2022届云南省曲靖市一中高三下学期第二次教学质量监测理科综合化学试题含解析
展开云南省曲靖市一中2022届高三下学期第二次教学质量监测
理科综合化学试题
一、单选题
1.2022年2月,第24届冬奥会在北京成功举办。下列有关说法正确的是( )
A.为保证食物的口感和安全性,不能在食品中添加任何食品添加剂
B.北京冬奥会上,礼仪服饰采用高科技石墨烯发热材料,石墨烯属于有机高分子材料
C.冰的密度比水小,是因为水分子内存在氢键
D.“绿色奥运”是本届奥运会的理念之一,采用风能和太阳能为奥运服务体现了这一理念
2.若NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温下,18gH2O所含的质子数为18NA
B.在标准状况下,5.6LCH4和11.2LCl2在光照下充分反应后的分子数为0.75NA
C.1L0.1mol·L-1乙二酸溶液中含H+的数目为0.2NA
D.用惰性电极电解饱和食盐水,电子转移的数目为NA时,生成的OH-浓度为1mol·L-1
3.下列实验操作可以达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
制备无水AlCl3
蒸发Al和稀盐酸反应后的溶液
B
验证结合H+的能力:CO32-
C
验证可溶性MR为强酸强碱盐
25℃,测得MR溶液的pH=7
D
探究浓度对反应速率的影响
向2支各盛有5mL不同浓度的NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液,观察实验现象
A.A B.B C.C D.D
4.科学家在提取中药桑白皮中的活性物质方面取得重大进展,其中一种活性物质的结构如图所示,下列说法错误的是( )
A.该物质核磁共振氢谱有9组吸收峰
B.该物质能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1mol该物质最多能与5molNaOH反应
D.该物质的分子式为C19H18BrO4
5.一种新型漂白剂由短周期元素W、X、Y、Z组成,其结构如图所示,其中W、Y、Z三种元素分别位于不同的短周期且不同主族,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子层结构相同。下列叙述错误的是( )
A.元素的非金属性X>Y
B.该漂白剂的漂白原理与漂白粉相似
C.工业上通常采用电解W的氯化物的水溶液制备单质W
D.该漂白剂中X、Y原子最外层均满足8电子稳定结构
6.科学家设计了一种高效、低能耗制备H2O2的装置,装置如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.阴极区产生2molOH-时,参加反应的O2在标准状况下的体积为11.2L
B.a为电源的正极
C.阳极区反应为−2e-+3OH-=2H2O+
D.该装置中,离子交换膜为阴离子交换膜
7.常温下,用0.10mol·L-1的盐酸滴定20mL相同浓度的某一元碱BOH溶液,滴定过程中pH及电导率变化曲线如图所示:
下列说法错误的是( )
A.BOH的Kb约为1×10-5
B.a点:c(B+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(BOH)
C.滴加盐酸的过程中,溶液中水的电离程度先减小后增大
D.b点:c(B+)<0.05mol·L-1
二、综合题
8.硫氰化钾(KSCN)是一种用途广泛的化学药品,常用于检验铁离子、银离子等。某化学兴趣小组制备硫氰化钾的简易实验装置如图所示(三颈烧瓶内盛放CS2、水和催化剂):
(1)NH4SCN的制备:关闭k2,打开k1,向三颈烧瓶中CS2层通入NH3并水浴加热制取NH4SCN,同时生成一种酸式盐,写出该反应的化学方程式 ,该反应 (填“是”或“不是”)氧化还原反应。
(2)KSCN溶液的制备:关闭k1,保持三颈烧瓶内液体温度105℃一段时间以使酸式盐杂质分解除去,打开k2,缓缓滴入适量的KOH溶液制备KSCN溶液,该过程的加热方式为 。
(3)尾气处理:烧杯中酸性K2Cr2O7溶液用于除去尾气中两种污染性气体,其中一种气体A能使酚酞试液变红,另一种气体B能使酸性K2Cr2O7溶液颜色变浅(含Cr3+),且产生浅黄色沉淀,写出除去杂质气体B的离子方程式 。
