2026届河南省商丘市高三第三次模拟考试化学试卷(含答案解析)
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2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)
1、设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A.在 12.0g NaHSO4 晶体中,所含离子数目为 0.3NA
B.足量的镁与浓硫酸充分反应,放出 2.24L 混合气体时,转移电子数为 0.2NA
C.30g 冰醋酸和葡萄糖的混合物中含氢原子的数目为 2NA
D.标准状况下,11.2L 乙烯和丙烯混合物中含氢原子数目为 2NA
2、实验室用 NH4Cl、盐酸、NaClO2 为原料制备 ClO2 的过程如下图所示,下列说法不正确的是
A.X 中大量存在的阴离子有 Cl-和 OH-B.NCl3 的键角比 CH4 的键角大
C.NaClO2 变成 ClO2 发生了氧化反应D.制取 3 ml ClO2 至少需要 0.5ml NH4Cl
3、硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。下列叙述正确的是
A.在转化过程中化合价不变的元素只有Cu和Cl
B.由图示的转化可得出氧化性的强弱顺序:O2>Cu2+>S
C.在转化过程中能循环利用的物质只有FeCl2
D.反应中当有34gH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的量不变,需要消耗O2的质量为16g
4、铟(In)被称为信息产业中的“朝阳元素”。由“铟49In-114.8”不可能知道的是( )
A.铟元素的相对原子质量B.铟元素的原子序数
C.铟原子的相对原子质量D.铟原子的核电荷数
5、秦皮是一种常用的中药,具有抗炎镇痛、抗肿瘤等作用。“秦皮素”是其含有的一种有效成分,结构简式如图所示,有关其性质叙述不正确的是( )
A.该有机物分子式为C10H8O5
B.分子中有四种官能团
C.该有机物能发生加成、氧化、取代等反应
D.1ml该化合物最多能与3mlNaOH反应
6、常温下,向20mL 0.1ml/L氨水中滴加一定浓度的稀盐酸,溶液中由水电离的氢离子浓度随加入盐酸体积的变化如图所示。则下列说法正确的是( )
A.常温下,0.1 ml/L氨水中,c (OH﹣)=1×10﹣5 ml/L
B.b点代表溶液呈中性
C.c点溶液中c(NH4+)=c(Cl﹣)
D.d点溶液中:c(Cl﹣)>c(NH4+)>c(OH﹣)>c(H+)
7、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1ml·L-1KHSO3溶液:Na+、NH4+、H+、SO42-
B.0.1ml·L-1H2SO4溶液:Mg2+、K+、Cl-、NO3-
C.0.1ml·L-1Na2SO3溶液:Ba2+、K+、ClO-、OH-
D.0.1ml·L-1Ba(OH)2溶液:NH4+、Na+、Cl-、HCO3-
8、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,它们分别位于三个不同的周期。常温下,元素W与X可形成两种液态物质;Y、Z两种元素可组成二聚气态分子(如图所示),其中Y原子的最外层电子数等于其电子层数。下列叙述不正确的是( )
A.W与Z具有相同的负化合价
B.四种元素的简单离子半径由大到小的顺序:Z>Y>X>W
C.Y2Z6分子中所有原子的最外层均满足8电子稳定结构
D.工业上可电解X与Y形成的熔融化合物制取Y的单质
9、下列指定反应的离子方程式正确的是
A.NH4HCO3溶液和过量Ca(OH)2溶液混合:Ca2++NH4++HCO3-+2OH-=CaCO3↓+H2O+NH3∙H2O
B.NaClO溶液与HI溶液反应:2ClO-+2H2O+2I-=I2+Cl2↑+4OH-
C.磁性氧化铁溶于足量稀硝酸:Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
D.明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-恰好完全沉淀:2Ba2++3OH-+Al3++2SO42-=2BaSO4↓+Al(OH)3↓
10、化学式为C3H7FO的物质,含有羟基的同分异构体数目为(不考虑空间异构)( )
A.4种B.5种C.6种D.7种
11、通过加入适量乙酸钠,设计成微生物电池可以将废水中的氯苯转化为苯而除去,其原理如图所示。下列叙述正确的是
A.b极为正极,发生还原反应
B.一段时间后b极区电解液的pH减小
C.H+由a极穿过质子交换膜到达b极
D.a极的电极反应式为-e-=Cl-+
12、下列说法中,不正确的是
A.固体表面水膜的酸性很弱或呈中性,发生吸氧腐蚀
B.钢铁表面水膜的酸性较强,发生析氢腐蚀
C.将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好
D.钢闸门作为阴极而受到保护
13、关于化合物2一呋喃甲醛()下列说法不正确的是
A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色B.含有三种官能团
C.分子式为C5H4O2D.所有原子一定不共平面
14、从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下:
则下列说法正确的是( )
A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸
B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
C.试剂c是氯气,相应的反应为2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-
D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+
15、下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.二氧化硅熔点高,可用作光导纤维
B.过氧化钠可与二氧化碳反应生成氧气,可用作呼吸供氧剂
C.明矾易溶于水,可用作净水剂
D.二氧化硫有氧化性,可用于漂白纸张
16、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1L0.1ml/L的 NaHSO4溶液中所含的氧原子数目为0.4NA
B.1ml-OH(羟基)与1 ml H3O+中所含的电子数均为10NA
