内容正文:
绝密★启用前
2023~2024学年福建百校联考高三正月开学考
化学
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 K 39 Fe 56 Cu 64 Se 79 Re 186
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学来源于生活,下列关于宣纸的传统制作工艺主要发生化学变化的是
A.挑选原料
B.加碱蒸煮
C.竹帘捞纸
D.剪裁纸张
A A B. B C. C D. D
2. 磷酸奥司他韦是临床常用的抗病毒药物,常用于甲型和乙型流感治疗,其中间体结构简式如图所示。关于该中间体的说法错误的是
A. 1mol该中间体最多能与发生加成反应
B. 分子中含有3个手性碳原子
C. 分子中采取杂化方式的元素有3种
D. 该中间体中含氧官能团的名称为醚键、酯基、酮羰基
3. 下列过程中的化学反应,相应的离子方程式书写错误的是
A. 饱和碳酸钠溶液中通入足量二氧化碳产生沉淀:
B. 硝酸银溶液中加入过量氨水:
C. 草酸溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液:
D. 1L 0.1 溶液中通入2.24L(标准状况):
4. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X的一种核素没有中子,基态Y原子的p轨道上的电子排布处于半充满状态,Z的单质是植物光合作用的产物之一,W与Z同族。下列说法错误的是
A. 键角:
B. 简单氢化物的稳定性:Z>Y
C. 元素的第一电离能:Y>Z>W
D. X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是酸、碱或盐
5. 常用作杀虫剂、媒染剂,在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分,也是高效、安全的广谱杀菌剂,还可用作植物生长激素。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 含有的质子数为
B. 固体中含有的离子数为
C. 固体中含有的键数为
D. 、的VSEPR模型均为四面体形
6. 下列实验操作、现象和所得出的结论均正确的是
选项
实验操作、现象
结论
A
取两支试管,均加入4mL0.01酸性溶液,然后向一支试管中加入0.01溶液2mL,向另一支试管中加入0.01溶液4mL,第一支试管中褪色时间较长
浓度越大,反应速率越快
B
检验溶液中是否含有时,向溶液中滴入2滴(铁氰化钾)溶液,产生蓝色沉淀
原溶液中含有
C
取两支试管,均加入等体积等浓度的双氧水,然后向试管①中加入0.01溶液2mL,向试管②中加入0.01溶液2mL,试管①产生气泡快
加入溶液时,双氧水分解反应的活化能较大
D
在氨水中滴入酚酞溶液,加热一段时间,溶液红色先变深后变浅
升高温度,一水合氨的电离程度先增大后减小
A. A B. B C. C D. D
7. 碱式碳酸锌广泛应用于橡胶、塑料等行业。以含锌废液(主要成分为,含少量和)为原料制备碱式碳酸锌的流程如下:
下列说法错误的是
A. “除锰”时,被氧化的离子方程式为
B. “试剂X”可以是ZnO或或
C. “沉锌”时,消耗的和的物质的量之比为
D. “滤液”中溶质主要是
8. 叔丁醇(沸点82℃)和浓盐酸反应制备2-甲基-2-氯丙烷(沸点52℃)的过程如下:
已知:2-甲基-2-氯丙烷的密度为。
下列说法正确的是
A. “搅拌”的目的是为了增大反应物中活化分子的百分数,从而加快反应速率
B. 用溶液洗涤,分液时先将有机层从分液漏斗上口倒出
C. 第一、二次水洗的主要目的是分别除去有机层中的盐酸、碳酸钠
D. 蒸馏收集2-甲基-2-氯丙烷时,应选用球形冷凝管
9. 一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如下,下列说法正确的是
A. 第三步中a为直流电源的正极
B. 第一步生产的总反应为
C. 第二步为原电池,正极质量增加,负极质量减少
D. 第三步外电路上每转移4mol电子,电解池中就有4molHCl被电解
10. 常温下,某同学在两个相同的特制容器中分别加入溶液和溶液,再分别用盐酸滴定,利用pH计和压力传感器检测,得到如图曲线。
下列说法正确的是
A. 水的电离程度:e点<f点
B. 当滴加盐酸的体积为时(a点、b点),所发生的反应用离子方程式表示为