(4)KSCN晶体的制备:先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压蒸发浓缩,冷却结晶、 、 、干燥,得到KSCN晶体。
(5)测定晶体中KSCN的含量:称取7.0g样品配成500mL溶液,量取20.00mL溶液于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴Fe(NO3)3溶液作指示剂,用0.1000mol·L-1AgNO3标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液24.00mL。
①滴定时发生的反应:SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色),则滴定终点的现象是 。
②晶体中KSCN的质量分数为 (保留三位有效数字)
9.五氟化锑主要用作氟化工的催化剂,也用作纺织工业织物阻燃剂,在染料工业中用于制造染料中间体,此外,还用于制备高纯度金属锑、无机离子交换材料和胶体五氧化二锑。以某锑矿(主要成分为Sb2O3,含有少量CuO、PbO、As2O3等杂质)为原料制备SbF5的工艺流程如图1:
已知:I.CuS、PbS的Ksp分别为6.3×10-36、9.0×10-29;
II.As2O3微溶于水、Sb2O3难溶于水,它们均为两性氧化物;SbOCl难溶于水。
回答下列问题:
(1)已知锑与氮元同素主族,原子序数为51,请写出锑在元素周期表中的位置 。
(2)“浸出”时少量Sb2O3转化为“滤渣1”。其成分为SbOCl,加入氨水“除氯”,同时将其转化为Sb2O3,该反应的离子方程式为 ,不宜用NaOH溶液代替氨水的原因为 。
(3)“沉淀”的过程是加入极稀的Na2S溶液,其目的是使Cu2+和Pb2+转化为相应的硫化物而除去,当CuS、PbS共沉时,c(Cu2+)c(Pb2+)= 。
(4)“除砷”时,H2PO2-转化为H3PO4,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(5)“电解”中锑的产率与电压大小关系如图2所示。当电压趣过U0V时,锑的产率降低的原因可能是 。
(6)SbF5与KMnF6反应。首次实现了用化学方法制取F2,同时生成KSbF6和MnF3,化学反应方程式为 。
10.在机动车发动机中,燃料燃烧产生的高温会使空气中的氮气和氧气反应,生成氮氧化物,某些硝酸盐分解,也会产生氮氧化物,已知如下反应:
①2AgNO3(s)=2Ag(s)+2NO2(g)+O2(g) △H1>0
②2NO2(g)⇌N2O4(g) △H2<0
(1)温度T1时,在0.5L的恒容密闭容器中投入0.04molAgNO3(s)并完全分解,测得混合气体的总物质的量(n)与时间(t)的关系如图1所示:
①下列情况能说明体系达到平衡状态的是 (填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量不再改变
b.O2的浓度不再改变
c.NO2的体积分数不再改变
d.混合气体的密度不再改变
②若达到平衡时,混合气体的总压强p=0.8MPa,反应开始到10min内N2O4的平均反应速率为 MPa·min-1。在该温度下2NO2(g)⇌N2O4(g)的平衡常数Kp= (MPa)-1(结果保留3位有效数字)。[提示:用平衡时各组分分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数(Kp),组分的分压(p1)=平衡时总压(p)×该组分的体积分数(φ)]。
③实验测得υ正=υ(NO2)消耗=k正c2(NO2),υ逆=2υ(N2O4)消耗=k逆c(N2O4),k正、k逆为速率常数且只受温度影响。则化学平衡常数K与速率常数k正、k逆的数学关系是K= 。若将容器的温度改变为T2时,其k正=10k逆,则T1 T2(填“>”“<”或“=”)。
(2)用活性炭还原法可将氮氧化物转化为无毒气体,有关反应为C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)。向恒容密闭容器中加入足量的活性炭和一定量NO,20min达到平衡,保持温度和容器体积不变再充入NO和N2,使二者的浓度均增加至原来的两倍,此时反应υ正 υ逆(填“>”“<”或“=”)。