C.7.1gCl2与足量Fe充分反应,转移的电子数为0.2NA
D.80gCuO和Cu2S的混合物中,所含铜原子数为2NA
17、某种浓差电池的装置如图所示,碱液室中加入电石渣浆液[主要成分为],酸液室通入 (以NaCl为支持电解质),产生电能的同时可生产纯碱等物质。下列叙述正确的是 ( )
A.电子由N极经外电路流向M极
B.N电极区的电极反应式为↑
C.在碱液室可以生成
D.放电一段时间后,酸液室溶液pH减小
18、某溶液中可能含有Na+、NH4+、Ba2+、SO42-、I-、S2-。分别取样:①用pH计测试,溶液显弱酸性;②加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是
A.NH4+B.SO42-C.Ba2+D.Na+
19、第三周期元素X、Y、Z、W的最高价氧化物分别溶于水得溶液,0.010ml/L的这四种溶液pH与该元素原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.Y可能是硅元素
B.简单离子半径:Z>W>X
C.气态氢化物的稳定性:Y>W
D.非金属性:Y>Z
20、为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:
下列说法不正确的是
A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3
B.X可以是空气,且需过量
C.捕获剂所捕获的气体主要是CO
D.处理含NH4+废水时,发生反应的离子方程式为:NH4++NO2-==N2↑+2H2O
21、用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.电解精炼铜时,若转移了NA个电子,则阳极溶解32 g铜
B.标准状态下,33.6 L氟化氢中含有1.5 NA个氟化氢分子
C.在反应KClO4+8HCl=KCl+4Cl2↑+4H2O中,每生成4 ml Cl2转移的电子数为8NA
D.25 ℃时,1 L pH=13的氢氧化钡溶液中含有0.1NA个氢氧根离子
22、下列关于化学反应速率的说法错误的是()
A.化学反应速率是用于衡量化学反应进行快慢的物理量
B.可逆反应达到化学平衡状态时,反应停止,正、逆反应速率都为零
C.决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质
D.增大反应物浓度或升高反应温度都能加快化学反应速率
二、非选择题(共84分)
23、(14分)X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,Z为地壳中含量最多的元素,R与X同主族;Y、R、Q最外层电子数之和为8,M的单质为黄绿色有害气体。请回答下列问题:
(1)Q在元素周期表中的位置为__________________。
(2)Z、Q、M简单离子半径由大到小的顺序为(写元素离子符号)_______________。
(3)Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因:________________(用离子方程式表示)。
(4)QM2的电子式为______________。
(5)M的单质与R的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为______________。
24、(12分)苯二氮卓类药物氟马西尼(F)的合成路线如下图所示。请回答下列问题:
(1)A中官能团有氟原子、_____和________。(均填名称)
(2)C3H5O2Cl的结构式为________。
(3)反应①和②的反应类型相同,其反应类型是___________。
(4)化合物 D的分子式为___________。
(5)反应⑤生成“ 物质 F” 和 HCl,则 E→F的化学反应方程式为________。
(6)是 F的同分异构体,其中 X部分含—COOH且没有支链,满足该条件的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。
(7)已知氨基酸之间脱水能够形成含肽键的化合物,请设计由甘氨酸(HOOCCH2NH2)和CNCH2COOC2H5制备的合成路线________(无机试剂任选)。
25、(12分)葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过以下反应制得:
C6H12O6(葡萄糖)+Br2+H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr
2C6H12O7(葡萄糖酸)+CaCO3→Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸钙)+H2O+CO2↑
相关物质的溶解性见下表:
实验流程如下:
回答下列问题:
(1)第①步中溴水氧化葡萄糖时,甲同学设计了如图所示装置。
①你认为缺少的仪器是__。
②甲同学在尾气吸收装置中使用倒立漏斗的目的是__。
(2)第②步CaCO3固体过量,其目的是__。
(3)本实验中___(填“能”或“不能”)用CaCl2替代CaCO3,理由是__。
(4)第③步“某种操作”名称是__。
(5)第④步加入乙醇的作用是__。
(6)第⑥步中洗涤操作主要是除去沉淀表面可能含有的溴化钙,洗涤剂最合适的是__(填标号)。
A.冷水 B.热水 C.乙醇 D.乙醇—水混合溶液
26、(10分)某实验室废液含、Na+、Fe3+、Cr3+、、等离子,现通过如下流程变废为宝制备K2Cr2O7。
已知:
(a);
(b)金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表。
请回答:
(1)某同学采用纸层析法判断步骤①加入KOH的量是否合适。在加入一定量KOH溶液后,用毛细管取样、点样、薄层色谱展开、氨熏后的斑点如图所示。加入KOH最适合的实验编号是(实验顺序已打乱)________,C的斑点颜色为________。
(2)步骤②含Cr物质发生的主要反应的离子方程式为________________________。
(3)在下列装置中,②应选用________。(填标号)
(4)部分物质的溶解度曲线如图2,步骤⑤可能用到下列部分操作:a.蒸发至出现大量晶体,停止加热;b.冷却至室温;c,蒸发至溶液出现晶膜,停止加热;d.洗涤;e.趁热过滤;f.抽滤。请选择合适操作的正确顺序________。
(5)步骤⑤中合适的洗涤剂是________(“无水乙醇”、“乙醇-水混合液”、“热水”、“冰水”)。
