[化学]河南省新乡市九校联盟2023-2024学年高二下学期期末质量检测(解析版)
展开注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共16小题,共48分。
1. 端砚历来被视为“文房四宝”之一,广东的“一石三砚”更是名闻天下,世所罕见。而三砚之中,最常被提及的镇馆之宝便是千金猴王砚。下列有关“文房四宝”的叙述错误的是
A. “笔”中狼毛的主要成分是蛋白质B. “墨”中炭粉属于共价晶体
C. “纸”的生产原料竹子的主要成分是纤维素D. “砚”难溶于水但能被某些酸腐蚀
【答案】B
【解析】
A.制笔用的狼毛属于动物的毛发,动物的毛发属于蛋白质,A正确;
B.墨是无定形碳,不属于共价晶体,B错误;
C.竹子的主要成分属于纤维素,是一种多糖,C正确;
D.砚石的成分为无机盐,难溶于水但能被浓硫酸、浓硝酸等酸腐蚀,D正确;
故答案为:B。
2. 下列化学用语使用正确的是
A. 氘的核素符号:HB. S2-的结构示意图:
C. CH3F的球棍模型:D. NH3的电子式:
【答案】C
【解析】
A.氘中有1个中子,因此氘的核素符号为H,故A错误;
B.S2-S原子得到2个电子,质子数为16,核外电子数为18,即硫离子结构示意图为,故B错误;
C.CH3F为四面体结构,C的原子半径大于F,F的原子半径大于H,因此CH3F的球棍模型为,故C正确;
D.N的最外层有5个电子,题中所给电子式,N少一个孤电子对,正确的是,故D错误;
答案为C。
3. 2022年10月5日,诺贝尔化学奖表彰了“为点击化学和生物正交化学的发展”做出突出贡献的三位化学科学家,重庆大学有研究者指出,“点击化学或生物正交化学很多都基于叠氮(三个氮原子连接在一起)”,已知反应:,下列有关说法正确的是
A. 为离子化合物,含有离子键和极性共价键
B. 上述反应涉及的元素中第一电离能最大的是O
C. 基态O原子价层电子排布图为
D. 的VSEPR模型为正四面体形
【答案】D
【解析】
A.为离子化合物,含有钠离子与叠氮离子之间的离子键和氮氮之间的非极性共价键,A错误;
B.上述反应中涉及的元素有氢元素、氮元素、氧元素和钠元素,第一电离能的变化规律是同周期自左向右依次增大,当出现ⅡA族、ⅤA族时比左右两侧元素第一电离能都要大,同主族变化规律自上而下依次减小,所以第一电离能最大的是氮,B错误;
C.基态O原子价层电子排布图2p能级中成对电子的自旋方向相反,C错误;
D.中中心原子的价层电子对数是: ,VSEPR模型为正四面体形,D正确;
故选D。
4. 下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
A.葡萄糖含有醛基,具有强还原性,能与银氨溶液反应生成银,可用于制备保温瓶内胆,与葡萄糖在人体内反应放出能量的性质无关,A错误;
B.乙醇能使蛋白质变性,具有杀菌消毒作用,并且75%酒精消毒效果最好,医疗上常用作消毒剂,B正确;
C.醋酸具有酸的通性,能与CaCO3、Mg(OH)2反应生成可溶性醋酸盐,可用于除锅炉中的水垢,C正确;
D.料酒中含有乙醇,能与醋酸发生酯化反应,生成的乙酸乙酯具有香味,可以去腥提鲜,D正确;
故答案为:A。
5. NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 5.6LCO2含有原子数目为0.75NA
B. 7.1gCl2与足量的铁在加热条件下完全反应,转移电子数目为0.2NA
C. 1ml/LCH3COOH溶液中含有碳原子数目为2NA
D. pH=12的Ba(OH)2溶液物质的量浓度为0.01ml/L
【答案】B
【解析】
A.未指出气体所处状况,无法计算CO2的物质的量,A错误;
B.7.1gCl2的物质的量为0.1ml,Cl2与足量的铁在加热条件下完全反应生成FeCl3,转移0.2ml电子,转移电子数目为0.2NA,B正确;
C.未给出溶液的体积,无法计算CH3COOH的物质的量,C错误;
D.常温下pH=12的Ba(OH)2溶液,c(OH-)=0.01ml/L,则Ba(OH)2溶液物质的量浓度为0.005ml/L,D错误;
故选B。