(3)氮氧化物排放到空气中会造成空气污染。2021年我国科研人员以二硫化钼(MoS2)作为电极催化剂,研发出一种Zn—NO电池系统,该电池同时具备合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图2所示(双极膜可将水解离为H+和OH-,并实现其定向通过)。在该电池工作过程中,MoS2电极上发生的电极反应式为 ,若有4.48LNO(标准状况下)参加反应,Zn/ZnO电极质量增加 g。
11.云南省曲靖市物华天宝,资源丰富,煤炭、磷、铅、锌、锑等资源储量位居全省前列,会泽县“斑铜”技艺更是闻名全国。2021年12月,中国有色金属工业协会授予曲靖市“绿色晶硅光伏之都”称号。
(1)晶体硅中Si原子的杂化方式是 ,基态Zn原子核外电子排布式为 ,基态Cu原子核外有 种能量不同的电子。
(2)磷化亚铜(Cu3P)用于制造磷青铜,磷青铜是含少量锡、磷的铜合金。磷化亚铜与水反应产生有毒的磷化氢(PH3)气体,PH3分子的空间构型为 ;Si、P、S的第一电离能(I1)由大到小的顺序为 。
(3)一种铜金合金具有储氢功能。其晶体为面心立方最密堆积结构,晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点,则Au原子的配位数为 。该储氢材料储氢时,氢分子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与ZnS的结构相似(如图1),该晶体储氢后的化学式为 。
(4)磷青铜晶体的晶胞结构如图2所示,该晶体中P原子位于由铜原子形成的 的空隙中。若晶体密度为ag·cm-3,P与最近的Cu原子的核间距为 nm(用含NA的代数式表示)。
12.用于治疗高血压的药物Q的合成路线如图:
已知:芳香族化合物与卤代烃在AlCl3催化下可发生如下可逆反应:+R′Cl⇌AlCl3+HCl
(1)W的一氯代物只有一种,则W的名称为 。
(2)B→D的化学方程式 。
(3)F的结构简式为,F→G的反应类型是 。
(4)M的结构简式是 。
(5)生成L的反应为取代反应且L中不含苯环之外的其他环状结构,L分子中所含的官能团有碳氯键(氯原子)、酰胺基、 、 。
(6)满足下列条件的D的同分异构体有 种。
①含有酯基;②能发生银镜反应。
其中,核磁共振氢谱显示三组蜂的物质的结构简式为 。(任写一种)
(7)H2NCH2CH2NH2的同系物(丙二胺)可用于合成药物。
已知:i.R1HC=CHR2→②Zn,H2O①O3R1CHO+R2CHO
ii.ROH+NH3→ΔRNH2+H2O
iii.RCN+2H2→Δ催化剂RCH2NH2
如图方法能合成丙二胺,中间产物X、Y、Z的结构简式分别是 、 、 。
CH3CH=CHCH3→X→Y→Z→
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.为保证食物的口感和安全性,可以符合题意选择合适的食品添加剂并适量添加,A项不符合题意;
B.石墨烯是一种无机碳单质,不属于有机高分子材料,B项不符合题意;
C.冰的密度比水小,是因为固态水分子间存在的氢键数目更多,且氢键具有方向性,空间体积更大,所以冰的密度更小,C项不符合题意;
D.风能和太阳能属于新型能源,同时也属于清洁能源,采用风能和太阳能为奥运服务体现了绿色化学、绿色奥运这一理念,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.食品添加剂合理添加即可;
B.石墨烯为碳单质,属于无机非金属材料;
C.水蒸气中水分子主要以单个分子的形式存在,液态水中多个水分子通过氢键结合在一起,形成(H2O)n,冰中所有水分子以氢键互相联结成晶体,氢键的形成使水分子之间的间隙增大,从而导致冰的密度比水的密度小。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.已知一个H2O分子中含有10个质子,故常温下,18gH2O所含的质子数为18g18g·mol-1×10×NAmol-1=10NA,A不符合题意;
B.已知CH4+Cl2→光照CH3Cl+HCl、CH3Cl+Cl2→光照CH2Cl2+HCl、CH2Cl2+Cl2→光照CHCl3+HCl、CHCl3+Cl2→光照CCl4+HCl可知不管进行哪个反应,反应前后分子总数均保持不变,个在标准状况下,5.6LCH4和11.2LCl2在光照下充分反应后的分子数为(5.6L22.4L·mol-1+11.2L22.4L·mol-1)×NAmol-1=0.75NA,B符合题意;