(6)取mg粗产品配成250mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,用cml·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定(杂质不反应),消耗标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液VmL,则该粗产品中K2Cr2O7的纯度为________。
27、(12分)某实验小组探究补铁口服液中铁元素的价态,并测定该补铁口服液中铁元素的含量是否达标。
(1)实验一:探究补铁口服液中铁元素的价态。
甲同学:取1 mL补铁口服液,加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,生成蓝色沉淀,证明该补铁口服液中铁元素以Fe2+形式存在。
乙同学:取5 mL补铁口服液,滴入10滴KSCN溶液无现象,再滴入10滴双氧水,未见到红色。乙同学为分析没有出现红色实验现象的原因,将上述溶液平均分为3份进行探究:
(2)甲同学注意到乙同学加稀硫酸变红后的溶液,放置一段时间后颜色又变浅了,他分析了SCN-中各元素的化合价,然后将变浅后的溶液分为两等份:一份中滴人KSCN溶液,发现红色又变深;另一份滴入双氧水,发现红色变得更浅,但无沉淀,也无刺激性气味的气体生成。根据实验现象,用离子方程式表示放置后溶液颜色变浅的原因________。
(3)实验二:测量补铁口服液中铁元素的含量是否达标。
该补铁口服液标签注明:本品含硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)应为375~425(mg/100 mL),该实验小组设计如下实验,测定其中铁元素的含量。(说明:该实验中维生素C的影响已排除,不需要考虑维生素C消耗的酸性KMnO4溶液)
①取该补铁口服液100 mL,分成四等份,分别放入锥形瓶中,并分别加入少量稀硫酸振荡;
②向 ________式滴定管中加入0.002 ml.L-l酸性KMnO4溶液,并记录初始体积;
③滴定,直至溶液恰好_____________且30秒内不褪色,记录末体积;
④重复实验。根据数据计算,平均消耗酸性KMnO4溶液的体积为35.00 mL。计算每100 mL该补铁口服液中含铁元素__________mg(以FeSO4·7H2O的质量计算),判断该补铁口服液中铁元素含量___________(填“合格”或“不合格”)。
28、(14分)H是合成抗炎药洛索洛芬钠的关键中间体,它的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的名称是_________,H中官能团名称是_____________;
(2)反应①的反应条件为________;
(3)反应⑥的化学方程式为____________________________________;反应类型为_________________。
(4)反应⑦除生成H外,还生成了另一种有机产物的结构简式为___________。
(5)符合下列条件的G的同分异构体有____种。
Ⅰ.能发生银镜反应
Ⅱ.苯环上一氯取代物只有一种
Ⅲ.核磁共振氢谱有4组峰
(6)仿照H的合成路线,设计一种由B合成的合成路线。_______
29、(10分)镍及其化合物是重要的合金材料和催化剂。请回答下列问题:
(1)基态镍原子的价电子排布式为_____,排布时能量最高的电子所占能级的原子轨道有____个伸展方向。
(2)镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4 和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+等。下列说法正确的有___
A.CO与CN-互为等电子体,其中CO分子内σ键和π键个数之比为1:2-
B.NH3的空间构型为平面三角形
C.Ni2+在形成配合物时,其配位数只能为4
D.Ni(CO)4和[Ni(CN)4]2-中,镍元素均是sp3杂化
(3)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水中,丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀,其结构如图所示。该结构中,除共价键外还存在配位键和氢键,请在图中用“→”和“•••”分别表示出配位键和氢键。_____
(4)NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同,相关离子半径如下表:
NiO晶胞中Ni2+的配位数为____,NiO熔点比NaCl高的原因是_____。
(5)研究发现镧镍合金LaNix是一种良好的储氢材料。属六方晶系,其晶胞如图a中实线所示,储氢位置有两种,分别是八面体空隙(“ ”)和四面体空隙(“ ”),见图b、c,这些就是氢原子存储处,有氢时,设其化学式为LaNixHy。
①LaNix合金中x的值为_____;
②晶胞中和“”同类的八面体空隙有___个,和“”同类的四面体空隙有___个。
③若H进入晶胞后,晶胞的体积不变,H的最大密度是______g/cm-3(保留2位有效数字,NA=6.0×1023,=1.7)
参考答案
一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)
1、C
【解析】
A.NaHSO4 晶体中存在钠离子和硫酸氢根两种离子,所以在 12.0g NaHSO4 晶体中,即0.1ml晶体中所含离子数目为 0.2NA,故A错误;
B.未指明温度和压强,无法确定2.24L混合气体的物质的量,所以无法确定转移电子数,故B错误;
C.冰醋酸和葡萄糖最简式都是CH2O,所以30g冰醋酸和葡萄糖的混合物中含氢原子的数目为:×2×NA=2NA,故C正确;
D.11.2L 乙烯和丙烯的混合气体在标况下的物质的量为0.5ml,0.5ml乙烯中氢原子为2ml,0.5ml丙烯中氢原子为3ml,所以0.5ml二者的混合物所含氢原子个数在2NA至3NA之间,故D错误;
故答案为C。
阿伏加德罗常数是高考的热点,要准确解答好这类题目,一是要掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系;二是要准确弄清分子、原子、原子核内质子中子及核外电子的构成关系,还要注意气体摩尔体积使用条件和对象。
2、B
【解析】
由制备流程可知,氯化铵与盐酸的混合溶液电解时发生NH4Cl+2HCl 3H2↑+NCl3,然后加亚氯酸钠溶液发生6NaClO2+NCl3+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH,则X含NaOH、NaCl,以此来解答。
