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2022年云南省高考化学一模试卷(含答案解析)
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2022年云南省高考化学一模试卷
1. 2022年北京呈现给世界的冬奥盛宴尽显科技魅力。下列叙述错误的是( )
A
B
C
D
冬奥会火炬
气溶胶新冠病毒核酸检测系统
冰墩墩
冰丝带
奥运火炬使用氢
燃料可实现“碳
零排放”
当光束通过气溶胶时会出
现丁达尔效应
“冰墩墩“的外套
材料硅橡胶(聚合
物)属于混合物
“冰丝带”幕墙由玻
璃拼装而成,玻璃与
光纤的成分相同
A. A B. B C. C D. D
2. 下列叙述正确的( )
A. 环丙烷的一氯代物有3种
B. 可用溴水鉴别苯、苯乙烯和乙酸
C. 乙醇和丙三醇都含羟基,互为同系物
D. 乙烯使高锰酸钾溶液褪色发生加成反应
3. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A. 标准状况下,2.24LCH4所含质子数为NA
B. 17.1gBa(OH)2中所含的极性共价键数目为0.2NA
C. 1L0.1mol⋅L−1FeCl3溶液中,所含阳离子的数目为0.1NA
D. SO2与O2反应,每转移1mol电子,生成SO3的分子数为0.5NA
4. 利用下列选项中提供的仪器(夹持仪器、部分试剂省略),能完成对应实验的是( )
选项
仪器
实验
A
酸碱通用滴定管、锥形瓶
用标准NaOH溶液测定待测盐酸的浓度
B
分液漏斗、烧杯
提取溴的CCl4溶液中的溴单质
C
酒精灯、玻璃棒
利用焰色反应检验溶液中含有K+
D
250mL容量瓶、玻璃棒
配制250mL0.1mol⋅L碳酸钠溶液
A. A B. B C. C D. D
5. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X位于第VA族,Y是短周期中原子半径最大的主族元素,Z的一种氧化物具有漂白作用。下列说法正确的是( )
A. 简单离子半径:X
D. Y2Z的水溶液中lgc(H+)c(OH−)=0
6. 锌-空气二次电池在柔性能源方面应用较多,是各类新能源电池中备受关注的储能设备之一。一种强碱性锌-空气电池工作示意图如下。下列说法正确的是( )
A. 电流从Zn电极流出
B. OH−向气体扩散电极移动
C. 隔膜应选择化学性质活泼的氢氧根离子选择性膜
D. 负极区的反应为:Zn−2e−+4OH−=Zn(OH)42−、Zn(OH)42−=ZnO+2OH−+H2O
7. 已知:T℃,Ksp(CaF2)=5×10−10;pCa=−lgc(Ca2+)。T℃下,向10.0mL0.1mol⋅L−1CaCl2溶液中滴加0.1mol⋅L−1NaF溶液,溶液中pCa与NaF溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A. m=4−lg5
B. a点和c点的Ksp相等
C. 若改用0.05mol⋅L−1NaF溶液,则b点向右平移
D. c点溶液中存在c(Cl−)+c(F−)+c(OH−)=c(Na+)+c(H+)
8. 乙酸酐在有机合成工业中有广泛的应用。实验室利用如下方法制备少量乙酸酐。实验原理(反应1、反应2已配平):
反应1:CH3COOH+SOCl2→CH3COCl+X↑+Y↑ΔH<0
反应2:CH3COCl+CH3COOH→(CH3CO)2O+HCl↑ΔH<0
已知:有关物质的部分信息如下。
物质
沸点
相对分子质量
理化性质
乙酸
118
60
易溶于水和有机溶剂
二氯化砜
79
119
遇水分解,受热易分解
乙酰氯
51
78.5
遇水或乙酸剧烈分解
乙酸
139.6
102
遇水形成乙酸,易溶于有机溶剂
实验步骤:
I.将21.0g冰醋酸加入到三颈烧瓶中,再分批缓慢加入21.0gSOCl2,控制反应温度35℃,搅拌回流2小时。
II.将三颈烧瓶中的混合物转移至另一烧瓶中,提纯,收集到较纯的乙酸酐12.0g(其中乙酸酐占90.0%)。
实验装置如图所示:
回答下列问题:
(1)仪器c的名称是 ______,冷凝管的进水口是 ______(填字母)。
(2)反应1生成的X和Y均为酸性气体,其化学式为 ______和 ______。
(3)步骤I中,控制反应温度在35℃左右,不宜过高的原因是 ______。
(4)c中盛放无水氯化钙,主要作用是,d中盛放的试剂是 ______。
(5)步骤II中,从混合物中提纯乙酸酐应采取的操作名称是 ______。
(6)该方法制得乙酸酐的产率是 ______%(保留1位小数)。
9. 碳捕集、将CO2转化为C2H4、C2H5OH等高附加值化学品,是实现碳中和目标的重要方式。回答下列问题:
(1)早期,工业上用热钾碱(K2CO3)溶液吸收烟气中的CO2.该反应在加压下进行的目的是 ______。
(2)1972年,Fox利用C2H6(g)+CO2(g)→C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH,将CO2转化为C2H4。
①上述反应的能量变化如图所示,则ΔH=______kJ⋅mol−1。
②某温度下,等物质的量的C2H6和CO2在刚性容器内发生上述反应,tmin时达到平衡。已知起始总压为akPa,平衡时总压为bkPa,0∼tmin的平均反应速率为v(CO2)=______kPa⋅min−1,该反应的平衡常数Kp=______(用含a、b的代数式表示),欲提高CO2的平衡转化率,可采取的措施有 ______(填标号)。
A.通入惰性气体
B.增加C2H6浓度
C.增加CO2浓度
D.降低温度
③2000年,我国学者研究CeO2催化上述反应的过程为:
(i)2CeO2+C2H6=Ce2O3+C2H4+H2O。
(ii)______(写出化学方程式)。
(3)2020年,我国学者利用电化学装置将CO2高效转化为C2H4和C2H5OH,其原理如图所示:
①阳极的电极反应式为 ______。
②标准状况下,若消耗2.24LCO2,转移电子个数为 ______。
10. 钼催化剂常用于合成氨工业,以废钼催化剂(主要含有MoS2和Al2O3)为原料制备钼酸钠晶体和硫酸钠晶体的一种工艺流程如图所示。回答下列问题:
(1)为了提高“焙烧”效率,可采用的措施为 ______(写一条即可),“焙烧”反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 ______。
(2)“水溶”时,钼浸取率与浸取时间、浸取温度的关系如图所示,综合考虑成本等因素,则最佳浸取时间和浸取温度为 ______。
(3)“调pH”时,生成Al(OH)3的离子方程式为 ______,调节pH不能过低的原因是 ______。
(4)“操作I”的名称为______;“溶液1”中含有大量Na2SO4和少量Na2MoO4,根据下图分析“结晶”过程的操作为 ______(填标号)。
A.蒸干溶剂
B.蒸发水分至有大量晶体析出时,趁热过滤
C.蒸发浓缩,冷却至10℃左右
(5)碱性条件下,将废钼催化剂加入NaClO溶液中,也可制备钼酸钠,同时生成硫酸盐,该反应的离子方程式为 ______。
11. (CH3NH3)PbI3作为最典型的有机金属卤化物,一直是太阳能电池研究的宠儿。回答下列问题:
(1)基态Pb原子的价电子排布式为 ______,N能层电子数有 ______个。
(2)CH3NH3+中第一电离能最大的元素是______(填元素符号),该离子中的化学键是由 ______(填标号)原子轨道重叠形成的。
a.sp2与sp2
b.sp3与sp
c.sp3与sp3
d.sp3与s
e.s与s
