2023届山东省烟台市中英文高级中学高三考前模拟预测化学试题及答案
展开新高考冲刺最后一考试题
化学试题
一、单选题
1.下列有关物质应用的说法错误的是
A.常应用于磁性靶向药物领域 B.长期服用阿司匹林将会产生副作用
C.制作豆腐时常用生石灰作为凝固剂 D.氯乙烷气雾剂用于急性损伤的镇痛
2.“酸化”是实验中常用方法,下列说法正确的是
A.增强的氧化能力,用浓盐酸酸化
B.抑制的水解,用稀硝酸酸化
C.检验卤代烃中的卤素,加碱溶液并加热后,用稀硫酸酸化,再检验
D.确认溶液中是否含,先用盐酸酸化,再检验
3.有关下列有机物的说法错误的是
A.氯化1-乙基-3-甲基咪唑()中含有共价键、离子键
B.中所有原子可能共面
C.的同分异构体中,有醇类和酚类
D.青蒿素结构如图,该分子中包含7个手性碳原子
4.前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。基态W原子中有7个运动状态不同的电子,基态X原子最高能级中自旋状态不同的电子数之比为,基态Y原子的价层电子排布式为,基态Z原子次外层全充满,最外层电子数为1,下列说法错误的是
A.电负性:X>W>Y B.熔点:化合物ZX>化合物ZY
C.简单氢化物的稳定性:W<X D.X、Y形成的化合物一定为极性分子
5.回收和利用制备PPC降解塑料反应原理如下:
下列叙述错误的是
A.甲、丁均能发生氧化反应、取代反应 B.环氧乙烷与甲互为同系物
C.丁降解产物之一是1,2-丙二醇 D.甲的同分异构体中含碳氧双键的只有1种
6.一种研究酸雨中水催化促进硫酸盐形成的化学新机制如图所示,下列说法错误的是
A.图中有关含硫和含氮化合物的化学反应均为氧化还原反应
B.“水分子桥”,可以加快或将电子转移给分子的速率
C.空气中浓度大时,能加快硫酸盐的形成速率
D.与反应的总离子方程式为
7.某实验小组要定量探究铁锈蚀的因素,设计如图所示实验装置,检查气密性,将5 g铁粉和2 g碳粉加入三颈烧瓶,时刻,加入2 mL饱和氯化钠溶液后,再将一只装有5 mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上,采集数据。下列说法错误的是
A.铁发生锈蚀的反应是放热反应
B.温度降低是因为反应速率减慢了
C.BC段压强减小是因为铁和氧气直接反应生成了氧化铁
D.压强变大是因为发生了铁的析氢腐蚀
8.白色粉末氯化亚铜微溶于水。热解并进行相关物质转化,图示如下。下列说法不正确的是(已知:酸性条件下不稳定)
A.X是,可抑制水解
B.途径1中产生的可回收利用,也可用溶液处理
C.途径2中200℃反应的化学方程式为
D.与稀硫酸反应的离子方程式为
9.为探究Na2SO3的性质,实验小组同学进行了如下实验:
下列说法一定正确的是
A.③和④中产生的气体成分完全相同 B.②和⑥中沉淀的主要成分不同
C.①→②和④→⑥均只发生了复分解反应 D.的还原性在酸性条件下增强
10.某钠离子可充电电池的工作主要靠Na+在两极间的迁移,工作原理如图:
其中-R1代表没参与反应的-COONa,-R2代表没参与反应的-ONa。下列有关说法错误的是
A.放电时,b极为正极
B.充电时,Na+由b极向a极移动
C.充电时,阴极发生反应为
D.若电池充满电时a、b两极室质量相等,则放电过程中转移0.3mol电子时,两极质量差为13.8g
二、不定项选择
11.下列关于氮及其化合物性质探究,实验结论正确的是
选项 | 操作和现象 | 结论 |
A | 将灼热木炭伸入浓硝酸中,木炭燃烧,产生大量红棕色气体 | 木炭和硝酸反应生成了和 |
B | 先将注射器充满气体,然后将活塞往里推,注射器内气体颜色加深 | 证明加压平衡向生成气体的方向移动 |
C | 向含有等物质的量和的混酸稀溶液加入过量铜粉,生成气体,溶液变蓝色 | 反应结束后溶液中的溶质是和 |