C. 若用与盐酸等物质的量浓度的醋酸溶液滴定,则曲线甲中c点位置不变
D. 点处,
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11. 利用粗硫酸镍晶体(含、、、、、等杂质)制备硫酸镍晶体、溶液和胆矾的工艺流程如下:
已知:25℃时,有关金属离子浓度为时形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的
4.2
63
1.5
11.8
6.2
6.9
沉淀完全的
6.7
8.3
2.8
13.8
8.2
8.9
回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价层电子排布式为___________。
(2)分子结构如图所示,两个氢原子犹如在半展开的书的两页上,两个氧原子在书的夹缝上,书页夹角为93°51′,两个O—H键与O—O键的夹角为96°52′,则是___________分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)向“溶液1”中通入稍过量的,发生主要反应的离子方程式为___________、___________。
(4)向“溶液2”中加入的原因是___________(结合离子方程式解释)。
(5)若“溶液3”中的浓度为,取等体积的溶液与该溶液混合,反应结束时要使,则所加溶液的浓度至少为___________[已知室温下]。
(6)室温下选择萃取剂HR,其萃取原理为:,溶液的pH对几种离子的萃取率的影响如图所示,则萃取锌时,应控制pH的范围为3~4,原因是___________。试剂a为___________溶液(填化学式)。
(7)由铁、钾、硒形成的一种超导材料,其长方体晶胞结构如图1所示。
①该超导材料的化学式是___________。
②该晶胞参数,。该晶体密度___________(列出计算式,阿伏加德罗常数用表示)。
③该晶胞在x-y平面投影如图2所示,将图2补充完整________。
12. 铼(Re)是具有重要军事战略意义的金属。是制备高纯度Re的原料,实验室用制备的装置如图所示。
已知:Ⅰ.易溶于水,溶于水后生成;与反应生成。有关物质的溶解度S见下表:
温度/℃
20
75.4
6.1
30
78.0
32.3
Ⅱ.;;。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________。的空间结构为___________。
(2)的制备
①反应开始前先向装置C中三颈烧瓶内加入一定量的___________(填化学式)和H2O;
②关闭___________,打开___________,装置C中三颈烧瓶内生成;
③关闭,打开,通入一段时间,通入的目的是___________;
④关闭,打开,滴入足量的氨水溶液,生成和,反应的化学方程式为___________;
⑤反应结束后,将C中溶液经___________、___________、过滤、乙醇洗涤、干燥,得到晶体。
(3)下列装置可用作装置单元X的是___________(填标号)。
(4)取样品,在加热条件下使其分解,产生的氨气用硼酸溶液吸收。吸收液用浓度为的盐酸滴定,消耗盐酸V mL。的纯度为___________(已知:的相对分子质量为268)。若加热温度过高,分解产生,会导致纯度测量值___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
13. 钛合金是航天航空工业的重要材料。钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁。由钛铁矿制备人造金红石,发生的反应有:
反应①:
反应②:
回答下列问题:
(1)已知C(s)的燃烧热,则表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为___________。
(2)一定温度下,在V L恒容密闭容器中加入和,经过t min反应达到平衡,测得,。
①用单位时间内固体反应物的物质的量的减小或固体生成物的物质的量的增大来表示固体的平均反应速率,0~t min,反应①中反应物C(s)的平均反应速率为___________,平衡时C(s)的转化率为___________。
②该条件下,当密闭容器中下列物理量不再发生变化时,不能说明该反应体系达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.混合气体的压强