C.由于乙二酸是多元弱酸,电离不完全,故1L0.1mol·L-1乙二酸溶液中含H+的数目小于0.2NA,C不符合题意;
D.由于题干未告知电解后溶液的体积,故无法计算用惰性电极电解饱和食盐水,电子转移的数目为NA时,生成的OH-浓度,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.一个水分子含10个质子;
C.乙二酸部分电离;
D.溶液体积未知。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.加热促进铝离子水解,且生成的盐酸易挥发,应在HCl气流中加热制备,A不合题意;
B.NaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合后产生白色沉淀氢氧化铝同时生成碳酸钠,反应的离子方程式为:HCO3-+ AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-,故能验证结合H+的能力:CO32-
D.由于H2O2和NaHSO3反应生成Na2SO4和H2O的反应无明显现象,故向2支各盛有5mL不同浓度的NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液,观察不到明显的实验现象,即无法探究浓度对反应速率的影响,D不合题意;
故答案为:B。
【分析】A.Al和稀盐酸反应生成氯化铝,加热氯化铝溶液铝离子水解生成氢氧化铝;
C.pH=7的溶液不一定是强酸强碱盐溶液;
D.利用控制变量法探究某一因素对化学反应速率的影响时,应保证其他反应条件相同。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.该物质核磁共振氢谱有9组吸收峰即,故A不符合题意;
B.该物质含有谈谈双键,酚羟基,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B不符合题意;
C.1mol该物质含有3mol酚羟基,消耗3molNaOH,苯环上连溴原子,消耗2molNaOH,因此最多能与5molNaOH反应,故C不符合题意;
D.该物质的分子式为C19H17BrO4,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.该物质含有9种不同环境的氢原子;
B.该物质含有的碳碳双键和酚羟基均能使酸性高锰酸钾溶液褪色;
C.该物质中酚羟基、溴原子、溴原子水解生成的酚羟基能与NaOH反应;
D.根据结构简式确定其分子式。
5.【答案】C
【解析】【解答】A.由分析可知,X、Y分别 O、B,根据同一周期从左往右元素非金属性依次增强可知,元素的非金属性O>B即X>Y,A不符合题意;
B.由题干漂白剂的结构可知,分子中含有过氧键,具有强氧化性,漂白粉也是由于能够生成具有强氧化性的HClO而漂白的,故该漂白剂的漂白原理与漂白粉相似,B不符合题意;
C.由分析可知,W为Mg,工业上通常采用电解熔融的MgCl2来制备单质Mg,而不是电解W的氯化物的水溶液,C符合题意;
D.由题干漂白剂的结构可知,该漂白剂中X、Y原子最外层均满足8电子稳定结构,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】Z形成一个共价单键,则Z为H元素;W带有2个正电荷,X形成2个共价键,W、X对应的简单离子核外电子排布相同,则W位于第三周期,为Mg元素,X位于第二周期,为O元素;W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,Y最外层电子数为6-1-2=3,位于第二周期,则Y为B元素。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.阴极电极反应式O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-,则阴极区产生2molOH-时,参加反应的O2为1mol,在标准状况下的体积为22.4L,故A符合题意;
B.根据前面分析a为电源的正极,故B不符合题意;
C.根据前面得到左边是阳极, 被氧化,因此阳极区反应式为−2e-+3OH-=2H2O+,故C不符合题意;
