河北省邯郸市磁县第一中学2023-2024学年高二上学期七调月考化学试题含答案
展开考试范围 选必一+选必二(专题1到专题4第1单元)
考试分值 100分 考试时间 75分钟
可能用到的相对原子质量:H 1 B 11 N 14 O 16 S 32 P 31 Cl 35.5 Cu 64
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.化学中的模型有助于我们形成化学学科的思想和方法,其中,实物模型是依靠物质的基本形态所做的模仿。下列属于实物模型的是
2.将0.1ml·L-1的下列物质的水溶液,从常温加热到90 ℃,溶液的pH基本不变的是
A.氯化钠B.硫酸C.氢氧化钾D.硫酸铵
3.下列叙述中正确的是
A.CS2为角形的极性分子,形成分子晶体
B.ClO3-的空间结构为平面三角形
C.氯化硼BCl3的熔点为,氯化硼液态时能导电而固态时不导电
D.和的中心原子均为杂化, 分子呈正四面体形,呈三角锥形
4.下列说法中正确的是
A.SOCl2分子中只存在键,不存在键
B.2p和3p轨道形状均为哑铃形
C.若硫原子核外电子排布图为则违反了泡利原理
D.B原子由时,由基态转化为激发态,形成发射光谱
5.一种从工业电解精炼铜的阳极泥(含有Se、Au、Ag、CuSe、Ag2Se等)中提取硒的过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.Se的核外电子排式为[Ar]4s24p4
B.“焙烧”时,Ag2Se与O2反应每消耗1 ml O2,转移的电子总数为4 ml
C.甲酸还原H2SeO3反应的化学方程式为:
H2SeO3+2HCOOHeq \(―――→,\s\up7(103℃))Se↓+2CO2↑+3H2O
题11图
D.用得到的银可制得氯化银(晶胞如题11图所示),氯化银晶胞
中Ag+周围最近且等距离的Ag+的数目为8
6.磷有多种同素异形体,其中白磷和黑磷(每一个层由曲折的磷原子链组成)的结构如图所示,设为
阿伏加德罗常数的值。下列说法中不正确的是
A.3.1g中含有的质子数为1.5
B.31g白磷与31g黑磷中含有的P—P键数目均为1.5
C.12.4g白磷与0.6ml在密闭容器中充分反应,生成
的分子数小于0.4
D.6.82g白磷发生反应:,转移的电子数为1.2
7.短周期原子序数依次增大的四种元素X、Y、Z、W,形成A、B两种离子,混合后发生如下反应。
下列有关说法不正确的是
A.X与W的周期数不等于族序数
B.C的沸点小于D的沸点
C.最高价氧化物对应水化物酸性:W
8.下列实验探究方案能达到探究目的是
9. 硫的化合物很多,如SO2、SO3、SO2Cl2、Na2SO3、三聚的(SO3)3等,三聚的(SO3)3的结构如图示。下列说法正确的是。
A. SO2Cl2为正四面体结构B. SO2、SO3分子的VSEPR模型不一样
C. SO42-、SO32-中S原子都是SP3杂化D. 40g(SO3)3分子中含有2.5mlσ键
10.硫化硅(部分结构如图所示)是制备高纯硅的一种材料,下列叙述错误的是( )
A.硫化硅为共价晶体 B.硫化硅的化学式为SiS2
C.1ml硫化硅中含有2mlSi﹣S键
D.硅、硫原子的杂化方式相同
11. 下列关于物质结构的命题表述中正确的是( )
①乙醛分子中碳原子的杂化类型有SP2和SP3两种
②元素Ge位于周期表第四周期ⅣA族,核外电子排布式为[Ar]4s24p2,属于p区
③非极性分子往往具有高度对称性,如BF3、PCl5、H2O2、CO2这样的分子
④Na2O、Na2O2中阴阳离子个数比相同
⑤SiO2既能溶于氢氟酸、也能溶于氢氧化钠,是两性氧化物
⑥氨水中大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合成NH3.H2O分子,根据氨水的性质可知的结NH3.H2O构式可记为:
⑦HF晶体沸点高于HCl,是因为HCl共价键键能小于HF
A. ①②④ B. ①③⑤ C. ①④⑥ D. ①④⑦
12.下列热化学方程式或离子方程式中,不正确的是
A.的电离:
B.氯化镁溶液与氨水反应:Mg2++2NH3.H2O = Mg(OH)2+2NH4+
C.甲烷的燃烧热可以表示为 -890.3kJ/ml,则甲烷燃烧的热化学方程式为:
CH4(g)+2O2(g) =CO2(g)+2H2O(g) ΔH= -890.3kJ/ml
D.用饱和碳酸钠溶液处理水垢:
13.X、Y、Z、Q、T、W为前36号元素,原子序数依次增大。其中仅X、Y、Z为短周期主族元素,且分占三个周期。基态Y元素原子价层p轨道上的电子数比s轨道电子数多,且第一电离能小于同周期的相邻元素;在同周期元素中,Z的电负性最大;基态W元素原子的4p轨道半充满;Q和T既处于同一周期又位于同一族,且原子序数T比Q多2。下列说法正确的是
A.基态Y原子核外电子有8种空间运动状态
B.为非极性分子
C.与X形成的简单化合物沸点:
D.有2个未成对电子
14.根据如图所示,下列说法错误的是( )
A.第三周期某元素基态原子的前5个电子的电离能如图1所示。该元素是Mg
B.铝镁合金是优质储钠材料,原子位于面心和顶点,其晶胞如图2所示,1个铝原子周围有8个镁原子最近且等距离
C.图4所示是的部分结构以及其中H-N-H键键角,键角比大与中N原子的孤电子对转化为成键电子对有关
D.立方BN晶体晶胞结构如图5所示,设晶胞中最近的B、N原子之间的距离为anm,阿伏加德罗常数的值为,则晶体的密度为
二、填空题:本题包括四个小题,共58分
15.(15分)T、X、Y、Z、Q、R、W为周期表前四周期元素,原子序数依次递增。已知:
①W的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;
②T原子所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等;
③X的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子数相同;
④Z的基态原子价电子排布为ns2npn+2;
⑤在该元素所在周期中,Q的基态原子的第一电离能最小;
⑥R的单质常温常压下是气体,其基态原子的M层上有1个未成对的p电子;
(1)X、Y、Q三种元素的电负性由大到小的顺序是______________(用元素符号表示)。
(2)Y的氢化物分子间能形成氢键,R的氢化物分子间不易形成氢键,原因是_____________。
(3)W的基态原子的外围电子排布式为_____________,W形成的晶体的堆积方式为 。
(4)T、X、Z三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常见的有害气体,它的分子式为XT2Z,分子空间构型为平面三角形,则该分子中中心原子采取__________杂化,1mlM分子中σ键和π键的个数比为_____________。
(5)X与Y原子结合形成的X3Y4晶体,其晶体结构与金刚石类似,但硬度比金刚石大,请解释原因是_________________。
(6)WR的晶胞结构如图所示,阴离子周围最近的阳离子有____个;WR晶体的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积是______(只要求列出计算式)。
16.(14分)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含有NiO、Al2O3、FeO、Fe2O3,还有少量油脂。采用如下工艺流程回收其中的镍并制备硫酸镍晶体(NiSO4∙7H2O):
回答下列问题:
(1)写出一种可以提高“碱浸”速率的方法___________。
(2)“碱浸”中NaOH有两个作用,一个是溶解Al2O3,另一个是___________。
(3)“滤液②”中含有的金属离子是___________。
(4)“转化”中H2O2作用为___________(填“氧化剂”或“还原剂”),所发生的主要反应离子方程式为___________。
(5)如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为,则“调pH”应控制的pH范围是_______。
(6)分离出NiSO4∙7H2O晶体后的剩余母液要循环使用,其目的是___________。
17.(15分)卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)氟原子激发态的电子排布式有 (填标号)。
A.B.C.