D | 将粉加入强碱性的溶液,微热,产生气体使湿润红色石蕊试纸变蓝 | 在强碱性溶液中也能显氧化性 |
A.A B.B C.C D.D
12.环辛烯衍生物m与四嗪n的生物正交反应过程为
下列说法错误的是
A.m分子中采取杂化和杂化的原子数之比为
B.n中杂环上四个氮原子共平面
C.p的结构简式如图所示
D.q中苯环上的一氯代物有6种
13.电化学合成1,2-二氯乙烷的装置如图。下列说法错误的是
A.随电解进行与均需及时补充
B.a为负极,离子交换膜1为阳离子交换膜
C.电路中每通过理论上消耗乙烯
D.M极发生反应
14.工业上用黄铜矿(主要成分是,还含有少量)制备的工艺流程如图1:
下列说法正确的是
A.“浸取”时离子方程式为
B.“滤渣①”成分是、
C.“还原”时加入和浓盐酸主要是为了提供,跟铜元素形成可溶于水的物质
D.的晶胞如图2,每个氯离子周围与之距离最近的氯离子数目是4
15.已知常温下水溶液中、、、HB、的分布分数δ[如]随pH变化曲线如图1;溶液中和关系如图2.用溶液滴定20.00mL溶液,下列说法错误的是
A.曲线d表示δ(HB)
B.的水解平衡常数
C.滴定过程中溶液会变浑浊
D.滴定过程中始终存在:
二、填空题
16.K是某药物的中间体,以顺丁烯二酸为原料制备K的流程如下:
已知:①B和C生成D反应的原子利用率为100%;②图中,代表甲基,代表乙基。
请回答下列问题:
(1)A中所含官能团名称是_______,写出B→D的化学方程式:_______。
(2)鉴别E和F可用试剂为_______。H的名称是_______。
(3)I与足量的加成产物分子中有_______个手性碳原子。J→K的反应类型是_______。
(4)在J的同分异构体中,满足以下条件的结构有_______种(不包括立体异构体),
①O与C形成1个六元环;不存在其他环状结构
②分子中C采取2种杂化方式。
(5)以1-溴环戊烷为原料合成环戊酸酯(),设计合成路线_______(其他试剂任选)。
17.我国科学家设计了一种钝化剂三氟乙脒来抑制薄膜缺陷,提高无机钙钛矿太阳能电池的功率转换效率。回答下列问题:
(1)基态碘原子的价层电子的运动状态有_______种,基态原子的价层电子排布式为_______。
(2)、、的第一电离能由大到小顺序为:_______。
(3)①三氟乙脒的结构如图所示,碳原子的杂化类型为_______;测量相对分子质量测量值经常偏大的原因是_______。
②已知:F—F的键能为,Br—Br的键能为,结合原子结构,对键能数据给予合理解释:_______。
(4)某种金属卤化物无机钙钛矿的晶胞结构如图所示,晶胞的边长,晶体中与最短距离为_______pm;晶体的密度_______(设阿伏加德罗常数的值为,用含a、的代数式表示;可能用到相对原子质量: )
18.工业上从炼铜烟灰(主要成分为、、、及其硫酸盐)中回收金属元素,流程如下:
(1)酸浸过程中,金属元素均由氧化物转化为硫酸盐,其中生成的化学方程式为:、_______。
(2)“置换”工序需保持铁屑过量,否则生产过程中铜的产率会随时间延长而下降,可能原因为_______。
(3)利用溶液从“酸浸渣”中浸取铅元素。已知,25℃时,;;、,一定条件下,在不同浓度的溶液中,温度对铅浸出率的影响、的溶解度曲线分别如图1、图2所示。
①提取铅元素,采取的最佳条件为_______。
②从“酸浸渣”中获取的操作为:控制最佳条件,浸泡酸浸渣,一段时间后,热滤,_______,过滤、冷水洗涤、干燥,得晶体。
③为提高原料溶液利用率,可向上述滤液中继续加入适量固体,循环浸取酸浸渣。向循环一定次数后的溶液中加入适量溶液,目的是_______。循环液经溶液处理后,后续加水,使其中浓度稀释至的目的是_______。
(4)“除铁”中,的主要作用为_______;使用的目的为_______。