D.该装置中,氢氧根在阳极消耗,因此阴极产生的氢氧根要转移到阳极区域,则离子交换膜为阴离子交换膜,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】左侧电极,醛被氧化为羧酸,则左侧为阳极,电极反应为−2e-+3OH-=2H2O+,右侧为阴极,电极反应为O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-,则a为电源正极,b为电源负极。
7.【答案】C
【解析】【解答】A.根据图知,开始时BOH溶液的pH=11,溶液中c(OH-)=Kwc(H+)=10-1410-11mol/L=10-3mol/L,BOH电离程度较小,则溶液中c(BOH)≈0.1mol/L,c(B+)≈c(OH-)=10-3mol/L,BOH的Kb=c(B+)·c(OH-)c(BOH)≈10-3×10-30.1=10-5,A不符合题意;
B.a点等浓度的BOH和BCl混合溶液,存在电荷守恒c(B+ )+c(H+)=c(OH- )+c(Cl- )、存在物料守恒c(B+ )+c(BOH)=2c(Cl- ),所以存在c(B+ )+2c(H+)=2c(OH- )+c( BOH),B不符合题意;
C. 随着盐酸的滴加,一开始BOH电离的OH-浓度越来越小,对水的电离的抑制作用也越来越小,水的电离程度增大,B+浓度越来越大,B+水解对水的电离起促进作用,当恰好完全反应生成BCl时,水的电离程度最大,继续滴加盐酸,由于HCl电离出的H+对水的电离和B+水解均起到抑制作用,导致水的电离程度又减小,即滴加盐酸的过程中,溶液中水的电离程度先增大后减小,C符合题意;
D. 由A项分析可知,BOH是弱碱,b点为BOH与HCl恰好完全反应,由于B+发生水解,故b点c(B+)<0.05mol·L-1,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据Kb=c(B+)×c(OH-)c(BOH)计算;
B.根据电荷守恒和物料守恒判断;
C.酸或碱抑制水的电离,含弱离子的盐水解促进水的电离;
D.b点时,溶液中的溶质为BCl,B+发生水解。
8.【答案】(1)CS2+3NH3催化剂_ΔNH4SCN+NH4HS;不是
(2)油浴加热
(3)3H2S+Cr2O72-+8H+=2Cr3++3S+7H2O
(4)过滤;洗涤
(5)当滴入最后一滴AgNO3溶液,溶液颜色由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色;83.1%
【解析】【解答】
(1)关闭k2,打开k1,向三颈烧瓶中CS2层通入NH3并水浴加热制取NH4SCN,同时生成一种酸式盐,根据元素守恒可知该酸式盐为NH4HS,则该反应的化学方程式为:CS2+3NH3催化剂_ΔNH4SCN+NH4HS,反应中未有元素的化合价变化,则该反应不是氧化还原反应,故答案为:CS2+3NH3催化剂_ΔNH4SCN+NH4HS;不是;
(2)为使受热均匀,温度高于100℃,故该过程的加热方式为油浴加热,故答案为:油浴加热;
(3)已知NH4HS受热分解生成NH3和H2S,烧杯中酸性K2Cr2O7溶液用于除去尾气中两种污染性气体,其中一种气体A能使酚酞试液变红则A为NH3,另一种气体B能使酸性K2Cr2O7溶液颜色变浅(含Cr3+),且产生浅黄色沉淀即S单质,则B为H2S,故除去杂质气体B的离子方程式为:3H2S+Cr2O72-+8H+=2Cr3++3S+7H2O,故答案为:3H2S+Cr2O72-+8H+=2Cr3++3S+7H2O;
(4)先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到KSCN晶体,故答案为:过滤;洗涤;
(5)①题干信息告知,用Fe(NO3)3作指示剂,滴定时发生的反应:SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色),故滴定时溶液显红色,滴定终点是由于几乎没有SCN-,则溶液红色变为无色,故滴定终点的现象是当滴入最后一滴AgNO3溶液,溶液颜色由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色,故答案为:当滴入最后一滴AgNO3溶液,溶液颜色由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色;