(2)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为 ;分子的空间构型为 ;的熔、沸点低于,原因是 。
(3)(二氟氮烯)分子中,氮原子的杂化类型为,则的结构式为 。
(4)萤石()是自然界中常见的含氟矿物,其晶胞结构如图所示,X代表的离子是 ;若该立方晶胞参数为a pm,阴阳离子的核间距最小为 pm。
(5)NiO晶体与NaCl晶体结构相似。
①设阿伏加德罗常数的值为,距离最近的两个间距为a pm,NiO的摩尔质量为M g/ml,则NiO晶体的密度为 (列出计算式)。
②晶体普遍存在各种缺陷。某种NiO晶体中存在如图所示的缺陷:当一个空缺,会有两个被两个所取代,但晶体仍呈电中性。经测定某氧化镍样品中与的离子数之比为6:91。若该晶体的化学式为,则x= 。
18.(14分)是空气的主要污染物之一,有效去除大气中的可以保护大气环境。含氮废水氨氮(以存在)和硝态氮(以存在)引起水体富营养化,需经处理后才能排放。
(1)空气中污染物可在催化剂作用下用还原。
①已知:;
;
有氧条件下,与反应生成,相关热化学方程式为
; 。
②NO氧化反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)分两步进行,其反应过程能量变化如图1。
图1 图2
反应I.2NO(g) N2O2(g) ΔH1;反应II.N2O2(g)+O2(g) == 2NO2(g) ΔH2
化学反应速率由速率较慢的反应步骤决定。以上反应决定NO氧化反应速率的步骤是反应
(填“I”或“II”)。
③在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体,保持其他条件不变,分别控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3),测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图2。根据图像信息,转化相同量的NO,在温度
(填“T3”或“T4”)下消耗的时间较长。
(2)工业上含氮化合物污染物处理
①以、熔融组成的燃料电池装置如右图所示,在使用过程中石墨I电极反应生成一种氮的氧化物,则该电池的负极反应式为 。
②纳米铁粉可用于处理含氮废水。用纳米铁粉处理水体中的,反应的离子方程式为
。
相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中的速率有较大差异(如图3),产生该差异的可能原因是 。
图3 图4
③电极生物膜法也能有效去除水体中的,进行生物的反硝化反应,其可能反应机理如图4所示,总反应的方程式为 。
磁县2023-2024学年度第一学期高二年级七调考试
化学参考答案
1-5 D B D B C 6-10 C A A C C 11-14 C C D D
1.D
【详解】题目来自选择性必修2第13页课后题
A.原子结构模型属于微观结构模型;
B.分子结构模型属于微观结构模型;
C.从微观分析化学变化,属于微观模型;
D.接触法制硫酸示意图是依靠实际物质所做,属于实物模型;
故答案为:D。
2.B
【详解】A.氯化钠溶液常温下呈中性,pH=7,加热到90℃,Kw增大,c(H+)=c(OH-),溶液仍呈中性,但Kw增大,c(H+)和c(OH-)均增大,pH减小,A项错误;
B.0.1ml/L硫酸中c(H+)=0.2ml/L,加热到90℃,c(H+)不变,pH不变,B项正确;
C.0.1ml/LNaOH溶液中c(OH-)=0.1ml/L,升温到90℃,c(OH-)不变,但Kw增大,所以c(H+)增大,pH减小,C项错误;
D.硫酸铵是强酸弱碱盐,NH4+水解溶液显酸性,温度升高,水解程度增大,酸性增强,pH减小,D项错误;答案选B。
3.D
【详解】A.和相似,为直线形的非极性分子,在固态时形成分子晶体,A错误;
B.的中心原子的价电子对数为,其模型为正四面体形,略去中心原子上的孤电子对,的空间结构为三角锥形,B错误;
C.氯化硼的熔点为,氯化硼为分子晶体,液态和固态时只存在分子,没有离子,所以不能导电,C错误;