【详解】
A. NaClO2溶液与NCl3溶液发生氧化还原反应,由于有氨气产生,所以反应物必然有H2O参加,所以反应方程式为6NaClO2+NCl3+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH,所以大量存在的阴离子有C1-和OH-,故A正确;
B. N原子、C原子均为sp3杂化,NCl3分子有1对孤电子对,甲烷分子没有孤电子对,孤对电子与成键电子对之间排斥力大于成键电子对之间的排斥力,故NCl3的的键角小于CH4的键角,故B错误;
C. NaClO2变成ClO2,NaClO2中氯元素化合价从+3价升高为+4价,发生了氧化反应,故C正确;
D. 由反应NH4Cl+2HCl 3H2↑+NCl3、6NaClO2+NCl3+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH可知,制取3mlClO2至少需要0.5mlNH4Cl,故D正确;
故选:B。
孤对电子与成键电子对之间排斥力大于成键电子对之间的排斥力。
3、D
【解析】
A.根据图中各元素化合价知,Cu元素化合价都是+2价、H元素化合价都是+1价、Cl元素化合价都是-1价,所以化合价不变的是Cu、H、Cl元素,故A错误;
B.转化过程中O2把Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+把硫离子氧化为S,则氧化性的强弱顺序:O2>Fe3+>S,故B错误;
C.根据图示,反应的本质是空气中的氧气氧化H2S转化为S和水,在转化过程中能循环利用的物质有FeCl2、CuCl2、FeCl3,故C错误;
D.H2S转化为硫单质,硫元素的化合价从-2价变成0价,氧元素的化合价从0价变成-2价,依据得失电子数相等,所以2H2S----O2,所以有34gH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的量不变,需要消耗O2的质量为××32g/ml=16g,故D正确;
故选D。
4、C
【解析】
A.114.8即为铟元素的相对原子质量,故A错误;
B.49既为铟元素的原子核内的质子数,也为铟元素的原子序数,故B错误;
C.由于铟元素可能含有两种或两种以上的铟原子,故仅根据114.8无法计算出各铟原子的相对原子质量,故C正确;
D.49既是铟原子的质子数,也是铟原子的核电荷数,故D错误。
故选:C。
本题考查了原子结构中质子数与核电荷数、原子序数、电子数等之间的关系以及元素的相对原子质量与各原子的相对原子质量之间的计算关系。注意仅根据一种原子的相对原子质量无法计算元素的相对原子质量,同样,仅根据元素的相对原子质量也无法计算原子的相对原子质量。
5、D
【解析】
由结构可知分子式,秦皮中物质分子中含酚-OH、碳碳双键、-COOC-及醚键,结合酚、烯烃及酯的性质来解答。
【详解】
A.由结构可知分子式为C10H8O5,A正确;
B.含有羟基、酯基、碳碳双键以及醚键4种官能团,B正确;
C.含苯环、碳碳双键可发生加成反应,碳碳双键、-OH可发生氧化反应,-OH、-COOC-可发生取代反应,C正确;
D.能与氢氧化钠反应的为酚羟基和酯基,且酯基可水解生成羧基和酚羟基,则1ml 该化合物最多能与4ml NaOH 反应,D错误;
故合理选项是D。
本题考查有机物的结构与性质,把握官能团与性质、有机反应为解答的关键,注意选项D为解答的易错点。
6、B
【解析】
A、由图可知,常温下,0.1ml/L的氨水溶液中c(H+)=10﹣11ml/L,则c (OH﹣)==1×10﹣3ml/L,故A错误;
B、b点为NH4Cl和NH3•H2O的混合溶液,溶液中NH4+促进水的电离程度和H+抑制程度相等,所以水电离的氢离子浓度为10﹣7ml/L,溶液呈中性,故B正确;
C、c点溶液为NH4Cl溶液,呈酸性,c(H+)>c(OH﹣),电荷关系为c(NH4+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(Cl﹣),所以c点溶液中c(NH4+)<c(Cl﹣),故C错误;
D、d点溶液为NH4Cl和HCl的混合溶液,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH﹣),电荷关系为c(NH4+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(Cl﹣),所以d点溶液中:c(Cl﹣)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH﹣),故D错误;
故选:B。
7、B
【解析】
A项、溶液中H+与KHSO3反应,不能大量共存,故A不选;
B项、0.1ml·L-1H2SO4溶液中该组离子之间不反应,能大量共存,故B正确;
C项、ClO-具有强氧化性,碱性条件下会将Na2SO3氧化,不能大量共存,故C不选;
D项、NH4+和HCO3-会与Ba(OH)2反应,不能大量共存,故D不选。
故选B。
本题考查离子共存,侧重分析与应用能力的考查,注意复分解反应、氧化还原反应的判断,把握习题中的信息及离子之间的反应为解答的关键。
8、B
【解析】
“W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,它们分别位于三个不同的周期”,由此可推出W为氢元素(H);由“元素W与X可形成两种液态物质”,可推出X为氧(O)元素;由“Y原子的最外层电子数等于其电子层数”,可推出Y为第三周期元素铝(Al);由“Y、Z两种元素可组成二聚气态分子”结构,可确定Z与Al反应表现-1价,则其最外层电子数为7,从而确定Z为氯(Cl)元素。
【详解】
A.W(H)与Z(Cl)在与活泼金属的反应中,都可表现出-1价,A正确;
B.四种元素的简单离子半径由大到小的顺序为Cl->O2->Al3+>H+,B不正确;
C.Al2Cl6分子中,由于有2个Cl原子分别提供1对孤对电子与2个Al原子的空轨道形成配位键,所有原子的最外层均满足8电子稳定结构,C正确;
D.工业上制取金属铝(Al)时,可电解熔融的Al2O3,D正确;
故选B。
9、A
【解析】
A. 反应符合事实,遵循离子方程式书写的物质拆分原则,A正确;
B. 酸性环境不能大量存在OH-,不符合反应事实,B错误;
C. 硝酸具有强氧化性,会将酸溶解后产生的Fe2+氧化产生Fe3+,不符合反应事实,C错误;
D. 明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-恰好完全沉淀时,Al3+与OH-的物质的量的比是1:4,二者反应产生AlO2-,反应的离子方程式为:2Ba2++4OH-+Al3++2SO42-=2BaSO4↓+ AlO2-+2H2O,不符合反应事实,D错误;