(5)的纯度可用配位滴定法测定。准确称取一定量的晶体,加入的锥形瓶中,依次加入水、2~3滴二甲酚橙、约六亚甲基四胺。用已标定的 EDTA溶液滴定,滴定至溶液由红紫色变成亮黄色,即为终点(与EDTA按物质的量之比反应)。实验数据如表:
起始滴定管读数 | 终点滴定管读数 | |
0.1692 | 0.20 | 26.50 |
产品的纯度为_______(保留2位有效数字)。
19.三草酸合铁酸钾为翠绿色晶体,可溶于水,难溶于乙醇。实验室进行制备并对其阴离子电荷和晶体组成进行测定,方法如下并回答有关问题:
Ⅰ.晶体制备
ⅰ.称取一定量加水溶解,向其中滴加稍过量的氨水和6%溶液,于40℃水浴中加热搅拌;静置,弃去上层清液,洗涤后得到沉淀。
ⅱ.向沉淀中加入溶液,于80℃水浴中不断搅拌至溶液呈翠绿色;将溶液加热浓缩、冷却、结晶;结晶完全后减压抽滤,得到产品。
(1)步骤ⅰ中,向静置后的上层清液中滴加_______(填化学式),观察现象可确定反应是否进行完全。
(2)步骤ⅱ中为促进结晶,冷却后可加入_______(填试剂名称)。
(3)减压抽滤采用如图装置。抽滤完毕,接下来的操作为_______(填选项字母)。
A.先关闭水龙头,后拔掉橡胶管 B.先拔掉橡胶管,后关闭水龙头
Ⅱ.阴离子电荷的测定
准确称取三草酸合铁酸钾加水溶解,控制流速,使其全部通过装有阴离子交换树脂(用表示)的交换柱,发生阴离子(用表示)交换:。结束后,用去离子水洗涤交换柱,合并流出液,并将其配成溶液。取该溶液,以溶液为指示剂,用标准液滴定至终点,消耗标准液。
(4)阴离子电荷数为_______(用含字母的代数式表示);若交换时样品液的流速过快,则会导致测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(5)阴离子交换树脂复原回收:实验完毕,用饱和溶液淋洗交换柱内树脂,取最后一次淋洗液进行检验,合格后可回收。该检验操作为_______。
Ⅲ.晶体部分组成的测定
ⅰ.含量测定:称取一定量三草酸合铁酸钾,加硫酸酸化后配成溶液置于锥形瓶中,用标准液滴定至终点。
ⅱ.Fe3+含量测定:向ⅰ中滴定后的溶液中加入粉和适量稀,加热至沸腾,过滤除去过量粉得滤液,冷却后用标准液滴定至终点。
(6)若省略步骤ⅰ,直接利用步骤ⅱ不能测定含量,解释其原因为_______。
20.氮及其化合物在科研及生产中均有重要应用。
(1)下图为工业合成氨的流程图:
图中采取的措施可提高原料转化率的是_______(填序号)。
(2)该反应在催化作用的化学吸附及初步表面反应历程如下:
注:方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量(括号里的数字单位:eV),TS表示过渡态,*表示吸附态。
①写出参与化学吸附的反应方程式:_______。
②以上历程须克服的最大能垒为_______eV。
(3)合成氨热力学研究表明,反应在不同压强(p)和氮氢比下,平衡体系中氨的体积分数随温度(T)的变化曲线如图所示。
①_______;a点对应的转化率:_______(填“>”“<”或“=”,下同)。
②c点对应的小于a点对应的,原因为_______。
③a点对应的压强平衡常数_______(用体系中各气体的分压来表示,分压=总压×物质的量分数)
(4)为研究合成氨动力学行为,在恒温恒容的密闭容器中,某催化剂表面上发生。测得在同种催化剂下分解的实验数据如下表所示:
编号 | 反应时间 表面积 | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
甲 | a | 3.0 | 2.6 | 2.2 | 1.8 | 1.4 |
乙 | 3.0 | 2.2 | 1.4 | 1.0 | 1.0 |
①根据甲组数据,随着反应进行,减小,平均反应速率_______(填“变大”“变小”或“不变”),对该变化的合理解释是_______。