D.和的中心原子的价电子对数均为4,所以中心原子均为杂化,没有孤电子对,所以分子呈正四面体形,有一对孤电子对,所以分子呈三角锥形,D项正确;
答案选D。
4.【答案】B
【详解】A.依据SOCl2的结构式 可知,分子中存在S=O键,所以其含有π键,A错误;
B.已知不同能层的相同能级的形状相同,但大小随着能层序数增大而增大,故2p和3p轨道形状均为哑铃形,B正确;
C.泡利原理是指一个原子轨道最多填入2个电子,且自旋方向相反,故若硫原子核外电子排布图为不是违反了泡利原理,而是违背了洪特规则,C错误;
D.已知2px和2py是兼并轨道,能量相同,故B原子由时,仍然处于基态,并未形成激发态,也不能形成发射光谱,D错误;故答案为:B。
5.C
[解析]本题主要考查从阳极泥中提取硒的工艺流程,侧重考查学生对基础知识的理解能力。Se的核外电子排式为[Ar]3d104s24p,A项错误;“焙烧”时Ag2Se与O2反应的化学方程式为Ag2Se+O2 2Ag +SeO2,该反应中Ag和O得电子,Se失去电子,每消耗lmlO2转移6ml电子,B项错误;甲酸还原H2SeO3,H2SeO3得电子生成Se,甲酸失电子生成CO2,化学方程式为H2SeO3+2HCOOHeq \(―――→,\s\up7(103℃))Se↓+2CO2↑+3H2O,C项正确;Ag+周围最近且等距离的Ag+的数目为12,D项错误。
6.C
【详解】A.1个31P原子中含有15个质子,则3.1g31P中含有的质子数为 1.5NA,A正确;
B.白磷和黑磷分子中,每个P原子平均形成1.5个P-P键,则31g白磷与31g黑磷中含有的P-P键数目均为=1.5NA,B正确;
C.12.4g白磷物质的量为=0.1ml,与0.6mlH2在密闭容器中发生反应P4+6H24PH3,则充分反应生成的PH3分子数小于0.4NA,C正确;
D.6.82g白磷为0.055ml,参加反应中,电子转移的数目为24×(5-0)e-=120e-,则0.055mlP4参加反应时转移的电子数为0.6NA,D不正确;
7.【答案】B
【分析】短周期原子序数依次增大的四种元素X、Y、Z、W,根据图中结构可推测X为H、Y为N、Z为O、W为Al。
【详解】A.X是H,W为Al,两者的周期数都等于族序数,故A错误;
B.水中分子间氢键比氨气分子间氢键多,且水常温下呈液态,因此C的沸点小于D的沸点,故B正确;
C.根据非金属性N>Al,非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物酸性越强,因此最高价氧化物对应水化物酸性:W
综上所述,答案为B。
8.A
【详解】A.根据反应5H2C2O4+2MnO4-+6H+= 10CO2+2Mn2++16H2O可知草酸过量,故A正确;
B.与AgCl和AgBr的组成结构不相似,不能由沉淀先后顺序来推断溶度积相对大小,故B错误;
C.铵根离子和醋酸根离子会发生双水解,因此无法通过测量pH计算出醋酸根离子的水解平衡常数,故C错误;
D.氢氧化钠过量,能保证盐酸反应完全,但是缓缓倒入会有热量损失,故D错误;
故答案为:A。
9.【答案】C
【解析】
A.SO2Cl2分子中与中心S原子形成共价键的O、Cl原子半径不同,因此该分子呈四面体结构,但不是正四面体结构,A错误;
B.SO2中S原子的价层电子对数=2+6−2×22=3,SO3分子S原子的价层电子对数=3+6−2×32=3,故SO2、SO3分子的VSEPR模型均为平面三角形,B错误;
C.SO32−的中心原子S的价层电子对数=12(6+2−2×3)+3=4,SO42−的中心原子S的价层电子对数=4+6+2−4×22=4,S原子都是sp3杂化, C正确;
D.40g(SO3)3分子中的σ键为40240ml×12=2ml,D错误。
10.C
【解答】解:A.硫化硅中原子之间以共价键形成空间网状结构,所以硫化硅为原子晶体,故A正确;
B.每个硅原子链接四个硫原子,每个硫原子链接两个硅原子,所以Si、S原子个数之比为1:2,则硫化硅的化学式为SiS2,故B正确;
C.每个Si原子含有4个Si﹣S键,1ml硫化桂中含有4mlSi﹣S键,故C错误;
D.根据图知,每个Si原子和4个S原子形成4个共价键,每个S原子和2个Si原子形成2个共价键,且每个S原子含有2个孤电子对,硅、硫原子的杂化方式都是sp3杂化,硅、硫原子的杂化方式相同,故D正确; 故选:C。