6. 制备乙酸乙酯的绿色合成路线之一如图所示。下列说法不正确的是
A. 淀粉和纤维素均为高分子,且互为同分异构体
B. M分子能与银氨溶液发生反应产生银镜
C. 可用酸性重铬酸钾溶液将乙醇氧化成乙酸
D. 可用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙酸
【答案】A
【解析】
A.淀粉和纤维素均为高分子化合物,虽然都可以用(C6H10O5)n表示,但二者的n不同,不互为同分异构体,A错误;
B.M分子是葡萄糖,分子中含官能团醛基,故葡萄糖溶液能与银氨溶液反应产生银镜现象,B正确;
C.乙醇具有还原性,可以被酸性重铬酸钾溶液直接氧化成乙酸,C正确;
D.可用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙酸杂质,乙酸乙酯不溶于水,用分液将其与碳酸钠溶液分开,D正确;
故答案为:A。
7. 下列离子方程式书写正确的是
A. 白醋与次氯酸钠溶液混合产生黄绿色气体:
B. 四氧化三铁溶于足量稀硝酸:
C. 向溶液中通入过量:
D. 向硫酸铜溶液中加入过量浓氨水:
【答案】D
【解析】
A.白醋是弱酸,离子方程式不拆,与次氯酸钠溶液混合产生黄绿色气体的离子方程式为Cl−+ClO−+2CH3COOH=Cl2↑+H2O+2CH3COO-,A错误;
B.硝酸具有氧化性,四氧化三铁溶于足量稀硝酸生成硝酸铁,离子方程式为3Fe3O4+28H++=9Fe3++NO+14H2O,B错误;
C.向Ca(ClO)2溶液中通入过量CO2生成碳酸氢钙反应方程式为ClO−+H2O+CO2=HClO+,C错误;
D.向硫酸铜溶液中加入过量浓氨水生成铜氨络离子:Cu2++4NH3⋅H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O,D正确;
故答案为:D。
8. 莨菪亭是一种植物生长激素,其结构简式如图所示。下列有关莨菪亭的说法正确的是
A. 分子中所有原子可能处于同一平面
B. 该物质不能使酸性溶液褪色
C. 该物质中碳原子均采取杂化
D. 该物质最多能与反应
【答案】D
【解析】
A.分子中含甲基,甲基上C原子为sp3杂化,则所有原子一定不能共面,A错误;
B.含酚羟基、碳碳双键,均能使酸性KMnO4溶液褪色,B错误;
C.苯环、双键中碳原子为sp2杂化,甲基上C原子为sp3杂化,C错误;
D.酚羟基、酯基及水解生成的酚羟基,均与NaOH溶液反应,则1ml该物质最多能与3mlNaOH反应,D正确;
故答案为:D。
9. 下列实验现象描述正确的是
A. 将少量Na加入CuSO4溶液中,有红色固体析出
B. 将打磨后的铝片加热,有熔化的液滴滴落
C. 向SO2的水溶液中滴加几滴石蕊试剂,溶液先变红后褪色
D. NH3遇HCl气体产生白烟
【答案】D
【解析】
A.Na的活动性太强,会先与水反应,故不能置换出红色的铜,A错误;
B.铝极易与氧气反应生成氧化铝,包裹住了内部的铝,故没有熔化的液滴滴落,B错误;
C.二氧化硫只能使石蕊变红不能使石蕊褪色,C错误;
D. 氨气与HCl反应生成白色固体氯化铵,现象是生成白烟,D正确;
故选D。
10. 咔唑( )是一种新型有机液体储氢介质。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 同周期元素中第一电离能小于N的有4种
C. 咔唑分子中氮原子的杂化轨道类型为
D. 咔唑的沸点比 的沸点高
【答案】D
【解析】
A.非金属性:N>C>H,电负性:N>C>H,A错误;
B.同一周期从左向右第一电离能呈增大的趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族的第一电离能比相邻元素的大,故比N的第一电离能小的有O、C、B、Be、Li五种元素,B错误;
C.N原子形成3个σ键,还有1个孤电子对,价层电子对数为4,为sp3杂化,C错误;
D. 分子间存在范德华力, 分子间存在氢键,沸点升高,故咔唑的沸点比 的沸点高,D正确;
故答案为:D。