(3)I3−的VSEPR模型如图,中心I原子的杂化方式是 ______(填“sp3”、“sp”、“sp3d”或“sp3d2”)。I3−的空间构型为 ______。
(4)PbF4的熔点显著高于PbCl4的原因是 ______。
(5)(CH3NH3)PbI3晶体属于钙钛矿型结构(如图所示),Pb2+周围距离最近且相等的I−数目有 ______个。若将A离子作为晶胞的体心另取晶胞Y,则I处于晶胞Y中的 ______,晶胞中A、B之间的距离为apm,(CH3NH3)PbI3式量为M,该物质的密度ρ=______g▪cm−3(列出计算式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
12. 心脑血管药物中间体H的一种合成路线如图所示:
已知 Hantzsch 合成:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为______;F中所含官能团的名称为氨基、______。
(2)A与CH3CN反应可以生成B和相对分子质量为32的一元醇,则由A生成B的化学方程式为 ______。
(3)由B生成D的反应类型为 ______,D的结构简式为 ______。
(4)与有机物B()官能团完全相同的同分异构体有 ______种(不考虑立体异构)。
(5)H中的手性碳原子(与四个各不相同原子或基团相连的碳原子)有 ______个。
(6)中间产物G的结构简式为 ______。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A.奥运火炬使用氢燃料,燃烧过程中生成水,无二氧化碳排放,可实现“碳零排放”,故A正确;
B.气溶胶为胶体分散系,当光束通过气溶胶时会出现丁达尔效应,故B正确;
C.“冰墩墩“的外套材料硅橡胶(聚合物)是高分子化合物,属于混合物,故C正确;
D.“冰丝带”幕墙由玻璃拼装而成,玻璃与光纤的成分不相同,故D错误;
故选:D。
A.氢气燃烧生成水;
B.胶体具有丁达尔效应;
C.高分子化合物为混合物;
D.玻璃成分为硅酸盐、二氧化硅等,光纤成分为二氧化硅。
本题考查了物质性质和应用、物质成分的分析判断、胶体性质等知识点,注意知识的积累,题目难度不大。
2.【答案】B
【解析】解:A.环丙烷分子中只含有1种H原子,其一氯代物只有1种,故A错误;
B.溴水与苯混合后分层,有机层在上层,溴水与苯乙烯发生加成反应,导致溶液褪色,乙酸与溴水不分层,可用溴水鉴别苯、苯乙烯和乙酸,故B正确;
C.乙醇含有1个羟基,丙三醇含有3个羟基,二者结构不相似,不属于同系物,故C错误;
D.乙烯分子中含有的碳碳双键易被高锰酸钾溶液氧化,发生了氧化还原反应,不是加成反应,故D错误;
故选:B。
A.环丙烷分子中只含有1种等效H;
B.苯不溶于水,乙酸易溶于水,苯乙烯与溴发生加成反应;
C.二者含有的羟基数目不同,结构不相似;
D.乙烯被高锰酸钾溶液氧化。
本题考查有机物结构和性质,为高频考点,明确同系物概念、常见反应类型为解答关键,注意掌握常见有机物组成、结构与性质,题目难度不大。
3.【答案】C
【解析】解:A.标准状况下,2.24LCH4所含质子数为:2.24L22.4L/mol×10×NAmol−1=NA,故A正确;
B.17.1gBa(OH)2中所含的极性共价键数目为:17.1g171g/mol×2×NAmol−1=0.2NA,故B正确;
C.铁离子为弱碱阳离子,水溶液中部分水解,离子方程式为:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,导致溶液中阳离子数目增加,所以1L0.1mol⋅L−1FeCl3溶液中,所含阳离子的数目大于0.1NA,故C错误;
D.二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫,生成1个三氧化硫转移2个电子,则每转移1mol电子,生成SO3的分子数为0.5NA,故D正确;