C
【解答】①乙醛的结构简式为CH3CHO(乙醛的结构式在选必2 P3页),甲基上的碳原子为饱和碳原子,其杂化类型为sp3杂化,醛基上的碳原子连有碳氧双键,其杂化类型为sp2杂化,即乙醛分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3两种,①正确;
②Ge是ⅣA族的主族元素,其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2,属于p区元素,②错误;
③非极性分子往往具有高度对称性,如BF3、PCl5、CO2这样分子,而H2O2是极性分子,③错误;
④Na2O由Na+和O2−构成,其阴阳离子个数比为1:2,Na2O2由Na+和O22−构成,其阴阳离子个数比也是1:2,故Na2O、Na2O2中阴阳离子个数比相同,④正确;
⑤SiO2既能溶于氢氟酸是因为SiO2的亲氟性,能与氢氧化钠反应生成盐和水,所以SiO2是酸性氧化物,⑤错误
⑥氨水中大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合成NH3·H2O分子,根据氨水的性质可知NH3·H2O的结构式可记为:,⑥正确;
⑦HF和HCl属于分子晶体,分子晶体的相对分子质量越大,其沸点越高,但是HF分子间存在氢键,故HF晶体沸点高于HCl,⑦错误;
综上所述,正确的是①④⑥,故选C。
12.C
【详解】A.的电离出碳酸根和一水合氢离子:,故A正确;
B.氯化镁溶液与氨水反应,氨水是弱电解质:,故B正确;
C.甲烷的燃烧热可以表示为,1ml甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出890.3kJ的热量,则甲烷燃烧的热化学方程式为:,故C错误;
D.用饱和碳酸钠溶液处理水垢,转化为更难溶的碳酸钙:,故D正确。综上所述,答案为C。
13.【答案】D
【分析】X、Y、Z原子序数依次增大,且为短周期主族元素,分占三个周期,则X是H,Y在第二周期,Z在第三周期。基态Y元素原子价层p轨道上的电子数比s轨道多,且第一电离能小于同周期的相邻元素,则Y在第ⅥA族,Y是O。Z是第三周期电负性最大的元素,Z是Cl;基态W元素原子的4p轨道半充满,W是As;Q和T既处于同一周期又位于同一族,且原子序数T比Q多2,则Q、T在第四周期Ⅷ族,是Fe和Ni。综上,X、Y、Z、Q、T、W分别为H、O、Cl、Fe、Ni、As。
【详解】A.基态O原子核外电子轨道表示式为则氧原子的空间运动状态有5种,故A错误;
B.WZ3为AsCl3,中心原子As有一个孤电子对,空间构型为三角锥形,为极性分子,故B错误;
C.Y与X形成的简单化合物是H2O,W与X形成的简单化合物是AsH3,水分子间有氢键,沸点高于AsH3,故C错误;
D.Ni2+价层电子轨道表示式为,有2个未成对电子,故D正确;
答案选D。
14.D
【详解】A.由图1知电离能I3比I2的5倍多,说明最外层有2个电子,结合该元素是第三周期元素,则该元素为第三周期第IIA族元素,此元素为镁元素,A正确;
B.根据图示 ,1个铝原子周围有8个镁原子最近且等距离,B正确;
C.图4所示是的部分结构以及其中H-N-H键键角,键角比大,因为氨分子与Zn2+形成配合物后,孤对电子与Zn2+形成配位键,原孤对电子与成键电子对之间的排斥力减弱,所以与中N原子的孤电子对转化为成键电子对有关,C正确;
D.根据均摊原则,1个晶胞中含有N原子数是4、含有B原子数是,晶胞中最近的B、N原子之间的距离为anm,则晶胞体对角线为4anm,晶胞边长是,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的密度为,D错误;
15. (15分除标注外每空2分)
N>C>Na Cl的原子半径比N大 3d104s1 (1分) 面心立方堆积(1分) sp2 (1分) 3:1
氮原子半径小于碳,氮碳形成的共价键键长更短,键能更大,键更稳定 4
【分析】①W的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素,则W是Cu元素;