11. 2023年上半年,甲型流感来势汹汹,患者可能出现发热、咳嗽、喉痛、头痛等症状,布洛芬是人们常用于退烧镇痛的一种药物,一种合成路线如图所示,下列有关说法不正确的是
A. 合成时中A到B的反应类型为取代反应
B. 物质B不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 布洛芬能发生取代反应、加成反应、氧化反应
D. 布洛芬分子中所有碳原子不可能共平面
【答案】B
【解析】
A.A到B时苯环上H原子被- COCH3取代,可知反应类型为取代反应,选项A正确;
B.物质B中含苯环,与苯环相连的相连的碳原子上有H原子,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应,选项B错误;
C.布洛芬含羧基可发生取代反应,含苯环可发生加成反应,与苯环相连的相连的碳原子.上有H原子,可发生氧化反应,选项C正确;
D.布洛芬含6个sp3杂化的碳原子,由连接2个甲基的碳原子可知,所有碳原子一定不能共面,选项D正确;
答案选B。
12. 、、、为短周期主族元素,原子的电子层有个电子,原子的最外层电子数为内层电子总数的倍,的最高价是最低价绝对值的倍,与同周期,且的原子半径小于。下列叙述错误的是
A. 同主族中的最高价氧化物对应水化物的酸性最强
B. 工业上电解的水溶液获得单质
C. 、、均有两种及以上的氧化物
D. 单质与的简单氢化物发生的反应是置换反应
【答案】B
【解析】原子的电子层有个电子,则为11号元素,原子的最外层电子数为内层电子总数的倍,主族元素最外层电子数小于,则原子内层电子为,则为元素,的最高价是最低价绝对值的倍,则最高价为+6价,最低价为-2价,为元素,与同周期,且的原子半径小于,则为元素;
A.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,同主族中元素的非金属性最强,则同主族中的最高价氧化物对应水化物的酸性最强,故A正确;
B.的水溶液为,工业上电解的水溶液得到、、,所以不能获得单质,故B错误;
C.的氧化物有、,的氧化物为、,的氧化物为、等,故C正确;
D.单质为,的简单氢化物为,和反应生成和,该反应为置换反应,故D正确;
故选:。
13. 工业上以软锰矿(含和少量的、、)为原料制备硫酸锰晶体的流程如图所示,下列有关说法不正确的是
A. 酸浸过程可将硫酸换为盐酸
B. 酸浸过程中加入过量的目的是充分还原
C. 从绿色化学角度分析,试剂A可以选择、
D. 系列操作包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤干燥等操作
【答案】A
【解析】以软锰矿(含MnO2和少量的Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料制备硫酸锰晶体的流程为:酸浸时过量的FeSO4、H2SO4与MnO2反应氧化还原反应生成MnSO4、Fe2(SO4)3,Fe2O3、Al2O3分别转化为Fe3+、Al3+,过滤除去SiO2,滤液中含有Fe2+、Mn2+、Fe3+、Al3+,加入H2O2、O2等氧化Fe2+生成Fe3+,加入MnO或MnCO3调节溶液pH,使Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,过滤除去Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,得到含有MnSO4的溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到MnSO4•H2O晶体,所以滤渣1为SiO2,滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3,试剂A为H2O2溶液或O2,试剂A为MnO或MnCO3等,据此分析解答。
A.该流程制备硫酸锰晶体,加入盐酸会引入Cl-,得到的产品为MnCl2,不能得到MnSO4•H2O晶体,所以酸浸过程不可将硫酸换为盐酸,故A错误;
B.酸浸过程中过量的FeSO4能使MnO2充分转化为MnSO4,即加入过量的FeSO4的目的是充分还原MnO2,故B正确;