故选:C。
A.1个甲烷含有10个电子;
B.1mol氢氧化钡含有2mol氢氧根离子,含有2molO−H键;
C.铁离子为弱碱阳离子,水溶液中部分水解;
D.二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫,生成1个三氧化硫转移2个电子。
本题考查了阿伏加德罗常数的有关计算,熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键,难度不大,注意盐类水解的性质,题目难度不大。
4.【答案】A
【解析】解:A.标准NaOH溶液测定待测盐酸的浓度,需酸碱滴定管、锥形瓶,给出的仪器合理,故A正确;
B.提取溴的CCl4溶液中的溴单质,可选蒸馏法,需蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、锥形瓶等,故B错误;
C.观察K的焰色需要透过蓝色的钴玻璃,需铂丝或铁丝、酒精灯、蓝色的钴玻璃片,故C错误;
D.配制250mL0.1mol⋅L碳酸钠溶液,称量后溶解、冷却,转移到容量瓶中定容,需托盘天平、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、250mL容量瓶,故D错误;
故选:A。
A.标准NaOH溶液测定待测盐酸的浓度,需酸碱滴定管、锥形瓶;
B.提取溴的CCl4溶液中的溴单质,可选蒸馏法;
C.观察K的焰色需要透过蓝色的钴玻璃;
D.配制250mL0.1mol⋅L碳酸钠溶液,称量后溶解、冷却,转移到容量瓶中定容。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、中和滴定、混合物分离提纯、离子检验、溶液的配制、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
5.【答案】B
【解析】解:根据分析可知,X为N,Y为Na,Z为S,W为Cl元素,
A.电子层越多离子半径越大,电子层结构相同时,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径:Y
D.Na2S为强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,c(H+)
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y是短周期中原子半径最大的主族元素,则Y为Na;X位于第VA族,其原子序数小于Na,则X为N;Z的一种氧化物具有漂白作用,其原子序数大于Na小于W,则Z为S,W为Cl元素,以此分析解答。
本题考查原子结构与元素周期律,结合原子序数、原子半径、物质性质来推断元素为解答关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用,题目难度不大。
6.【答案】D
【解析】解:A.根据上述分析,Zn电极为负极,气体扩散电极为正极,电流从正极流向负极,因此电流从气体扩散电极流出,故A错误;
B.根据原电池工作原理,OH−向负极移动,即向Zn电极移动,故B错误;
C.根据装置图,负极反应式为Zn−2e−+4OH−=Zn(OH)42−,正极反应式为O2+4e−+2H2O=4OH−,交换膜应为氢氧根离子交换膜,如果隔膜为选择化学性质活泼的氢氧根离子选择性膜,该装置原理不是锌-空气电池,故C错误;
D.根据装置图,负极反应式Zn−2e−+4OH−=Zn(OH)42−、Zn(OH)42−=ZnO+2OH−+H2O,故D正确;
故选:D。
分析装置可知,右边电极为Zn,Zn元素的化合价升高,根据原电池工作原理,Zn电极为负极,则右边电极为正极,左侧氧气得电子,发生还原反应,作为电池正极,据此分析回答问题。
本题考查原电池原理和电解池原理,题目难度中等,能依据图象和信息准确判断正负极是解题的关键,难点是电极反应式的书写。