②T原子所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等,则T是H元素;
③X的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子数相同,则X是C元素;
⑤在该元素所在周期中,Q的基态原子的第一电离能最小,且Q原子序数大于X,所以Q是Na元素;
④Z的基态原子价电子排布为ns2npn+2,且Z原子序数小于Q,Z属于第二周期元素,所以n=2,则Z是O元素,Y是N元素;
⑥R的单质常温常压下是气体,其基态原子的M层上有1个未成对的p电子,且原子序数大于Q,则R是Cl元素,据此答题。
【详解】(1)元素的非金属性越强,其电负性越大,由于非金属性N>C>Na,故电负性:N>C>Na;
(2)Y的氢化物为氨气,R的氢化物为HCL,氨气分子间易形成氢键,原因是Cl的原子半径比N大;
(3)W为Cu,其基态原子电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,则其价层电子排布式为:3d104s1
(4)XT2Z的分子式为CH2O,呈平面三角形,则C原子采取sp2杂化;1mlM分子中σ键和π键的个数比为3:1;
(5)C与N原子结合形成的C3N4晶体,其晶体结构与金刚石类似,说明都是原子晶体,但硬度比金刚石大,是因为氮原子半径小于碳,氮碳形成的共价键键长更短,键能更大,键更稳定;
(6)由CuCl的晶胞结构可知,与Cl-离子周围最近的阳离子有4个,构成四面体结构;CuCl晶胞中Cu原子数目为4,Cl原子数目为4个,则晶胞的质量为,晶体的密度为a g•cm-3,则晶胞的体积==
16.(14分每空2分))(1)粉碎/升温/提高碱浓度/搅拌等
(2)除去油脂 (3)Ni2+、Fe2+、Fe3+
(4) ①. 氧化剂 ②. 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(5)3.2~7.2 (6)提高镍回收率/提高产率
【分析】废镍催化剂中主要含有NiO、Al2O3、FeO、Fe2O3,还有少量油脂。加入NaOH碱浸时,油脂发生水解生成水溶性物质,Al2O3溶解生成NaAlO2等;过滤后,滤饼中含有NiO、FeO、Fe2O3等,加入稀硫酸进行酸浸,固体溶解生成Fe2+、Fe3+、Ni2+等,过滤出不溶物,往滤液中加入H2O2,将Fe2+氧化为Fe3+,加入NaOH调节溶液的pH,并将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀;控制pH浓缩结晶,便可获得NiSO4∙7H2O晶体。
【小问1详解】
提高温度、增大接触面积,都可以提高“碱浸”速率,则方法为:粉碎/升温/提高碱浓度/搅拌等。
【小问2详解】
由分析可知, “碱浸”中NaOH有两个作用,一个是溶解Al2O3,另一个是除去油脂。
【小问3详解】
滤饼中含有NiO、FeO、Fe2O3等,加入稀硫酸进行酸浸,固体溶解,过滤后, “滤液②”中含有的金属离子是Ni2+、Fe2+、Fe3+。
【小问4详解】
为了便于除去溶液中混有的铁, “转化”中H2O2,作用为氧化剂,所发生的主要反应离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
【小问5详解】
“调pH”时,应使Fe3+完全沉淀而Ni2+不产生沉淀,则需控制的pH范围是3.2~7.2。
【小问6详解】
分离出NiSO4∙7H2O晶体后的剩余母液中还含有溶解的NiSO4,需要循环使用,其目的是:提高镍回收率/提高产率。
【点睛】若不将Fe2+氧化为Fe3+,除Fe2+杂质时,也会造成Ni2+的沉淀损失。
(15分除标注外每空2分)(1)A (1分) (2) F>O>Cl (1分) V形 (1分)
和是结构相似的分子晶体,的相对分子量大于,分子间作用力大于
(3)
(4) (5) 0.97
【详解】(1)F原子核外共有9个电子,基态F原子核外电子排布式1s22s22p5,A选项所示微粒为F原子核外2p能级的1个电子激发到3s能级,B选项所示微粒含10个电子,不是氟原子,C选项为基态F原子核外电子排布式,所以符合题意的是A,答案选A;