C.氧化过程中试剂A的作用是将Fe2+转化为Fe3+,从绿色化学角度分析,试剂A可以选择H2O2、O2,故C正确;
D.将MnSO4溶液转化为MnSO4•H2O晶体析出,其操作包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等,故D正确;
故选:A。
14. 一种以脯氨酸( )催化分子内的羟醛缩合反应如下。下列说法错误的是
A. 脯氨酸既能与盐酸反应,又能与反应
B. X能形成分子间氢键,因此其熔、沸点较高
C. Y分子中存在2个手性碳原子
D. Y分子中有7种不同化学环境的氢原子
【答案】B
【解析】
A.脯氨酸含氨基、羧基,既能与盐酸反应,又能与NaOH反应,A正确;
B.X含羰基,没有O-H结构,不能形成分子间氢键,B错误;
C.连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子,与羟基、甲基相连的2个碳原子为手性碳原子,C正确;
D.Y结构不对称,有7种不同化学环境的氢原子,D正确;
故答案为:B。
15. Fe3(PO4)2·8H2O可作铁质强化剂,溶于无机强酸。称取1.800g样品用足量的硫酸溶解后,立即用0.1000ml/L KMnO4标准溶液滴定,计算其含量确定产品等级。对于实验的描述正确的是
A. 称量:该实验中样品用托盘天平进行称量
B. 溶解:按照图①进行KMnO4的溶解
C. 定容:沿玻璃棒注入蒸馏水至凹液面与刻度线相切
D. 滴定:图②表示用KMnO4标准溶液滴定
【答案】D
【解析】
A.需要1.800样品,不能用托盘天平进行称量,它只能精确到0.1g,A错误;
B.不能在容量瓶中溶解固体,B错误;
C.在定容时,沿玻璃棒注入蒸馏水至刻度线2-3cm处时,换用胶头滴管滴加,C错误;
D.滴定时,标准溶液高锰酸钾溶液装在酸式滴定管中,D正确;
故选D。
16. 一种对中枢神经有抑制作用的药物结构如图。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z位于第二周期,Y的气态氢化物的水溶性显碱性。
下列判断不正确的是
A. 第一电离能:X
C. W与Z可按原子个数比2:1和1:1形成两种化合物
D. 该药物在碱性溶液中加热,可水解产生Y的气态氢化物
【答案】B
【解析】W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z位于第二周期,Y的气态氢化物的水溶性显碱性,得Y为N元素,X能形成4个共价键,X为C元素,W形成1个其价键,W为H元素,Z形成2个共价键,Z为O元素。
A. N的2p能级处于半充满状态,第一电离能大,第一电离能:C
C. W与Z可按原子个数比2:1和1:1形成两种化合物H2O、H2O2,C正确;
D.该药物在碱性溶液中加热,可水解产生Y的气态氢化物氨气、碳酸钠和丙二酸钠,D正确;
答案选B。
第II卷(非选择题)
二、简答题:本大题共4小题,共52分。
17. 我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种由菱锌矿(主要成分ZnCO3,含杂质FeCO3、MnCO3、MgO等)为原料制备金属锌的工艺流程如下:
该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答下列问题。
(1)步骤Ⅰ能够增加菱锌矿浸出率的方法有___________(写一条)。
(2)步骤Ⅱ中通入空气的目的是___________。
(3)根据上表数据,步骤Ⅲ应调节pH的范围是___________;Zn(OH)2的Ksp=___________。
(4)“滤液2”中除了Mn2+外,还含有的金属离子是___________。
(5)步骤Ⅳ的“多步操作”之一是用NaOH溶液将Zn(OH)2转化为Na2ZnO2,反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)将矿石粉碎(或适当增大稀硫酸浓度、升温、搅拌等)
(2)将Fe2+氧化为Fe3+
(3)①<8.5 ②.