故合理选项是A。
10、B
【解析】
C3H7FO可以看做丙烷中的2个H原子分别被1个F、1个-OH取代,丙烷只有一种结构,F与-OH可以取代同一碳原子上的H原子,可以取代不同碳原子上的H原子,据此书写判断。
【详解】
C3H7FO可知丙烷中的2个H原子分别被1个F、1个-OH取代,丙烷只有一种结构,F与-OH可以取代同一碳原子上的H原子,有2种:CH3CH2CH(OH)F、CH3CF(OH)CH3,可以取代不同碳原子上的H原子,有3种:HOCH2CH2CH2F、CH3CH(OH)CH2F、CH3CHFCH2OH,共有5种,故答案为B。
本题是根据等效氢的方法判断同分异构体的数目,等效氢法的判断可按下列三点进行:①同一碳原子上的氢原子是等效的;②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面成像时,物与像的关系)。
11、B
【解析】原电池工作时,正极上发生得电子的还原反应即:+2e-+H+=Cl-+,则a为正极,b为负极,反应式为:CH3COO--8e-+2H2O=2CO2+7H+。A.正极上发生得电子的还原反应即:+2e-+H+=Cl-+,则a为正极,发生还原反应,故A错误;B.由电极方程式可知当转移8ml电子时,正极消耗4mlH+,负极生成7mlH+,则处理后的废水pH降低,故B正确;C.b为负极,反应式为:CH3COO--8e-+2H2O=2CO2+7H+,由示意图可知,质子从b极移向a极,故C错误;D.a为正极,发生还原反应,电极反应式为+2e-+H+=Cl-+,故D错误;故选B。
点睛:本题考查新型电池,注意把握原电池的工作原理以及电极反应式的书写,解答本题的关键是根据物质的性质判断原电池的正负极。本题的易错点为D,电极反应也要满足质量守恒定律。
12、C
【解析】
钢铁生锈主要是电化学腐蚀,而电化学腐蚀的种类因表面水膜的酸碱性不同而不同,当表面水膜酸性很弱或中性时,发生吸氧腐蚀;当表面水膜的酸性较强时,发生析氢腐蚀,A、B均正确;
C、钢闸门与锌板相连时,形成原电池,锌板做负极,发生氧化反应而被腐蚀,钢闸门做正极,从而受到保护,这是牺牲阳极的阴极保护法;当把锌板换成铜板时,钢闸门做负极,铜板做正极,钢闸门优先腐蚀,选项C错误;
D、钢闸门连接直流电源的负极,做电解池的阴极而受到保护,这是连接直流电源的阴极保护法,选项D正确。
答案选C。
13、D
【解析】
A.该有机物分子结构中含有碳碳双键,具有烯烃的性质,则能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A正确;
B.该有机物分子结构中含有碳碳双键、醛基和醚键,三种官能团,故B正确;
C.结构中每个节点为碳原子,每个碳原子可形成四个共价键,不足的可用氢原子补齐,分子式为C5H4O2,故C正确;
D.与碳碳双键上的碳直接相连的所有原子可能在同一平面,则该有机物结构中的五元环上的所有原子可以在同一平面,碳氧双键上的所有原子可能在同一平面,碳氧双键与五元环上的碳碳双键直接相连,则所有原子可能在同一平面,故D错误;
答案选D。
有机物的分子式根据碳原子形成四个共价键的原则写出,需注意它的官能团决定了它的化学性质。
14、C
【解析】
工业废液中加入试剂a为过量的铁,操作Ⅰ为过滤,得到滤渣Y为Fe、Cu,滤液X为氯化亚铁溶液;滤渣Y中加入试剂b为盐酸,溶解过量的铁生成氯化亚铁溶液,铜不溶,操作Ⅱ过滤得到铜和滤液Z为氯化亚铁溶液,滤液Z和X合并通入氯气,氯化亚铁氧化为氯化铁溶液,蒸发结晶,过滤洗涤干燥得到氯化铁晶体。
【详解】
A、由最终得到FeCl3及其流程图可知,b为盐酸,若为硫酸会引入硫酸根杂质离子,故A错误;
B、上述分析可知,操作Ⅰ、Ⅱ是过滤,操作Ⅲ是蒸发结晶、过滤,所用仪器不同,故B错误;
C、滤液X,滤液Z中均含有FeCl2,c为氯气,把亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2═2Cl-+2Fe3+,故C正确;
D、亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化,用酸性KMnO4溶液不能检验溶液W中是否还有Fe2+,故D错误;答案选C。
本题考查了物质分离、提纯过程的分析判断,明确离子性质和除杂方法,注意除杂试剂不能引入新的杂质,掌握亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化。
15、B
【解析】A. 二氧化硅用作光导纤维是因为光在二氧化硅中能够发生全反射,与熔点无关,A错误;B. 过氧化钠可与二氧化碳反应生成氧气,可用作呼吸供氧剂,之间存在因果关系,B正确C. 明矾可用作净水剂,是因为水解生成氢氧化铝胶体,与易溶于水无关,C错误;D. 二氧化硫可用于漂白纸张,是因为二氧化硫具有漂白性,D错误;故选B。
16、C
【解析】
A、NaHSO4溶液中水也含有氧原子,所以1L0.1ml/L的 NaHSO4溶液中所含的氧原子数目大于0.4NA,故A错误;
B、1个甲基含有9个电子,1ml羟基所含的电子数为9NA,B错误;
C、Cl2与Fe反应,氯元素化合价由0变为-1,所以7.1gCl2与足量Fe充分反应,转移的电子数为0.2NA,故C正确;
D、80gCuO含的铜原子的物质的量是 ,80g Cu2S含的铜原子的物质的量是,根据极值法,80gCuO和Cu2S的混合物中所含铜原子数为1NA,故D错误。
17、B
【解析】
氢气在电极M表面失电子转化为氢离子,为电池的负极,碱液室中的氢氧根离子透过阴离子交换膜,中和正电荷。酸液室中的氢离子透过质子交换膜,在电极N表面得到电子生成氢气,电极N为电池的正极,同时,酸液室中的氯离子透过阴离子交换膜进入碱液室,补充负电荷,据此答题。
【详解】
A.电极M为电池的负极,电子由M极经外电路流向N极,故A错误;
B.酸液室中的氢离子透过质子交换膜,在电极N表面得到电子生成氢气,N电极区的电极反应式为2H++2e-=H2↑,故B正确;
C.酸液室与碱液室之间为阴离子交换膜,钠离子不能进入碱液室,应在酸液室得到NaHCO3、Na2CO3,故C错误;
D.放电一段时间后,酸液室氢离子被消耗,最终得到NaHCO3、Na2CO3,溶液pH增大,故D错误。
故选B。
18、D
【解析】
由①可知溶液显弱酸性,上述离子只有NH4+水解使溶液显酸性,则一定含有NH4+,而S2-水解显碱性,且其水解程度比NH4+大,则溶液中一定不含有S2-;再由氯水能氧化I-生成碘单质,而碘遇淀粉变蓝,而②中加氯水和淀粉无明显现象,则一定不含有I-;又溶液呈电中性,有阳离子必有阴离子,则溶液中有NH4+,必须同时存在阴离子,即SO42-必然存在,而Ba2+、SO42-能结合生成沉淀,则这两种离子不能共存,即一定不存在Ba2+;显然剩下的Na+是否存在无法判断,则需检验的离子是Na+,故D符合题意;