②反应在接近平衡时净反应速率方程式为:,,分别为逆、正反应速率常数,、、代表各组分的分压,若平衡总压强为,以铁为催化剂时,一定条件下,向容器中充入和的混合气体,平衡时氨气的质量分数为40%,则_______(取1位有效数字)。
烟台市中英文学校高四一部化学适应性003参考答案
1.C【详解】A.俗名磁性氧化铁,具有磁性,A正确;
B.药物长期服用都会有副作用,长期服用阿司匹林将会产生副作用,B正确;
C.生石灰遇水放出大量热,不利于豆腐的形成,C错误;
D.氯乙烷有镇痛的效果,D正确; 故选C。
2.D【详解】A.酸性具有强氧化性,Cl-具有还原性,二者混合会发生氧化还原反应,不能达到目的,A错误;
B.具有还原性,稀硝酸具有强氧化性,二者混合会发生氧化还原反应,不能达到目的, B错误;
C.碱性条件下利用硝酸银溶液检验氯离子,而硫酸银也是沉淀会干扰试验,应使用硝酸酸化,C错误;
D.检验溶液中是否含,先用盐酸酸化,可以有效排除碳酸根、银离子、亚硫酸根离子的干扰,可以达到目的,D正确; 故选D。
3.B【详解】A.氯化1-乙基-3-甲基咪唑()中阴阳离子间含有离子键,非金属元素之间还含有共价键,A正确;
B.中含有1个饱和碳原子,所以所有原子不可能共面,B错误;
C.的分子式为C13H12O,所以同分异构体中,有醇类和酚类,C正确;
D.手性碳原子连接4个不同的原子或原子团,手性碳原子标识如图,共7个,D正确;答案选B。
4.D【分析】根据题意可知,W的核外电子数为7,则W为N元素;X的核外电子排布为1s22s22p4,X为O元素;Y的价层电子排布式为3s23p4,为S元素;Z的核外电子数为2+8+18+1=29,为Cu元素。
【详解】A.根据分析可知,电负性为O>N>S,A正确;
B.氧比硫氧化能力更强,因此氧和铜离子化学键被破坏需要的能量也越强,故化合物ZX>化合物ZY,B正确;
C.同周期从左到右,元素非金属逐渐增强,气态氢化物稳定性增强,故简单氢化物的稳定性:W<X,C正确;
D.三氧化硫为平面正三角形结构,结构对称,为非极性分子,D错误;答案选D。
5.D【详解】A.甲中含有甲基,丁中含有酯基,均能发生取代反应,甲和丁均能燃烧,可以发生氧化反应,A正确;
B.环氧乙烷( )与甲( )结构相似,分子式相差CH2,属于同系物,B正确;
C.丁的酯基水解可生成 (1,2-丙二醇),C正确;
D.甲(C3H6O)的同分异构体中含碳氧双键的有 、CH3CH2CHO两种,D错误;
故选D。
6.A【详解】A.图中与的反应未发生元素化合价的变化,为非氧化还原反应,故A错误;
B.由题意可知,水为催化剂,“水分子桥”可以加快或将电子转移给分子的速率,故B正确;
C.为反应物,反应物浓度增大时,反应速率加快,所以空气中浓度大时,能加快硫酸盐的形成速率,故C正确;
D.根据图示,与反应分为三步进行,第一步:,第二步:,第三步:。三步反应加和得到总反应离子方程式:,故D正确;选A。
7.C
【详解】A.由温度曲线可知,铁发生锈蚀的反应是放热反应,温度升高,A正确;
B.温度降低是因为装置中氧气被消耗,导致铁被锈蚀反应速率减慢了,B正确;
C.BC段压强减小是因为铁在氧气、水共同作用下反应生成了铁锈,铁锈主要成分为氧化铁,C错误;
D.压强变大是因为注射器中盐酸被压入三颈烧瓶中,盐酸和铁生成氢气,发生了铁的析氢腐蚀,D正确;
故选C。
8.D【详解】A.氯化铜水解呈酸性,盐酸可抑制水解,需要在氯化氢气流中加热,所以X是,故A正确;
B.氯气有毒,氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠,途径1中产生的可回收利用,也可用溶液处理,故B正确;
C.途径2中200℃时,反应生成CuO,元素化合价不变,根据元素守恒,反应的化学方程式为,故C正确;