(4)Na+、Mg2+
(5)2NaOH+Zn(OH)2=Na2ZnO2+2H2O
【解析】菱锌矿粉(主要成分ZnCO3,含杂质FeCO3、MnCO3、MgO等)中加稀硫酸酸浸,完全溶解后所得溶液中主要含有ZnSO4、FeSO4、MnSO4、MgSO4及过量的稀硫酸,通入空气将Fe2+氧化为Fe3+,加入氢氧化锌调节溶液pH为2.5~3.5,使Fe3+全部转化为Fe(OH)3沉淀经过滤除去,滤液1中加入NaOH调节pH为8.0~8.5,使Zn2+沉淀完全而Mn2+和Mg2+不能沉淀,过滤得到Zn(OH)2沉淀,滤液2中主要含有Na+、Mn2+和Mg2+,所得Zn(OH)2沉淀经多步操作后获得Zn,据此分析解答。
【小问1详解】
步骤Ⅰ能够增加菱锌矿浸出率的方法有将矿石粉碎、适当增大稀硫酸浓度、升温、搅拌等,故答案为:将矿石粉碎(或适当增大硫酸浓度、升温、搅拌等)。
【小问2详解】
步骤Ⅱ中通入空气的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+。
【小问3详解】
根据表格数据,步骤Ⅲ调节pH的目的是使Zn2+沉淀完全,则8.0pH,而Mn2+和Mg2+不能沉淀,则pH<8.5,所以pH的范围是8.0pH<8.5;当溶液的pH=8.0时Zn2+沉淀完全,此时c(Zn2+)=ml/L,c(OH-)=ml/L,则Ksp[Zn(OH)2]=,故答案为:8.0pH<8.5;。
【小问4详解】
根据分析,“滤液2”中除了Mn2+外,还含有的金属离子是Na+、Mg2+,故答案为:Na+、Mg2+。
【小问5详解】
Zn(OH)2和NaOH反应生成Na2ZnO2和H2O,反应的化学方程式为2NaOH+Zn(OH)2=Na2ZnO2+2H2O,故答案为:2NaOH+Zn(OH)2=Na2ZnO2+2H2O。
18. 实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下:
相关信息列表如下:
装置示意图如下图所示,实验步骤为:
①在圆底烧瓶中加入冰乙酸、水及 ,边搅拌边加热,至固体全部溶解。
②停止加热,待沸腾平息后加入安息香,加热回流。
③加入水,煮沸后冷却,有黄色固体析出。
④过滤,并用冷水洗涤固体3次,得到粗品。
⑤粗品用的乙醇重结晶,干燥后得淡黄色结晶。
回答下列问题:
(1)仪器A中应加入_______(填“水”或“油”)作为热传导介质。
(2)仪器B的名称是_______;冷却水应从_______(填“a”或“b”)口通入。
(3)实验步骤②中,安息香必须待沸腾平息后方可加入,其主要目的是_______。
(4)在本实验中,为氧化剂且过量,其还原产物为_______;某同学尝试改进本实验:采用催化量的并通入空气制备二苯乙二酮。该方案是否可行_______?简述判断理由_______。
(5)本实验步骤①~③在乙酸体系中进行,乙酸除作溶剂外,另一主要作用是_______。
(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用少量_______洗涤的方法除去(填标号)。若要得到更高纯度的产品,可用重结晶的方法进一步提纯。
a.热水 b.乙酸 c.冷水 d.乙醇
(7)本实验的产率最接近于_______(填标号)。
a. b. c. d.