②由题干反应可知:n(KSCN)=n(AgNO3)=0.1000mol/L×24.00×10-3L=2.4×10-3mol,晶体中KSCN的质量分数为500mL20.00mL×2.4×10-3mol×97g•mol-17.0g×100%=83.1%,故答案为:83.1%。
【分析】打开K1,向三颈烧瓶的CS2层通NH3并水浴加热以制取NH4SCN,同时生成NH4HS,先加热到105℃,让NH4HS受热分解,反应原理为:NH4HS=∆NH3↑+H2S↑,并用酸性K2Cr2O7溶液用于除去产物尾气中的硫化氢和氨气,然后向除去NH4HS的溶液中加入KOH溶液制备KSCN溶液,继续保持温度105℃,然后过滤,将滤液减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即可得到KSCN晶体,并用AgNO3滴定进行KSCN纯度的检测。
9.【答案】(1)第5周期第VA族
(2)2SbOCl+2NH3•H2O=Sb2O3+2NH4++2Cl-+H2O;SbOCl在碱性条件下“除氯”转化为Sb2O3,Sb2O3为两性氧化物,能溶于过的NaOH溶液,实际操作时NaOH的量不易控制
(3)1.5×107
(4)4:3
(5)H+参与了电极反应
(6)SbF5+KMnF6=F2↑+KSbF6+MnF3
【解析】【解答】
(1)已知锑与氮元同素主族即VA,原子序数为51,又知N为7、P为15、As为33,锑为51,即锑在元素周期表中的位置第5周期第VA族,故答案为:第5周期第VA族;
(2)浸出时少量Sb2O3转化为SbOCl,为“滤渣Ⅰ”的成分,加入氨水对其“除氯”转化为Sb2O3,即SbOCl与NH3•H2O反应生成Sb2O3、NH4Cl和H2O,发生反应的离子方程式为2SbOCl+2NH3•H2O=Sb2O3+2NH4++2Cl-+H2O;不宜用NaOH溶液代替氨水,是因为SbOCl在碱性条件下“除氯”转化为Sb2O3,Sb2O3为两性氧化物,能溶于过量的NaOH溶液,实际操作时NaOH的量不易控制,故答案为:2SbOCl+2NH3•H2O=Sb2O3+2NH4++2Cl-+H2O;SbOCl在碱性条件下“除氯”转化为Sb2O3,Sb2O3为两性氧化物,能溶于过的NaOH溶液,实际操作时NaOH的量不易控制;
(3)当CuS、PbS共沉时,c(Pb2+)c(Cu2+)=c(Pb2+)c(S2-)c(Cu2+)c(S2-)=Ksp(PbS)Ksp(CuS)=9.0×10-296.0×10-36=1.5×107,故答案为:1.5×107;
(4)“除砷”时,H2PO2-转化为H3PO4,As3+被还原为As单质,则发生反应的离子方程式为4As3++3H2PO2-+6H2O=4As↓+3H3PO4+9H+,反应中As3+的化合价降低被还原,是氧化剂,H2PO2-中P的化合价升高被氧化,是还原剂,故该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:3,故答案为:4:3;
(5)当电压超过U0V时,阴极周围的H+可能参与电极反应,被还原生成H2,导致锑的产率降低,故答案为:H+参与了电极反应;
(6)SbF5与KMnF6反应制取F2,同时生成KSbF6和MnF3,该反应中F元素的化合价从-1价升高为0,Mn的化合价从+5降低为+3,根据得失电子守恒、元素守恒配平该化学反应方程式为SbF5+KMnF6=F2↑+KSbF6+MnF3, 故答案为:SbF5+KMnF6=F2↑+KSbF6+MnF3。
【分析】锑矿用盐酸浸出,Sb2O3、CuO、PbO、As2O3分别与盐酸反应生成SbCl3、CuCl2、PbCl2、AsCl3,浸出时少量Sb2O3转化为SbOCl,滤渣1的成分为 SbOCl,过滤除去难溶性杂质,滤液中加入Na2S,沉淀Cu2+、Pb2+,过滤除去CuS、PbS,滤液中含有SbCl3和AsCl3,加入NaH2PO2除去As,滤液中含有SbCl3,电解滤液制得金属Sb,用氯气氧化Sb制得SbCl5,通入HF制得SbF5。
10.【答案】(1)abc;0.016;0.391;k正k逆;<
(2)>
(3)NO+5e-+5H+=NH3↑+H2O;8.0
【解析】【解答】(1)①a.已知反应2NO2(g)⇌N2O4(g)前后气体的物质的量在改变,混合气体的质量不变,即混合气体的平均相对分子质量一直在变化,现在不再改变了即反应达到平衡状态,a正确;
b.化学平衡的特征之一为各物质的浓度、百分含量保持不变,故O2的浓度不再改变能说明反应达到化学平衡状态,b正确;