D.酸性条件下不稳定,与稀硫酸反应生成氯化铜和铜,反应的离子方程式为,故D错误;选D。
9.B【分析】由题干实验信息可知,①→②→③过程中先发生反应:Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl,然后发生Na2SO3与HNO3反应生成SO2和氮氧化物等刺激性气味的气体,BaSO3与HNO3反应生成BaSO4,同时产生氮氧化物刺激性气味的气体,而①→④→⑤→⑥过程中先发生Na2SO3与HNO3反应生成SO2和氮氧化物等刺激性气味的气体,同时部分转化为硫酸根,然后溶于水中的SO2继续被过量的硝酸根氧化为硫酸根,然后与Ba2+结合生成BaSO4沉淀,同时继续反应生成氮氧化物等刺激性气味的气体,据此分析解题。
【详解】A.由题干实验信息可知,①→③依次发生反应方程式为:Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl、BaSO3与HNO3反应,已经过量的Na2SO3与HNO3反应,而①→④则是Na2SO3与HNO3反应生成NO和SO2,可知③和④中产生的气体成分不一定完全相同,NO和SO2的多少可能不同,A不合题意;
B.由题干实验信息可知,①→②发生的反应为:Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl,故沉淀②的主要成分是BaSO3,而⑥中沉淀是先加入稀硝酸后再加入BaCl2,硝酸具有强氧化性,将亚硫酸钠氧化为Na2SO4,然后再与BaCl2反应生成BaSO4沉淀,故二者的主要成分不同,B符合题意;
C.由分析可知,①→②发生的反应为:Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl属于分解反应,而④→⑥既发生了复分解反应又发生氧化还原反应,C不合题意;
D.由题干信息可知,由②到③时的酸性比①到④的酸性弱,但①到④转化生成的硫酸根反而更少,但①中浓度比②中的更大,不能说明的还原性在酸性条件下增强,D不合题意;
故答案为:B。
10.C【分析】放电时,在a极,-2e-=+2Na+,则a极为负极;在b极,+2e-+2Na+=,则b极为正极;充电时,a极为阴极,b极为阳极。
【详解】A.由分析可知,放电时,b极为正极,A正确;
B.充电时,阳离子向阴极移动,则Na+由b极(阳极)向a极(阴极)移动,B正确;
C.充电时,a极为阴极,发生反应为+2e-+2Na+=,C错误;
D.若电池充满电时a、b两极室质量相等,放电过程中转移0.3mol电子时,则正极结合0.3molNa+,负极生成0.3molNa+,两极质量差为0.6mol×23g/mol=13.8g,D正确;故选C。
11.CD【详解】A.将灼热的木炭伸入浓硝酸中,木炭与浓硝酸反应生成二氧化氮、二氧化碳、水,A错误;
B.先将注射器充满 NO2气体,然后将活塞往里推,NO2的浓度增大,颜色加深,与平衡无关,B错误;
C.含有等物质的量 H2SO4 和 HNO3 的混酸中H+与的物质的量之比为3∶1,加入过量铜粉,发生离子反应:,硝酸根过量,则溶质为 CuSO4 和 Cu(NO3)2 ,C正确;
D.将Al粉加入强碱性的 NaNO3 溶液,微热,产生气体使湿润红色石蕊试纸变蓝,该气体为NH3,硝酸根离子中的N元素降价,表现氧化性,D正确;故选CD。
12.A【详解】A.m分子中形成碳碳双键的2个碳原子采取杂化,其它碳原子是杂化有6个,1个氧原子是杂化,所以的原子数之比为2∶7,A错误;
B.n中杂环上四个氮原子和两个碳原子的结构与苯环相似,所以四个氮原子共平面,B正确;
C.由m、n、q的结构简式分析,p的结构简式为: ,C正确;
D.q中的两个苯环不对称,所以一个苯环上的一氯代物有3种,两个苯环上的一氯代物有6种,D正确; 故选A。
13.AC