【答案】(1)油 (2)①.球形冷凝管 ②.a
(3)防暴沸 (4)①.FeCl2 ②.可行 ③.空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3,FeCl3可循环参与反应
(5)抑制氯化铁水解
(6)a
(7)b
【解析】在圆底烧瓶中加入10 mL冰乙酸,5mL水,及9.0gFeCl3· 6H2O,加热至固体全部溶解,停止加热,待沸腾平息后加入2.0g安息香,加热回流45-60min,反应结束后加入50mL水,煮沸后冷却,析出黄色固体,即为二苯乙二酮,过滤,用冷水洗涤固体三次,得到粗品,再用75%乙醇重结晶,干燥后得到产品1.6g,据此解答。
【小问1详解】
该实验需要加热使冰乙酸沸腾,冰乙酸的沸点超过了100℃,应选择油浴加热,所以仪器A中应加入油作为热传导介质,故答案为:油;
【小问2详解】
根据仪器的结构特征可知,B为球形冷凝管,为了充分冷却,冷却水应从a口进,b口出,故答案为:球形冷凝管;a;
【小问3详解】
步骤②中,若沸腾时加入安息香,会暴沸,所以需要沸腾平息后加入,故答案为:防暴沸;
【小问4详解】
FeCl3为氧化剂,则铁的化合价降低,还原产物为FeCl2,若采用催化量的FeCl3并通入空气制备二苯乙二酮,空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3,FeCl3可循环参与反应,故答案为:FeCl2;可行;空气可以将还原产物FeCl2又氧化为FeCl3,FeCl3可循环参与反应;
【小问5详解】
氯化铁易水解,所以步骤①~③中,乙酸除做溶剂外,另一主要作用是抑制氯化铁水解;
【小问6详解】
根据安息香和二苯乙二酮的溶解特征,安息香溶于热水,二苯乙二酮不溶于水,所以可以采用热水洗涤粗品除去安息香,故答案为:a;
【小问7详解】
由于安息香(C14H12O2)与二苯乙二酮(C14H10O2)的相对分子质量相差不大,因此二苯乙二酮的理论产量与安息香近似相等约为2.0g。则产率约为=80%,故答案为:b。
19. 某种牛奶的营养成分表如下所示(NRV%是指每100g食品中营养素的含量占该营养素每日摄入量的比例)。
回答下列问题。
(1)成分表中含有的元素有Na、Ca、H、C、N、O,其中位于同周期的元素是___________(填元素名称)。
(2)Na在元素周期表中的位置是___________,它与氧元素形成的常见化合物中含有非极性共价键,其电子式为___________。
(3)比较下列物质的性质,用“>”或“<”填空。
①半径:r(Na+)___________r(O2-);②沸点:NH3___________CH4
(4)设计实验证明Ca、Mg都能与水反应,且比较它们与水反应的难易程度。
(限选试剂与仪器:烧杯、小试管、胶头滴管、酚酞、蒸馏水、钙、镁条、砂纸)
【答案】(1)碳、氮、氧
(2)①.第三周期第IA族 ②.
(3)①.< ②.>
(4)①.烧杯 ②.Ca(OH)2 ③.收集一小试管含少量空气的气体,靠近酒精灯火焰,发出爆鸣声 ④. Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
【解析】
【小问1详解】
Na、Ca、H、C、N、O六种元素中,C、N、O电子层数相同,均为第二周期元素,故答案为:碳、氮、氧。
小问2详解】
Na位于元素周期表的第三周期第IA族,它与氧元素形成的常见化合物中含有非极性共价键的是Na2O2,Na2O2是由Na+和构成的,其电子式为,故答案为:第三周期第IA族;。
【小问3详解】
①Na+、O2-核外电子排布完全相同,核电荷数越大,半径越小,则离子半径:r(Na+)
【小问4详解】
取绿豆大小的一块钙投入盛有水的烧杯中,钙先沉入水中,说明钙密度比水大,表面产生大量气体,一段时间后上浮,说明钙与水反应生成Ca(OH)2和氢气,且反应剧烈,化学方程式为Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑,由于钙和水的反应是放热反应,生成的氢氧化钙微溶于水且溶解度随温度升高而减小,因此溶液变浑浊,产生的沉淀主要是Ca(OH)2。将打磨后的镁条投入盛有冷水的试管中,一段时间后,镁条表面有细小气泡产生,由细小气泡猜测Mg可能与水发生反应,还需要补充的实验操作及现象是:收集一小试管含少量空气的气体,靠近酒精灯火焰,发出爆鸣声,证明生成了氢气,镁能与水缓慢反应,化学方程式为:Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑,故答案为:烧杯;Ca(OH)2;收集一小试管含少量空气的气体,靠近酒精灯火焰,发出爆鸣声;Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑。