O、F为同周期元素,随原子序数递增电负性增大,电负性F>O,F、Cl为同一主族,随原子序数递增,非金属性减弱,电负性F>Cl,O、Cl组成的化合物ClO2,O显负价,即共用电子对偏向O,O的电负性大Cl,所以电负性:F>O>Cl。OF2中氧原子价层电子对数为4,有2个孤电子对,,故分子的空间构型为V形。和是结构相似的分子晶体,的相对分子量小于,范德华力小于,所以的熔、沸点低于。
答案:F>O>Cl;V形;和是结构相似的分子晶体,的相对分子量大于,分子间作用力大于;
氮原子的杂化类型为sp2,每个氮原子有1对孤电子对,N与F之间应存在1条σ键,N与N之间应为双键,故N2F2的结构式为: F-N=N-F,故答案为:F-N=N-F;
(4)根据均摊法计算,由晶胞结构示意图可知X位于晶胞的8顶点和6个面心,所以每个晶胞中含有的X的个数是,有8个Y位于晶胞的内部,所以每个晶胞中含有的Y的个数是8,X和Y的个数比为1:2,根据CaF2的化学式可知X表示Ca2+、Y表示F-。已知晶胞边长a pm,由晶胞结构示意图可知,正负离子的最小核间距为晶胞体对角线长的,即pm。答案:Ca2+;;
(5)①NiO晶体与NaCl晶体结构相似,1个晶胞中含有4个Ni2+,4个O2-,距离最近的两个间距为a pm,因为距离最近的两个Ni2+位于顶点和面心,为面对角线的一半,则晶胞边长为pm,为,则1个晶胞体积为,1个晶胞质量为,密度g/cm3,答案:;
②样品中与的离子数之比为6:91,则含为,含为,根据晶体呈电中性,,解得x=0.97,答案:0.97;
18.(14分)
(1)①-1627(2分) ②II(2分) ③T4(2分)
(2)①NO2 - e- + NO3- = N2O5(2分) ②Cu2+催化Fe还原NO3-的反应/Fe置换出Cu,形成铁铜原电池/ Fe置换出Cu,Cu催化Fe还原NO3-的反应(3分)(注:答任意一条给3分,其他合理答案也可)
(3)(3分)
【详解】(1)①Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.
由盖斯定律可知Ⅲ=Ⅰ-4×Ⅱ,则=-4×=-4×=;
②反应Ⅱ的活化能更大,故反应Ⅱ是慢反应,决定NO氧化反应速率的步骤是反应Ⅱ;
③根据图像信息,相同时间T4下NO剩余量更多,故转化相同量的NO,在温度T4下消耗的时间较长;
(2)①以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图,使用过程中石墨I电极发生反应生成氧化物Y,二氧化氮在负极失电子发生氧化反应,元素化合价升高为+5价,氧化物Y为N2O5,即石墨I电极为负极;则该电池的负极反应式为:NO2-e-+NO=N2O5;
②相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中的速率有较大差异(如图4),由图可知铜离子浓度越大,去除率越大,产生该差异的可能原因是:Cu2+催化Fe还原NO的反应/Fe置换出Cu,形成铁铜原电池/Fe置换出Cu,Cu催化Fe还原NO的反应;
③由图可知,H2O在阴极得电子生成氢气,阴极反应:,氢气与NO发生反硝化作用在生物膜上反应生成氮气:。
A
B
C
D
卢瑟福原子结构模型
分子的结构模型
氧化汞受热分解示意图
接触法制硫酸示意图
选项
探究方案
探究目的
A
分别向4mL0.01ml/L溶液中加2mL溶液和2mL的溶液
探究反应物浓度对化学反应速率的影响
B
分别向浓度均为的含有、和的三种溶液中逐滴加入的溶液,观察产生沉淀的先后顺序
比较、、大小
C
分别测浓度均为的和溶液的pH值
比较和的水解常数
D
用量筒量取50mL的NaOH溶液缓缓倒入盛有50mL盐酸的量热计内筒,盖上杯盖
测定中和热
金属离子
Ni2+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时(c=0.01ml·L-1)的pH
7.2
2.2
7.5
沉淀完全时(c=1.0×10-5ml·L-1)的pH
8.7
3.2
9.0
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