【分析】由图可知右侧铜元素的化合价由+1价变为+2价,发生氧化反应,则右侧为阳极,左侧为阴极,结合电解原理解题。
【详解】A.N极为阳极,电极反应式为CuCl-e-=Cu2++Cl-,阴极生成氢氧根离子,钠离子向左侧迁移,左侧NaOH浓度变大,氯离子向右侧迁移,NaCl浓度变小,需及时补充,NaOH不需要补充,A错误;
B.M极为阴极,故a为负极,阴极生成氢氧根离子,钠离子向左侧迁移,左侧NaOH浓度变大,故离子交换膜1为阳离子交换膜,B正确;
C.N极为阳极,电极反应式为CuCl-e-=Cu2++Cl-,电路中每通过1mole-,生成1mol氯化铜,乙烯与氯化铜反应CH2=CH2+2CuCl2=CH2ClCH2Cl+2CuCl,消耗乙烯0.5mol即14g,C错误;
D.M极为阴极,电极反应式为,D正确;故选AC。
14.BC【详解】A.“浸取”时,CuFeS2在酸性条件下与氧气发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:,故A错误;
B.加入过量氧化铜调节pH的目的是将铁离子转化为氢氧化铁除去,因此“滤渣①”的成分是Fe(OH)3和过量的CuO,故B正确;
C.“还原”时加入NaCl和浓盐酸主要是为了提供Cl-,跟铜元素形成可溶于水的物质,然后经过一系列操作得到CuCl,故C正确;
D.由CuCl的晶胞图可知,每个氯离子周围与之距离最近的氯离子数目是12,故D错误;
答案选BC。
15.D【详解】A.由题中信息可知,为二元弱酸,、,用溶液滴定20.00mL溶液,发生反应:,则酸性:>HB,所以曲线a、b、c表示的各微粒分布曲线,曲线a代表,曲线b代表,曲线c代表,曲线d为HB,曲线e为,故A正确;
B.的水解平衡常数,曲线d和e相交时=,,此时pH=8.3,=,则,故B正确;
C.根据图2可知,滴定过程中会生成CaA沉淀,溶液变浑浊,故C正确;
D.若滴定过程中不产生沉淀,则根据电荷守恒:,根据物料守恒:=+,则,但随着H2A溶液的滴入,Ca2+产生CaA沉淀而析出,溶液中+,则,故错误;故选:D。
16.(1) 羧基、碳碳双键
(2) 3,4-二甲基已二酸二乙酯
(3) 4 氧化反应
(4)41
(5)
【分析】由有机物的转化关系可知,在五氧化二磷作用下发生脱水反应生成,与发生加成反应生成,则C为;在乙醚作用下与四氢合铝酸锂发生还原反应生成,在红磷和碘化氢作用下转化为,一定条件下转化为,浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成,在碱中转化为,一定条件下转化为,与过氧乙酸发生氧化反应生成。
【详解】(1)A中所含官能团名称是羧基、碳碳双键;C为,B→D的化学方程式:;
(2)E含有羟基,可以和钠反应生成氢气,F不可以和钠反应,则鉴别E和F可用试剂为钠。H是3,4-二甲基已二酸和两个乙醇形成的酯,则名称是3,4-二甲基已二酸二乙酯;
(3)I与足量的加成产物为,分子中有如图4个手性碳原子:。J发生氧化反应生成K;
(4)J为,J的同分异构体满足:
①O与C形成1个六元环;不存在其他环状结构
②分子中C采取2种杂化方式;当结构为六元环和乙基()时,存在5种结构;当结构为六元环和乙基()时,存在5种结构;当结构为六元环和两个甲基()时,存在13种结构,当结构为六元环和两个甲基()时,存在13种结构;当结构为六元环和乙烯基()时,存在5种结构,则有5+5+13+13+5=41种结构;
(5)以1-溴环戊烷为原料合成环戊酸酯(),在氢氧化钠溶液中水解生成,催化氧化生成,被MeCOOOH氧化生成;合成路线为。
17.(1) 7
(2)
(3) 和 分子间存在氢键,形成缔合分子 F的原子半径小,两个F原子的孤对电子之间斥力大
(4)
【详解】(1)基态碘原子的核外电子排布为:,价层电子的运动状态有7种;基态Pb原子的价层电子排布式为6s26p2,故答案为:7;6s26p2;