7.【答案】D
【解析】解:A.由图中可知,m点对应的NaF溶液的体积为20mL,即CaCl2+2NaF=CaF2↓+2NaCl,CaCl2与NaF恰好完全反应,此时为CaF2的饱和溶液,设溶液中Ca2+浓度为xmol/L,则F−的浓度为2xmol/L,则有x×(2x)2=5×10−10,解得x=5×10−4,故有m=−lgc(Ca2+)=−lg(5×10−4)=4−lg5,故A正确;
B.Ksp仅仅是温度的函数,温度不变Ksp不变,则a点和c点的Ksp相等,故B正确;
C.若改用0.05mol⋅L−1NaF溶液,则消耗的NaF溶液的体积要增大,则b点向右平移,故C正确;
D.根据电荷守恒可知,c点溶液中存在c(Cl−)+c(F−)+c(OH−)=c(Na+)+c(H+)+2c(Ca2+),故D错误;
故选:D。
A.由图中可知,m点对应的NaF溶液的体积为20mL,即CaCl2+2NaF=CaF2↓+2NaCl,CaCl2与NaF恰好完全反应,;
B.Ksp仅仅是温度的函数,温度不变Ksp不变;
C.若改用0.05mol⋅L−1NaF溶液,则消耗的NaF溶液的体积要增大;
D.根据电荷守恒可知,c点溶液中存在c(Cl−)+c(F−)+c(OH−)=c(Na+)+c(H+)+2c(Ca2+)。
本题考查难溶电解质的溶解平衡,为高频考点,侧重考查学生的分析能力和计算能力的考查,把握盐类水解及其影响因素、溶度积常数Ksp的应用、图象表示的意义是解题的关键,注意纵坐标的含义,题目难度中等。
8.【答案】球形干燥管 aSO2 CO2 温度过高则冰醋酸、二氯亚砜会挥发且二氯亚砜会分解,导致产品产率降低 氢氧化钠溶液 蒸馏提纯 60.5
【解析】解:(1)仪器c的名称是球形干燥管;冷凝管的进水方向为下进上出,进水口是a,
故答案为:球形干燥管;a;
(2)反应1:CH3COOH+SOCl2→CH3COCl+X↑+Y↑,根据质量守恒可知,生成气体为二氧化硫、二氧化碳气体,化学式为SO2、CO2,
故答案为:SO2;CO2;
(3)冰醋酸沸点为118℃,SOCl2沸点为79℃且受热易分解,控制反应温度在35℃左右,不宜过高,温度过高则冰醋酸、二氯亚砜会挥发且二氯亚砜会分解,导致产品产率降低,
故答案为:温度过高则冰醋酸、二氯亚砜会挥发且二氯亚砜会分解,导致产品产率降低;
(4)反应物中二氯亚砜遇水水解、生成物中乙酰氯遇水或乙醇剧烈分解,c中盛放无水氯化钙,无水氯化钙可以做干燥剂,防止空气中水进入装置;反应生成二氧化硫气体有毒会污染空气,d中盛放的试剂是氢氧化钠,氢氧化钠可以吸收二氧化硫减少污染,
故答案为:氢氧化钠溶液;
(5)由图表信息可知,四种物质的沸点不同,则步骤II中从混合物中提纯乙酸酐应采取的操作为蒸馏提纯,
故答案为:蒸馏提纯:
(6)由反应:CH3COOH+SOCl2→CH3COCl+X↑+Y↑、CH3COCl+CH3COOH→(CH3CO)2O+HCl↑,可知2CH3COOH∼SOCl2∼(CH3CO)2O;21.0gCH3COOH的物质的量为21.0g÷60g/mol=0.35mol,21.0gSOCl2的物质的量为21.0g÷119g/mol≈0.176mol,0.176×2>0.35,则CH3COOH量不足,完全反应理论上生成(CH3CO)2O的质量为0.35mol÷2×102g/mol=17.85g,故该方法制得乙酸酐的产率是12.0g×90%17.85g×100%≈60.5%,
故答案为:60.5。
冰醋酸加入到三颈烧瓶中,再分批缓慢加入SOCl2,水浴加热控制反应温度35℃,搅拌回流2小时,反应生成乙酸酐,利用各物质沸点不同,进行蒸馏分离提纯得到较纯乙酸酐,通过计算可求理论产品质量,然后通过实际质量求出产品产率。
本题考查了物质的制备,涉及了元素的相关性质,实验设计,操作控制,方程式的书写、纯度的计算等,要求学生对物质基本性质的掌握,并加以灵活运用,题目难度中等。