所以答案:D。
19、B
【解析】
第三周期元素中,X最高价氧化物水化物的溶液的pH为12,氢氧根浓度为0.01ml/L,故为一元强碱,则X为Na,Y、W、Z对应的最高价氧化物水化物的溶液pH均小于7,均为酸,W最高价含氧酸溶液中氢离子浓度为0.01ml/L,故为一元强酸,则W为Cl元素;等浓度的最高价含氧酸中,Z电离出氢离子浓度比W的大、Y对应的酸性最弱,而原子半径Y>Z>Cl,故Z为S元素,Y为P元素,以此来解答。
【详解】
由上述分析可知,X为Na、Y为P、Z为S,W为Cl,
A.Y不可能是Si元素,因为SiO2不溶于水,由分析可知Y是P元素,故A错误;
B.电子层越多,离子半径越大,具有相同排布的离子中原子序数大的离子半径小,则S2-、Cl-和Na+的离子半径为S2->Cl->Na+,故B正确;
C.Cl的非金属性比P强,则气态氢化物的稳定性HCl>PH3,故C错误;
D.S和P是同周期的主族元素,核电荷数大,元素的非金属性强,即S的非金属性大于P,故D错误;
故答案为B。
20、B
【解析】
工业废气中CO2、SO2可被石灰水吸收,生成固体1为CaCO3、CaSO3,气体1是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO,气体1通入气体X,用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2,X可为空气,但不能过量,否则得到硝酸钠,NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体,应生成氮气,则气体2含有CO、N2,捕获剂所捕获的气体主要是CO。
A.工业废气中CO2、SO2可被石灰水吸收,生成CaCO3、CaSO3,因氢氧化钙过量,则固体1为主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3,故A正确;
B.由分析可知,气体1是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO,气体1通入气体X,用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2,X可为空气,但不能过量,否则得到硝酸钠,故B错误;
C.气体2含有CO、N2,经捕获剂得到氮气和CO,所捕获的气体主要是CO,防止污染空气,故C正确;
D.NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体,应生成氮气,发生氧化还原反应,离子方程式为NH4++NO2-=N2↑+2H2O,故D正确;
故选B。
21、D
【解析】
A.电解精炼铜时,阳极是粗铜,粗铜中含有一些比铜活泼的金属也放电,故当转移NA个电子,阳极的铜溶解少于32g,故A错误;
B.在标准状况下,氟化氢不是气体,无法计算33.6L氟化氢的物质的量,故B错误;
C.在反应KClO4+8HCl=KCl+4Cl2↑+4H2O中高氯酸钾中氯元素化合价从+7价降低到0价,得到7个电子,转移7ml电子时生成4ml氯气,即当生成4ml氯气时转移的电子数为7NA个,故C错误;
D.25℃时,1 L pH=13的氢氧化钡溶液中c(OH-)=0.1ml/L,1L含有0.1NA个氢氧根离子,故D正确;
答案选D。
22、B
【解析】
化学反应有的快,有的慢,则使用化学反应速率来定量表示化学反应进行的快慢,故A正确;可逆反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,但反应并没有停止,B项错误;影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质,C项正确;即单位体积内的反应物分子增多,其中能量较高的活化分子数也同时增多,分子之间碰撞的机会增多,反应速率加快,升高反应温度,反应物分子获得能量,使一部分原来能量较低分子变成活化分子,增加了活化分子的百分数,使得有效碰撞次数增多,故反应速率加大,D项正确。
二、非选择题(共84分)
23、第二周期ⅡA族 Cl-> O2-> Mg2+ NH3+H2ONH3•H2ONH4++OH- Cl2+2OH-=Cl-+H2O+ClO-。
【解析】
X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,则X为氢元素;Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则Y为氮元素;Z为地壳中含量最多的元素,则Z为氧元素;R与X同主族,原子序数大于氧元素,则R为钠元素;Y、R、Q最外层电子数之和为8,则Q的最外层电子数为8-5-1=2,故Q为镁元素;M的单质为黄绿色有害气体,则M为氯元素,据此分析。
【详解】
X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素,原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素,则X为氢元素;Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则Y为氮元素;Z为地壳中含量最多的元素,则Z为氧元素;R与X同主族,原子序数大于氧元素,则R为钠元素;Y、R、Q最外层电子数之和为8,则Q的最外层电子数为8-5-1=2,故Q为镁元素;M的单质为黄绿色有害气体,则M为氯元素。
(1)Q为镁元素,在元素周期表中的位置为第二周期ⅡA族;
(2)Z、Q、M分别为O、Mg、Cl,Cl-比其他两种离子多一个电子层,O2-、Mg2+具有相同电子层结构,核电荷数大的Mg2+半径较小,故简单离子半径由大到小的顺序为Cl-> O2-> Mg2+;
(3)Y的气态氢化物NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因:NH3+H2ONH3•H2ONH4++OH-;
(4)QM2为MgCl2,属于离子化合物,其电子式为;
(5)M的单质Cl2与R的最高价氧化物对应的水化物NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+H2O+ClO-。
24、氨基 羧基 ClCOOC2H5 取代反应 C10H9N2O2F +CNCH2COOC2H5+HCl 3
【解析】