(2)同周期元素从左至右,第一电离能呈现增大的趋势,As、Se和Br为同周期元素,核电荷数依次增加,第一电离能呈增大趋势,但由于基态As原子的4p能级轨道处于半充满状态,能量更低更稳定,故其第一电离能大于Se,、、的第一电离能由大到小顺序为,故答案为:;
(3)①其中单键碳原子采用sp3杂化,双键碳原子采用sp2杂化;HF分子间存在氢键,易形成缔合分子(HF)n导致HF相对分子质量测量值偏大,故答案为:sp2和sp3;HF分子间存在氢键,形成缔合分子(HF)n;
②F—F的键能为,Br—Br的键能为,两者为同一主族元素,原子半径从上到下逐渐增大,则键能变化原因为F的原子半径小,两个F原子的孤对电子之间斥力大;
(4)Cs+有8个位于顶点,个数为:;I-有6个位于面心,个数为:,Pb2+有1个位于体心,则该晶胞的化学式:CsPbI3,;晶体中Pb2+与Cs+最短距离为体对角线的一半,即为 pm;晶胞质量为:g,晶胞体积为:cm3,则晶胞密度为:g/cm3,故答案为:;。
18.(1) (2)被空气氧化为,与反应
(3) 溶液,90℃ 将滤液冷却结晶 将转化为沉淀,避免影响后续析出的纯度 使充分析出 (4) 将氧化为 调
(5)71%
【分析】炼铜烟灰主要成分为、、、及其硫酸盐,用硫酸“酸浸”,同时通入空气,得到硫酸铜、硫酸锌溶液和PbSO4沉淀;滤出PbSO4;滤液中加铁屑置换出铜,过滤,滤液中加二氧化锰、氧化锌生成氢氧化铁沉淀除铁,过滤,滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得。
【详解】(1)氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,氧化亚铜和氧气、硫酸反应生成硫酸铜、水,反应方程式、。
(2)能被空气氧化为,与反应生成氯化亚铁和氯化铜,所以“置换”工序需保持铁屑过量,否则生产过程中铜的产率会随时间延长而下降。
(3)①根据图示溶液,90℃时铅元素浸出率最高,所以提取铅元素,采取的最佳条件为溶液,90℃。
②根据图示,随温度升高的溶解度增大,从“酸浸渣”中获取的操作为:控制最佳条件,浸泡酸浸渣,一段时间后,热滤,将滤液冷却结晶,过滤、冷水洗涤、干燥,得晶体。
③钡离子和硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,向循环一定次数后的溶液中加入适量溶液,目的是将转化为沉淀,避免影响后续析出的纯度。氯离子浓度越小溶解度越小,后续加水,使其中浓度稀释至的目的是使充分析出。
(4)Fe3+易形成氢氧化物沉淀,“除铁”中,的主要作用为将氧化为;使用的目的为调节pH生成氢氧化铁沉淀;
(5)与EDTA按物质的量之比反应,n()=×0.0263L=0.00042mol,产品的纯度为。
19.(1)(2)乙醇(3)B (4) 偏低
(5)向淋洗液中加稀酸化,滴加溶液(6)、、均能被氧化
【分析】(NH4)2Fe(SO4)2⋅6H2O 加水溶解,向其中滴加稍过量的 6mol⋅L−1氨水和6% H2O2溶液,水浴中加热;静置,弃去上层清液,洗涤后得到 Fe(OH)3沉淀。向 Fe(OH)3 沉淀中缓慢加入 KHC2O4 溶液,于80℃水浴中不断搅拌至溶液呈翠绿色;将溶液加热浓缩、冷却、结晶、减压抽滤,得到产品。
【详解】(1)中铁元素的化合价为+2价,被H2O2氧化为+3价,和氨水电离产生的OH-结合生成Fe(OH)3沉淀,根据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒写出该反应的离子方程式为:2Fe2++H2O2+4NH3▪H2O=2Fe(OH)3↓+4。若上层清液中含有Fe2+,则上述反应没有进行完全,若上层清液不含Fe2+,则上述反应进行完全。可以用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2+,Fe2+和K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀。
