
【分析】绿柱石煅烧后酸浸,得到铝离子与铍离子,铍离子被有机物萃取,铝离子存在水相中,加入氢氧化钠沉铍;由加 Na3FeF6 “锻烧”时,发生,加碱除去铁元素,加入氢氧化钠沉铍,以此分析;
【小问1详解】
将绿柱石粉碎、反应过程中搅拌都有利于固体反应物的充分接触,从而提高反应转化率;
故答案为:粉碎绿柱石(或锻烧时搅拌);
【小问2详解】
根据分析,酸浸后铝离子存在于水相,铍离子存在于有机相,且多次萃取可以增加萃取率;
故答案为:Al3+ ;多次萃取并将萃取液合并;
【小问3详解】
由后续除杂操作仅为除去过量的Na3FeF6可知,反应中Al、Si、Fe元素均转化成不溶于水的固体,应为氧化物,给方程式为:;[BeF4]2− 为sp3杂化,VSEPR模型为四面体;
故答案为:;四面体;
【小问4详解】
加氢氧化钠除去铁元素,生成Fe(OH)3沉淀,;
故答案为:;
【小问5详解】
,x=0.2,;
故答案为:13.3;
【小问6详解】
①晶胞具有平移性,即包含顶点的平移,由图甲可知,相邻两层[Si6O18]环的空间取向不同,作为晶胞顶尖无法平移;
故答案为:相邻两层 [Si6O18] 环的空间取向不同,作为晶胞顶尖无法平移;
②根据图示,Al在体内,共4个,Si6O18在顶点及棱上,;Be原子8个在面上,2个在体内,,故Si6O18:Al:Be:O的原子个数比为2:4:6=1:
2:3,绿柱石的化学式为;
故答案为:;
③由原子角标之比=原子配位数之比,可得阴离子配位总数=阳离子配位总数,由晶体化学式以及氧的配位数有两种,分别为2和3,2种氧的个数比为1:2可知,18个氧种,6个氧是2配位,12个氧是3配位,设Al的配位数为y,则有阴离子配位数总和=6×2+12×3=3×4+6×4+2y=阳离子配位总和,故y=6;
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