20. 甲硅烷可用于制备多种新型无机非金属材料。
(1)Si原子与H原子结合时,Si表现为正价,则电负性:Si_________H(填“>”“<”或“=”),分子空间结构为_________________。
(2)利用与可制得氮化硅()材料。
①热稳定性:___________(填“>”“<”或“=”)。
②中的键角__________中的键角(“>”“<”或“=”),其键角差异的原因是_____________________________。
(3)利用与反应可制得碳化硅晶体,晶胞结构如图,硅原子位于立方体的顶点和面心,碳原子位于立方体的内部。
①碳化硅晶体中每个Si原子周围距离最近的C原子数目为__________,SiC的晶体类型是_____________。
②已知碳化硅的晶胞边长为a nm(),阿伏伽德罗常数为。则碳化硅晶体的密度为_____________(列出计算式)。
【答案】(1)①.< ②.正四面体形
(2)①.< ②.> ③.中硅形成4个共价键无孤电子对,中氮形成3个共价键有1对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
(3)①.4 ②.共价晶体 ③.
【解析】
【小问1详解】
Si原子与H原子结合时,Si表现为正价,则氢吸电子能力更强,故电负性:Si
①原子半径氮小于硅,氮氢键长更短、键能更大,则热稳定性:<;
②中硅形成4个共价键无孤电子对,中氮形成3个共价键有1对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,故中的键角大于中的键角;
【小问3详解】
①由图可知,碳化硅晶体中每个Si原子处于4个碳形成的四面体中,故周围距离最近的C原子数目为4,SiC的晶体是通过共价键形成的,类型是共价晶体;
②根据“均摊法”,晶胞中含个Si、4个C,则晶体密度为。
选项
劳动项目
化学知识
A
技术人员用葡萄糖进行银镜反应制备保温瓶内胆
葡萄糖在人体内氧化分解时放出能量
B
医务人员用75%酒精对患者皮肤消毒
乙醇能使蛋白质变性
C
清洁工人用醋酸清洗锅炉中的水垢
醋酸能与CaCO3、Mg(OH)2反应
D
厨师烹煮鱼时加入少量料酒和食醋可以去腥提鲜
食醋与料酒发生酯化反应,增加香味
金属离子
Zn2+
Fe2+
Mn2+
Mg2+
开始沉淀时的pH
5.0
7.6
8.5
9.6
沉淀完全时(c=1.0×10-6ml·L-1)的pH
8.0
9.0
10.5
11.1
物质
性状
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
安息香
白色固体
133
344
难溶于冷水
溶于热水、乙醇、乙酸
二苯乙二酮
淡黄色固体
95
347
不溶于水
溶于乙醇、苯、乙酸
冰乙酸
无色液体
17
118
与水、乙醇互溶
营养成分表
项目
每100g
NRV%
能量
309kJ
4%
蛋白质
3.6g
4%
脂肪
44g
7%
碳水化合物
5.0g
2%
钠
65mg
3%
钙
120mg
15%
Ca
Mg
操作
取绿豆大小的一块钙投入盛有水的___________中。
将打磨后的镁条投入盛有冷水的试管中。
现象
钙先沉入水中,表面产生大量气体,一段时间后上浮,溶液变浑浊。
一段时间后,镁条表面有细小气泡产生。
描述或推测
①钙密度比水大;
②溶液中产生的沉淀主要是___________。
由细小气泡猜测Mg可能与水发生反应,还需要补充的实验操作及现象是___________。
结论
钙能与水反应生成沉淀和氢气,且反应剧烈。
镁能与水缓慢反应,化学方程式为___________。
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