根据合成路线可知,A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,B与C2H5OH发生酯化反应并成环得到C,C与CH3NHCH2COOH反应生成D,D经过反应④得到E,E与CNCH2COOC2H5反应得到F和HCl,据此分析解答问题。
【详解】
(1)A的结构简式为,分子中含有的官能团有氟原子、氨基和羧基,故答案为:氨基;羧基;
(2)根据上述分析可知,A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,B的结构简式为,逆推可得C3H5O2Cl的结构简式为ClCOOC2H5,故答案为:ClCOOC2H5;
(3)反应①为A与C3H5O2Cl发生取代反应生成B,反应②为B与C2H5OH发生酯化反应并成环得到C,两者都是取代反应,故答案为:取代反应;
(4)化合物D的结构式为,根据各原子的成键原理,可知其分子式为C10H9N2O2F,故答案为:C10H9N2O2F;
(5)E与CNCH2COOC2H5反应得到F和HCl,反应方程式为:+CNCH2COOC2H5+HCl,故答案为:+CNCH2COOC2H5+HCl;
(6)是 F的同分异构体,则X为—C4H7O2,又X部分含—COOH且没有支链,则X有—CH2CH2CH2COOH、—CH2CH(COOH)CH3、—CH(COOH)CH2CH33种结构,即满足条件的同分异构体有3种,故答案为:3;
(7)结合题干信息,制备时,可先将甘氨酸(HOOCCH2NH2)脱水缩合得到,在与POCl3反应得到,与CNCH2COOC2H5反应制得,合成路线为,故答案为:。
25、温度计 防止倒吸 使葡萄糖酸充分反应,提高葡萄糖酸的转化率 不能 氯化钙与葡萄糖酸不反应 趁热过滤 降低葡萄糖酸钙的溶解度,有利于其析出 D
【解析】
葡萄糖中加入3%的溴水并且加热,发生反应C6H12O6(葡萄糖)+Br2+H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr,得到葡萄糖酸和HBr,加入过量碳酸钙并加热,发生反应2C6H12O7(葡萄糖酸)+CaCO3→(C6H11O7)2 Ca (葡萄糖酸钙)+H2O+CO2、CaCO3+2HBr=CaBr2+CO2↑+H2O,趁热过滤,然后加入乙醇得到葡萄糖酸钙悬浊液,过滤、洗涤、干燥得到葡萄糖酸钙,据此进行分析。
【详解】
(1)①根据流程可知溴水氧化葡萄糖时需要控制温度为55℃,所以还需要温度计;
②倒置的漏斗可以起到防止倒吸的作用;
(2)CaCO3固体需有剩余,可使葡萄糖酸充分反应,提高葡萄糖酸的转化率,符合强酸制弱酸原理,以确保葡萄糖酸完全转化为钙盐;
(3)盐酸为强酸,酸性比葡萄糖酸强,氯化钙不能与葡萄糖酸直接反应得到葡萄糖酸钙,所以不宜用CaCl2替代CaCO3;
(4)根据表格中葡萄糖酸钙的溶解度与温度可知葡萄糖酸钙冷却后会结晶析出,应趁热过滤;
(5)葡萄糖酸钙在乙醇中的溶解度是微溶,可降低葡萄糖酸钙在溶剂中的溶解度,有利于葡萄糖酸钙的析出;
(6)利用水可以将无机杂质溶解除掉,同时利用葡萄糖酸钙在乙醇中的微溶,减少葡萄糖酸钙的损失,所以应选“乙醇—水的混合溶液”进行洗涤。
26、A 黄色 2Cr(OH)3 +3H2O2+4OH-=2CrO42- +8H2O A aebfd 冰水 ×100%
【解析】
某实验室废液含Na+、Fe3+、Cr3+、SO42-、PO43-等离子,加入KOH,可生成Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀,沉淀加入过氧化氢,发生氧化还原反应生成CrO42-,过滤,红褐色沉淀为Fe(OH)3,加入酸可生成K2Cr2O7,由图1可知,蒸发至出现大量晶体,停止加热,趁热过滤除外KCl等,然后冷却至室温、抽滤、洗涤可得到K2Cr2O7,以此解答该题。
【详解】
(1)加入氢氧化钠最适合时,Fe3+、Cr3+恰好生成沉淀,则A为合适,在加入一定量KOH溶液后,用毛细管取样、点样、薄层色谱展开、氨熏后发生Cr3++6NH3=[Cr(NH3)6]3+(黄色),则斑点呈黄色,
故答案为:A;黄色;
(2)根据分析可知步骤②含Cr物质被氧化,发生的主要反应的离子方程式为2Cr(OH)3+3H2O2+4OH-=2CrO42-+8H2O,
故答案为:2Cr(OH)3+3H2O2+4OH-=2CrO42-+8H2O;
(3)步骤②反应需要加热,且反应中需要加入液体,因此选用A装置;
故答案为:A;
(4)步骤⑤由溶液得到晶体,实验时,蒸发至出现大量晶体,停止加热,趁热过滤除外KCl等,然后冷却至室温、抽滤、洗涤可得到K2Cr2O7,则顺序为aebfd,
故答案为:aebfd;
(5))K2Cr2O7具有强氧化性,不能用乙醇洗涤,在温度较低时溶解度较小,则用冷水洗涤,故答案为:冰水;
(6)该滴定实验的滴定原理为利用Fe2+使Cr2O72-完全转化为Cr3+,二者数量关系为Cr2O72-~6Fe2+,滴定过程消耗的n(Fe2+)=cV/1000ml,故待测液中K2Cr2O7物质的量为ml,所以样品中K2Cr2O7物质的量为ml,质量为g,所以质量分数为: ×100%,
故答案为:×100%
本题考查了物质的制备,涉及对工艺流程的理解、氧化还原反应、对条件的控制选择与理解等,理解工艺流程原理是解题的关键;第(6)题考虑到K2Cr2O7的氧化性不难想到滴定原理。
27、防止Fe2+被氧化 维生素C KSCN Fe(OH)3,Fe3+水解程度大,加入稀硫酸,水解平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+左移,Fe3+浓度增大,因此显红色 2SCN-+11H2O2=N2↑+2CO2↑+2SO42-+10H2O+2H+ 酸 变为紫色(或浅紫色或其他合理颜色) 389.2 合格
【解析】
(1)实验一是探究铁元素的价态,根据甲同学的实验现象推断是Fe2+。乙同学按照实验原理看,先加KSCN溶液无现象,再加双氧水将Fe2+氧化为Fe3+,应该能看到红色。之所以没有看到,除了分析实验原理是否可行,也要看实验实际。本题主要从三个角度入手:一是其他原料的影响;二是反应物的量是否达到能够反应的量;三是看反应物的存在形式。铁元素主要以Fe2+形式被人体吸收,但Fe2+容易被氧化,而实验1中提示“维生素C有还原性”,因为其还原性比Fe2+强,所以先与氧气反应,因此其作用是防止Fe2+被氧化。同时实验中如果双氧水量少的话,双氧水也是先与维生素C反应,反应后无剩余或剩余量少,导致Fe2+可能没有被氧化或生成极少量的Fe3+。因此继续滴加过量的双氧水,将维生素C完全氧化后再氧化Fe2+,因此过量的双氧水是排除维生素C的影响。实验2中提示“二者没有达到反应浓度”,该实验中有两个反应,一是双氧水氧化Fe2+,二是Fe3+与SCN-的反应;双氧水在实验1中已经排除其量的影响,铁元素在药品中是定量,不可更改,故只有改变KSCN的量。实验3中提示“铁的价态是+3价,但可能不是以自由离子Fe3+形式存在”“滴加1滴稀硫酸,溶液迅速变为红色”,通过这两处信息结合“Fe3+水解程度较大,通常用于净水”等常识,可知Fe3+水解成Fe(OH)3。加入稀硫酸以后,水解平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+左移,使Fe3+浓度增大,因此显红色。