(2)(NH4)2Fe(SO4)2⋅6H2O难溶于乙醇,为促进结晶,冷却后可加入乙醇。
(3)布氏漏斗使用结束时需要先拔橡胶管,后关闭水龙头,使之恢复常压,防止倒吸,故选B。
(4)流出液中n(Cl-)=n(AgNO3)=cmol/L×V×10-3L=cV×10-3mol,n(Cl-)=zn(Xz-),则n(Xz-)=,mg三草酸合铁酸钾的物质的量为,则有,求出。若交换时样品液的流速过快,则交换出来的Cl-偏少,消耗的AgNO3溶液偏少,会导致测定结果偏低。
(5)实验完毕,用饱和溶液淋洗交换柱内树脂,该反应逆向进行,取最后一次淋洗液,向淋洗液中加稀酸化,促进电离出铁离子,再滴加溶液,若不变红,证明回收合格,故该检验操作为向淋洗液中加稀酸化,滴加溶液。
(6)制得的三草酸合铁酸钾中可能混有制备三草酸合铁酸钾时使用的KHC2O4,步骤ⅰ的目的是将、或和氧化,若省略步骤i,向三草酸合铁酸钾的溶液中加入Zn粉和适量稀 H2SO4,加热至沸腾,过滤除去过量Zn粉得滤液,冷却后用 KMnO4标准液滴定,由于KMnO4既氧化和,也氧化Fe2+,所以利用步骤ii所以不能测定 Fe3+含量。
20.(1)②⑤
(2) 或 1.47
(3) > = 合成氨反应是气体分子数减小的放热反应,减压或升温,平衡逆移,减小。与a点相比,c点的温度高、压强大,温度对的影响起主导作用
(4) 不变 浓度减小但催化剂表面吸附量不变,故平均反应速率不变
【详解】(1)加压、增大反应物浓度、分离生成物可以提升原料转化率;
故答案为:②⑤;
(2)由反应历程可知,氮气参加化学反应吸附的方程式;
由反应历程可知,以上历程须克服的最大能垒为吸热过程,,1.46eV+0.01eV=1.47eV;
故答案为:;1.47eV;
(3)①a点时,投料比为,则对应氮气和氢气的转化率相等;由图像可知,同一温度下,Ⅱ的投料比为1:2,其等效在Ⅲ的投料比的基础上,减少氢气的浓度,平衡逆向移动,氨气的体积分数应该减小,可实际上Ⅱ对应氨气的体积分数大于Ⅲ,说明压强P2>P3,因为压强增大,平衡正向移动,氨气的体积分数增大;
故答案为:>;=;
②合成氨反应是一个气体分子数减小的放热反应,减小压强或者升高温度,平衡逆向移动,φ(NH3)减小,与a点相比,c点的温度高、压强大,温度对φ(NH3)的影响起到主导作用,从而导致c点对应φc(NH3)小于φa(NH3);
故答案为:合成氨反应是气体分子数减小的放热反应,减压或升温,平衡逆移, φ(NH3) 减小;与a点相比,c点的温度高、压强大,温度对 φ(NH3) 的影响起主导作用;
③a点时,,,x=,达到平衡时氮气的物质的量分数为,同理可得氢气和氨气的物质的量分数分别为;则a点对应的压强平衡常数为;
故答案为:;
(4)①由数据甲可知,随着反应进行,单位时间内消耗氨气的量相同,故随着反应进行,氨气浓度减小,但平均反应速率不变,锁门催化剂表面已充分吸附氨气,反应中氨气浓度减小但吸附量不变,此时影响反应速率的不是氨气浓度,而是催化剂的表面积,故平均反应速率不变;
故答案为:不变;NH3 浓度减小但催化剂表面吸附量不变,故平均反应速率不变;
②设达到平衡时N2转化了xmol,,平衡时氨气的质量分数为40%,则有,x=2mol;平衡后N2、H2、NH3的物质的量分别为3mol、9mol、4mol,总的物质的量为16mol,平衡总压强为16MPa,则,同理可得p(H2)=9MPa,p(NH3)=4MPa,v(NH3)公式可得;
故答案为:0.007(MPa)−2。
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