9.【答案】加压有利于CO2在水中的溶解,促进CO2与K2CO3溶液反应,平衡向右移动 +177b−at (b−a)3(32a−b)2 BCe2O3+CO2=2CeO2+CO4OH−−4e−=O2+2H2O4NA
【解析】解:(1)平衡移动原理解释吸收CO2的反应在加压下进行的原因为CO2+H2O+CO32−⇌2HCO3−,加压有利于CO2在水中的溶解,促进CO2与K2CO3溶液反应,平衡向右移动,
故答案为:加压有利于CO2在水中的溶解,促进CO2与K2CO3溶液反应,平衡向右移动;
(2)①分析图像可知,由生成物总能量-反应物总能量=[−300−(−477)]kJ⋅mol−1=+177kJ⋅mol−1,
故答案为:+177;
②等物质的量的C2H6和CO2在刚性容器内发生上述反应,tmin时达到平衡,已知起始总压为akPa,可得三段式
C2H6(g)+CO2(g)→C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)单位:kPa
起始 a2 a2 0 0 0
转化 x x x x x
终止 a2−xa2−xxxx
平衡时总压为bkPa,则 a2−x+a2−x+x+x+x=b,解得x=(b−a)kPa,0∼tmin的平均反应速率为v(CO2)=b−atkPa⋅min−1,Kp=p(C2H4)×p(H2O)×p(CO)p(C2H6)×p(CO2)=(b−a)3(32a−b)2kPa,
A.通入惰性气体,由于分压不变,故平衡常数不变,故A错误;
B.增大反应物乙烯的浓度,有利于提高二氧化碳的平衡转化率,故B正确;
C.增大二氧化碳浓度,平衡正向移动,但是二氧化碳的转化率降低,故C错误;
D.降低温度,平衡逆向移动,转化率降低,
故答案为:b−at;(b−a)3(32a−b)2;B;
③反应(i)2CeO2+C2H6=Ce2O3+C2H4+H2O,总反应为C2H6(g)+CO2(g)→C2H4(g)+H2O(g)+CO(g),故反应ii=总反应-反应i=Ce2O3+CO2=2CeO2+CO,
故答案为:Ce2O3+CO2=2CeO2+CO;
(3)①阳极氢氧根离子失电子放电,产生氧气和水,对应的电极方程式为4OH−−4e−=O2+2H2O,
故答案为:4OH−−4e−=O2+2H2O;
②标准状况下,若消耗2.24LCO2,对应气体的物质的量为1mol,转移4mol电子,对应电子数为4NA,
故答案为:4NA。
(1)平衡移动原理解释吸收CO2的反应在加压下进行的原因为CO2+H2O+CO32−⇌2HCO3−,加压有利于CO2在水中的溶解,促进CO2与K2CO3溶液反应;
(2)①分析图像可知,由生成物总能量-反应物总能量可以计算反应焓变;
②等物质的量的C2H6和CO2在刚性容器内发生上述反应,tmin时达到平衡,已知起始总压为akPa,可得三段式
C2H6(g)+CO2(g)→C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)单位:kPa
起始 a2 a2 0 0 0
转化 x x x x x
终止 a2−xa2−xxxx
平衡时总压为bkPa,则 a2−x+a2−x+x+x+x=b,解得x=(b−a)kPa,0∼tmin的平均反应速率为v(CO2)=b−atkPa⋅min−1,据此计算,
A.通入惰性气体,由于分压不变;
B.增大反应物乙烯的浓度,有利于提高二氧化碳的平衡转化率;
C.增大二氧化碳浓度,平衡正向移动;
D.降低温度,平衡逆向移动;
③反应(i)2CeO2+C2H6=Ce2O3+C2H4+H2O,总反应为C2H6(g)+CO2(g)→C2H4(g)+H2O(g)+CO(g),故反应ii=总反应-反应i;
(3)①阳极氢氧根离子失电子放电,产生氧气和水;
②标准状况下,若消耗2.24LCO2,对应气体的物质的量为1mol,转移4mol电子。