(2)甲同学注意到乙同学加稀硫酸变红后的溶液,放置一段时间后颜色又变浅了。分析SCNˉ中各元素的化合价,S为-2价,C为+4价,N为-3价,说明SCNˉ有还原性。通过“一份中滴入KSCN溶液,发现红色又变深”,说明褪色是因为SCNˉ被消耗;“另一份滴入双氧水,发现红色变得更浅,但无沉淀,也无刺激性气味的气体生成”说明双氧水与SCNˉ发生反应,其中S元素没有生成硫黄,也没有生成SO2气体,应该是被氧化为SO42-,反应的离子方程式为2SCN-+11H2O2=N2↑+2CO2↑+2SO42-+10H2O+2H+。
(3)②酸性KMnO4溶液具有强氧化性,易氧化橡胶管,所以不可以用碱式滴定管,须用酸式滴定管。
③滴定时紫色酸性KMnO4溶液变为无色Mn2+,当Fe2+反应完,呈现MnO4-的紫色。
④依据反应方程式MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O可知,每100mL补铁剂中含FeSO4·7H2O的质量为0.002ml·L-1×0.035L×5×278g·ml-1×4=0.3892g=389.2mg,因此该补铁剂中铁元素含量合格。
28、甲苯 酯基、溴原子 光照 取代反应 HOCH2CH2OH 4
【解析】
由A、B、C的分子式,结合D的结构简式,根据转化关系可知,A为甲苯,A中甲基上的氢原子被氯原子取代生成B为,B发生取代反应生成C为;对比D、F结构可知,D发生取代反应生成E为,E发生水解反应生成F,F与甲醇发生酯化反应生成G,G发生取代反应得到H,同时还生成乙二醇,据此解答。
【详解】
(1)根据以上分析可知A的名称是甲苯,根据H的结构简式可知H中官能团名称是酯基、溴原子;
(2)反应①是甲基上的氢原子被氯原子取代,则反应条件为光照;
(3)根据以上分析可知反应⑥是F与甲醇发生的酯化反应,反应的化学方程式为;
(4)根据原子守恒可知反应⑦除生成H外,还生成乙二醇,结构简式为HOCH2CH2OH;
(5)符合下列条件的G的同分异构体中能发生银镜反应,说明含有醛基;苯环上一氯取代物只有一种,说明苯环上只有一类氢原子;核磁共振氢谱有4组峰,说明苯环上取代基的氢原子还有3类,因此符合条件的有机物结构简式为:,共计是4种;
(6)根据已知信息结合逆推法可知由B合成的合成路线为。
本题考查有机合成,充分利用转化中有机物的结构与分子进行推断,熟练掌握官能团的性质与转化,需要学生对给予的信息进行利用,较好的考查学生自学能力、分析推理能力,是热点题型,题目难度中等。难点是有机合成路线图设计,注意已知题干中信息的挖掘。
29、3d84s2 5 A 6 离子所带电荷数越高,离子半径越小,则晶格能越大,熔点越高 5 3 6 0.18
【解析】
(1)依据Ni的最外层电子排布式作答;
(2)A. CO与N2互为等电子体,互为等电子体的两种物质结构相似;
B. 依据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论作答;
C. 找出[Ni(CN)4]2-和[Ni(NH3)6]2+两种配合物的配体个数;
D. 依据杂化轨道理论分析其杂化类型;
(3)依据配位键与氢键的存在原子种类分析;
(4)NiO的晶体结构类型与氯化钠相同;从离子晶体的晶格能角度分析熔点高低;
(5)①利用均摊法求出晶胞中La与Ni的原子个数比,进而得出化学式;
②根据空间构型分析作答;
③结合几何关系,找出六方晶胞的体积,再依据密度公式作答。
【详解】
(1)Ni为28号元素,价电子排布式为3d84s2,排布时能量最高的电子所占的能级为3d,3d轨道有5个伸展方向,故答案为3d84s2;5;
(2)A. CO、CN-与N2互为等电子体,N2分子内含1个σ键和2个π键,A项正确;
B. NH3中N原子为sp3杂化方式,VSEPR模型为四面体形,空间构型为三角锥形,B项错误;
C. [Ni(CN)4]2-和[Ni(NH3)6]2+中的Ni的化合价为+2价,其配位数分别是4和6,C项错误;
D. [Ni(CN)4]2-为正四面体,采用sp3杂化,而[Ni(NH3)6]2+是正方形,不是sp3杂化方式,D项错误;
故答案选A;
(3)中心原子提供空轨道,配体提供孤电子对形成配位键;氢键存在于已经与N、O和F等电负性很强的原子形成的共价键的H与另外的N、O和F等电负性很大的原子之间,则可以为:;
(4)氯化钠中钠离子和氯离子的配位数分别是6,NiO的晶体结构类型与氯化钠相同,NiO晶胞中Ni和O的配位数分别6,影响离子晶体熔点的因素有离子半径和电荷,所带电荷数越高,离子半径越小,则晶格能越大,熔点越高;
(5)①该晶体的晶胞不是六棱柱,而是实线部分表示的平行六面体,各原子在晶胞中的位置可参照图a和b,如果将平行六面体抽取出来,晶胞如下图所示,,La在顶点,Ni在面心有4个(其中顶层和底层各2个,均摊后各1个,前后左右4个面各1个,均摊后共2个)和体心(1个),所以晶体化学式为LaNi5,x=5,
②其正八面体空隙和四面体型空隙的位置如下图所示:
,(若以空心球表示原子,实心球表示空隙的中心,则正八面体结构为,四面体结构为:;
③六方晶胞体积V=a2csinθ=(500×10-10)2×400×10-10×sin60°=8.5×10-23 cm3,。
金属离子
pH
开始沉淀
完全沉淀
Fe3+
2.7
3.7
Cr3+
4.9
6.8
原因
实验操作及现象
结论
1
其他原料影响
乙同学观察该补铁口服液的配料表,发现其中有维生素C,维生素C有还原性,其作用是①______
取第1份溶液,继续滴入足量的双氧水,仍未见红色出现
排除②_________影响
2
量的原因
所加③________溶液(写化学式)太少,二者没有达到反应浓度
取第2份溶液,继续滴加该溶液至足量,仍然未出现红色
说明不是该溶液量少的影响
3
存在形式
铁的价态是+3价,但可能不是以自由离子Fe3+形式存在
取第3份溶液,滴加1滴稀硫酸,溶液迅速变为红色
说明Fe3+以④_______形式存在,用化学方程式结合文字,说明加酸后迅速显红色的原因
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