c.化学平衡的特征之一为各物质的浓度、百分含量保持不变,故NO2的体积分数不再改变能说明反应达到化学平衡状态,c正确;
d.已知反应前后气体的质量不变,故恒容容器中混合气体的密度一直保持不变,故混合气体的密度不再改变不能说明反应达到化学平衡,d不合题意;
故答案为:abc;
②由题干信息和图像可知,2AgNO3(s)=2Ag(s)+2NO2(g)220.04mol0.04mol+O2(g)10.02mol,2NO2(g)⇌N2O4(g)起始量(mol)0.040转化量(mol)2xx平衡量(mol)0.04-2xx,0.02mol+0.04-2x+x=0.05mol,解得x=0.01mol,若达到平衡时,混合气体的总压强p=0.8MPa,则NO2、O2、N2O4的平衡分压分别为:0.04-2×0.010.05×0.8MPa=0.32MPa、0.020.05×0.8MPa=0.32MPa、0.010.05×0.8MPa=0.16MPa,则反应开始到10min内N2O4的平均反应速率为0.16MPa10min=0.016MPa·min-1,该温度下2NO2(g)⇌N2O4(g)的平衡常数Kp=p(N2O4)p2(NO2)=0.16MPa(0.32MPa)2=0.391(MPa)-1,故答案为:0.016;0.391;
③实验测得υ正=υ(NO2)消耗=k正c2(NO2),υ逆=2υ(N2O4)消耗=k逆c(N2O4),k正、k逆为速率常数且只受温度影响,达到化学平衡时,υ(NO2)正=υ(NO2)逆,根据化学反应速率之比等于化学计量系数之比可知,υ(NO2)正=υ(NO2)消耗=2υ(N2O4)生成,故有k正c2(NO2)= k逆c(N2O4)即得k正k逆=c(N2O4)c2(NO2)=K,则化学平衡常数K与速率常数k正、k逆的数学关系是K=k正k逆,由上分数分析可知, T1温度下,K=c(N2O4)c2(NO2)=0.01mol0.5L(0.020.5L)2=12.5,若将容器的温度改变为T2时,其k正=10k逆,则T2下K=k正k逆=10<12.5,即从T1到T2过程平衡逆向移动,结合2NO2(g)⇌N2O4(g) △H2<0,则T1<T2,故答案为:k正k逆;<;
(2)根据反应方程式:C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)可知,向恒容密闭容器中加入足量的活性炭和一定量NO,K=c(N2)c(CO2)c2(NO),20min达到平衡,保持温度和容器体积不变再充入NO和N2,使二者的浓度均增加至原来的两倍,此时Qc=2c(N2)c(CO2)22c2(NO)=12 K<K,反应向正向进行,此时反应υ正>υ逆,故答案为:>;
(3)由题干原电池示意图可知,在该电池工作过程中,MoS2电极上NO转化为NH3,N元素化合价降低,发生还原反应,故发生的电极反应式为NO+5e-+5H+=NH3↑+H2O,则Zn/ZnO电极为负极,电极反应为:Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O,根据电子守恒可知,若有4.48L4.48L22.4L•mol-1=0.2molNO(标准状况下)参加反应,则负极参加反应的Zn的物质的量为:0.2mol×52=0.5mol,故Zn/ZnO电极质量增加0.5mol×16g/mol=8.0g,故答案为:NO+5e-+5H+=NH3↑+H2O;8.0;
【分析】(1)①可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变,据此判断;
②列出反应的三段式计算;
③反应达到平衡时,正逆反应速率相等,据此计算;
(2)计算此时的浓度商,与平衡常数比较进而确定反应的进行方向;
(3)MoS2电极上NO转化为NH3,MoS2电极为正极,正极发生还原反应;负极反应为Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O,根据得失电子守恒计算。
11.【答案】(1)sp3;1s22s22p63s23p63d104s2或者[Ar] 3d104s2;7
(2)三角锥形;P>S>Si
(3)12;AuCu3H8
(4)正八面体;123342aNA×107nm