本题考查化学平衡计算,为高频考点和高考常考题型,明确化学平衡及其影响因素、盖斯定律的计算应用为解答关键,注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用,试题培养了学生的分析能力及综合应用能力,题目难度中等。
10.【答案】粉碎催化剂 7:2 4h、70℃AlO2−+H++H2O=Al(OH)3↓pH过低,氢氧化铝会溶解 过滤 CMnS2+9ClO−+6OH−=MoO42−+9Cl−+2SO42−+3H2O
【解析】解:(1)为了提高“焙烧”效率,可采用的措施为粉碎催化剂,焙烧时发生反应,氧气为氧化剂,MoS2为还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为7:2,
故答案为:粉碎催化剂;7:2;
(2)“水溶”时,钼浸取率与浸取时间、浸取温度的关系如图所示,综合考虑成本等因素,分析图像可知,最佳浸取时间和浸取温度为4h、70℃,
故答案为:4h、70℃;
(3)加入稀硫酸会发生反应2NaAlO2+H2SO4+2H2O=Na2SO4+2Al(OH)3↓,对应离子方程式为AlO2−+H++H2O=Al(OH)3↓,pH过低,氢氧化铝会溶解,无法完成分离,
故答案为:AlO2−+H++H2O=Al(OH)3↓;pH过低,氢氧化铝会溶解;
(4)结合分析可知,操作I为过滤,滤液1中含有大量的硫酸钠和少量的钼酸钠,通过结晶可以获得Na2SO4⋅10H2O和溶液2,溶液2最终获得Na2MoO4⋅2H2O,结晶过程硫酸钠结晶而钼酸钠没有结晶,结合图示,Na2SO4⋅10H2O在30℃以下溶解度受温度影响较大,且溶解度较小,易结晶析出,故对应的操作为蒸发浓缩,冷却到10℃左右,
故答案为:C;
(5)次氯酸钠具有强氧化性,能够把MoS2在碱性条件下氧化为MnO4−和SO42−,根据电子转移守恒和质量守恒写出发生反应的离子方程式为:MnS2+9ClO−+6OH−=MoO42−+9Cl−+2SO42−+3H2O,
故答案为:MnS2+9ClO−+6OH−=MoO42−+9Cl−+2SO42−+3H2O。
废钼催化剂(主要含有MoS2和Al2O3)碱性焙烧时MoO3、Al2O3跟Na2CO3发生反应转化为Na2MoO4、NaAlO2和CO2,固体水浸后滤液中主要含有Na2MoO4、NaAlO2,加入稀硫酸会发生反应2NaAlO2+H2SO4+2H2O=Na2SO4+2Al(OH)3↓,使铝元素去除。再利用重结晶的方法提纯Na2MoO4,据此分析回答问题。
本题考查物质的制备实验方案设计,为高考常见题型和高频考点,侧重考查学生知识综合应用、根据实验目的及物质的性质进行分析、实验基本操作能力及实验方案设计能力,综合性较强,注意把握物质性质以及对题目信息的获取与使用,难度中等。
11.【答案】6s26p2 32Ncdsp3d直线形 PbF4为离子化合物,熔点受离子键的影响,PbCl4为分子晶体,熔点受分子间作用力影响,离子键比分子间作用力强, 6 棱心 M×103022NAa3
【解析】解:(1)Pb原子位于第六周期第IVA族,其价电子排布式为6s26p2,N能层电子填满为2×42=32个,
故答案为:6s26p2;32;
(2)同周期主族元素,从左向右,第一电离能呈增大的趋势,但第、族出现反常,比相邻元素大,CH3NH3+中含有N、H、C3种元素,因此第一电离能最大的为N元素,在CH3NH3+中C、N原子采用sp3杂化,C−H、N−H采用sp3杂化与s杂化原子轨道重叠形成,C−N键由sp3杂化与sp3杂化原子轨道重叠形成的,
故答案为:N;cd;
(3)I3−的VSEPR模型如图可知,中心I原子形成2个σ键和3个孤电子对,杂化方式是sp3d杂化,从图可知I3−的空间构型为直线形,
故答案为:sp3d;直线形;
(4)PbF4为离子化合物,熔点受离子键的影响,PbCl4为分子晶体,熔点受分子间作用力影响,离子键比分子间作用力强,故PbF4的熔点比PbCl4高,
故答案为:PbF4为离子化合物,熔点受离子键的影响,PbCl4为分子晶体,熔点受分子间作用力影响,离子键比分子间作用力强,
(5)由(CH3NH3)PbI3晶体属于钙钛矿型结构可知位于体心的Pb2+周围距离最近且相等的I−位于面心,为6个,将图中CsPbI3晶晶胞扩展为2×2×2结构,8个晶胞体心的8个Pb2+构成新立方晶胞的顶点,I−原子处于新晶胞棱心,设晶胞边长为xpm,晶胞中A、B之间的距离为晶胞面对角线的一半,即apm=22xpm,x=2apm,晶胞体积V=(2a×10−10cm)3,ρ=mV=MNAg(2a×10−10cm)3=M×103022NAa3 g▪cm−3,
故答案为:6;棱心;M×103022NAa3。
(1)基态Pb原子位于第六周期第IVA族,N能层电子填满;
(2)同周期主族元素,从左向右,第一电离能呈增大的趋势,但第、族出现反常,比相邻元素大;根据CN原子成键推断CN原子杂化方式;故第一电离能由大到小的顺序为:N>C>H,
(3)根据I3−的VSEPR模型图可知中心I原子成键情况及构型;
(4)PbF4为离子晶体,PbCl4为分子晶体;
(5)由(CH3NH3)PbI3晶体属于钙钛矿型结构可知位于体心的Pb2+周围距离最近且相等的I−位于面心,将图中CsPbI3晶晶胞扩展为2×2×2结构,8个晶胞体心的8个Pb2+构成新立方晶胞的顶点,设边长为xpm,晶胞中A、B之间的距离为晶胞面对角线的一半,求出边长即可得到晶胞体积,根据ρ=mV求解。
本题考查物质结构和性质,涉及原子结构、核外电子排布、价层电子对互斥理论、晶胞计算方法等知识点是解本题关键,侧重考查基础知识的掌握和灵活应用能力、空间想象能力及计算能力,题目难度中等。
12.【答案】2−甲基丙酸甲酯 酯基和碳碳双键 +CH3OH加成反应 12 1
【解析】解:(1)由题干路线图中A的结构简式可知A的化学名称为:2−甲基丙酸甲酯,由F的结构简式可知,F中所含官能团的名称为氨基、酯基和碳碳双键,
故答案为:2−甲基丙酸甲酯;酯基和碳碳双键;
(2)A即与CH3CN反应可以生成B即和相对分子质量为32的一元醇即CH3OH,则由A生成B的化学方程式为:+CH3OH,
故答案为:+CH3OH;
(3)由题干流程图信息可知,由B生成D即和生成,故该反应的反应类型为加成反应,D的结构简式为,
故答案为:加成反应;;
(4)与有机物B()官能团完全相同即酮羰基和氰基,则其同分异构体先考虑除−CN和剩余4个碳架异构有两种即C−C−C−C和,在考虑连入−CN分别各有两种即4种:C−C−C−C−CN、、,,最后考虑在两个碳原子之间插入分别有4种、4种、3种和1种,则共有4+4+3+1=12种,
故答案为:12;
(5)由题干合成路线图中H的结构简式可知H中的手性碳原子(与四个各不相同原子或基团相连的碳原子)有1个,
故答案为:1;
(6)由题干已知Hantzsch合成的信息可知,中间产物G的结构简式为:,
故答案为:。
由题干流程图中D的分子式和B、C、E的结构简式以及D到E的转化过程中失去一分子水可知,D的结构简式为:,(4)与有机物B()官能团完全相同即酮羰基和氰基,则其同分异构体先考虑除−CN和剩余4个碳架异构有两种即C−C−C−C和,在考虑连入−CN分别各有两种即4种:C−C−C−C−CN、、,,最后考虑在两个碳原子之间插入分别有4种、4种、3种和1种,则共有4+4+3+1=12种,(5)由题干已知Hantzsch合成的信息可知,中间产物G的结构简式为:,据此分析解题。
本题考查有机物推断和合成,侧重考查分析推断及知识迁移能力,正确推断各物质结构简式是解本题关键,灵活运用知识迁移方法、逆向思维方法进行合成路线设计,注意反应中断键和成键方式,题目难度中等。
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