【解析】【解答】(1)已知晶体硅中每个Si与周围的4个硅原子形成共价单价,且无孤电子对,则Si原子的杂化方式是sp3,Zn是30号元素,则基态Zn原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或者[Ar] 3d104s2,Cu是29号元素,其原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,则基态Cu原子核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7种能量不同的电子,故答案为:sp3;1s22s22p63s23p63d104s2或者[Ar] 3d104s2;7;
(2)PH3中中心原子P周围的价层电子对数为:3+12(5-3×1)=4,有一对孤电子对,则PH3分子的空间构型为三角锥形,根据同一周期元素第一电离能从左往右呈增大趋势,IIA、VA元素比同周期相邻元素高的规律可知,Si、P、S的第一电离能(I1)由大到小的顺序为P>S>Si,故答案为:三角锥形;P>S>Si;
(3)晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点,根据图示 ,离①号Au原子最近的Cu原子有③⑤⑦号,每个Au原子被8个晶胞共用,根据均摊原则,Au原子的配位数为:8×3×12=12;根据均摊原则,晶胞中Au原子数8×18=1、Cu原子数是6×12=3、H2分子数是4,化学式为:AuCu3H8,故答案为:12;AuCu3H8;
(4)观察磷青铜晶体的晶胞结构,Cu原子位于正方体的六个面的中心位置,形成正八面体的结构,由题干晶胞示意图可知,一个晶胞中含有的Sn原子个数为:8×18=1,Cu原子个数为:6×12=3,P原子个数为1,化学式为:SnCu3P,摩尔质量为:342g/mol,1mol时的体积为:342gag•cm-3,晶胞的体积为:342a•NAcm3,棱长=3342aNAcm,由图可知P原子与最近的Cu原子之间的距离为:12棱长,则P与最近的Cu原子的核间距为123342aNA×107nm,故答案为:正八面体;123342aNA×107nm。
【分析】(1)晶体硅中每个Si原子与周围的4个硅原子形成正四面体;Zn的原子序数为30,格努构造原理书写电子排布式;有几种原子轨道就有几种不同能量的电子;
(2)PH3中P原子的价层电子对数为4,含有一个孤电子对;同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素;
(3)根据均摊法计算;
(4)Cu原子位于正方体的六个面的中心位置,形成正八面体的结构;P原子与最近的Cu原子之间的距离为棱长的一半,结合ρ=mV列式计算。
12.【答案】(1)丙酮
(2)CH3CH(Cl)COOH+C2H5OH⇌△浓硫酸CH3CH(Cl)COOC2H5+H2O
(3)取代反应
(4)
(5)醚键;氨基
(6)12;
(7)CH3CHO;;
【解析】【解答】
(1)根据分析中W的结构简式W的名称为:丙酮;
(2)B→D为酯化反应“酸脱氢氧,醇脱氢”,所以B→D的方程式为:CH3CH(Cl)COOH+C2H5OH⇌△浓硫酸CH3CH(Cl)COOC2H5+H2O;
(3)根据F的结构简式及G的分子式推知G为:,所以F→G为取代反应;
(4)依据分析M的结构简式为:;
(5)与H2NCH2CH2NH2反生取代反应生成L,L的结构简式为:,所以L中的官能团有碳氯键(氯原子)、酰胺基、醚键、氨基;
(6)D中含有2个氧原子,既要含有酯基又能发生银镜反应,则必然含有“”结构,所以满足条件的D的同分异构体有:共12种,其中核磁共振氢谱显示三组蜂的物质的结构简式为:;
(7)由逆推Z为,逆推Y为,根据已知推知CH3CH=CHCH3→②Zn,H2O①O3X:CH3CHO→HCHOY:→催化剂、△H2 Z:→△NH3 。
【分析】根据 B→D 的反应条件可知, B→D为酯化反应,可推知A中含有羧基,结合A的分子式可知A为CH3CH2COOH,又由的结构及A→B为取代反应可知,B的结构简式为,B与乙醇发生酯化反应,所以D的结构简式为,D与M发生取代反应生成,则逆推M的结构简式为,F发生取代反应生成G为,依据G的结构可知E中含有苯环,根据E的分子式推知E为,W只有一种一氯代物即只有一种化学环境的氢原子,结构对称,根据W的分子式推知W结构简式为。
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