B.混合气体的密度
C.混合气体的总物质的量
D.和Fe(s)的反应速率(单位:)之比等于化学计量数之比
③保持温度不变,将容器体积压缩至原来的一半,达到新平衡时为___________(填标号)。
A. B.
C.大于,小于 D.大于
④若该条件下,平衡时压强为100kPa,其体系中隐藏的可逆反应为,则该反应的平衡常数___________kPa(列出含a、b的计算式。用各物质的分压代替物质的量浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。升高温度,该反应的___________(填“增大”“减小”或“不变”),原因是___________。
(3)钛铁矿冶炼采用电炉熔融还原,还原温度与铁、钛品位及回收率的关系如图所示,则还原温度应控制在___________。
(4)已知:反应的焓变与熵变不随温度的改变而改变;反应①的,反应②的。反应①、反应②能自发进行的最低温度分别为、,则___________K(保留整数,下同),___________K。
14. 特比萘芬可用于皮肤浅部真菌感染的治疗。以下为其合成路线之一、
已知:①DMSO为二甲亚砜(),TsOH为对甲苯磺酸,Et为乙基。
②。
回答下列问题:
(1)化合物的化学名称为___________,其中氯原子与碳原子形成___________键(填写轨道重叠方式)。
(2)化合物中官能团的名称为___________。
(3)E的结构简式为___________。
(4)D+F→G的反应类型为___________。
(5)A分子中不含有手性碳原子,则A转变为B的化学方程式为___________。
(6)在F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种(不考虑立体异构)。
①是苯的三取代物,且有两个相同取代基。
②每个取代基中均有杂化的碳原子,且氮原子的杂化方式也为。
其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为的同分异构体的结构简式为___________(有几种,写几种)。
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绝密★启用前
2023~2024学年福建百校联考高三正月开学考
化学
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 K 39 Fe 56 Cu 64 Se 79 Re 186
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学来源于生活,下列关于宣纸的传统制作工艺主要发生化学变化的是
A.挑选原料
B.加碱蒸煮
C.竹帘捞纸
D.剪裁纸张
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.挑选原料的过程中没有新物质生成,属于物理变化,A错误;
B.加碱蒸煮的过程中有新物质生成,属于化学变化,B正确;
C.竹帘捞纸的过程中没有新物质生成,属于物理变化,C错误;
D.剪裁纸张的过程中没有新物质生成,属于物理变化,D错误;
故选:B。
2. 磷酸奥司他韦是临床常用的抗病毒药物,常用于甲型和乙型流感治疗,其中间体结构简式如图所示。关于该中间体的说法错误的是
A 1mol该中间体最多能与发生加成反应
B. 分子中含有3个手性碳原子
C. 分子中采取杂化方式的元素有3种
D. 该中间体中含氧官能团的名称为醚键、酯基、酮羰基
【答案】D
【解析】
【详解】A.酰胺基中的碳氧双键、酯基中的碳氧双键不与发生加成反应,碳碳双键能与发生加成反应,1mol该中间体中含有1mol碳碳双键,故1mol该中间体最多能与发生加成反应,故A项正确;
B.分子中含有3个手性碳原子,如图所示:,故B项正确;
C.分子中采取杂化方式的元素有C、N、O三种,故C项正确;
D.该中间体中含氧官能团的名称为醚键、酯基、酰胺基,故D项错误;
故本题选D。
3. 下列过程中的化学反应,相应的离子方程式书写错误的是
A. 饱和碳酸钠溶液中通入足量二氧化碳产生沉淀:
B. 硝酸银溶液中加入过量氨水:
C. 草酸溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液:
D. 1L 0.1 溶液中通入2.24L(标准状况):
【答案】C
【解析】
【详解】A.饱和碳酸钠溶液中通入足量二氧化碳,反应生成碳酸氢钠沉淀,离子方程式为,A正确;
B.硝酸银溶液中加入过量氨水生成,离子方程式为,B正确;
C.草酸为弱酸,草酸应该用化学式表示,C错误;
D.还原性:,等物质的量的与反应,I-与恰好完全反应,Fe2+未参与反应,离子方程式为,D正确;
故答案选C。
4. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X的一种核素没有中子,基态Y原子的p轨道上的电子排布处于半充满状态,Z的单质是植物光合作用的产物之一,W与Z同族。下列说法错误的是
A. 键角:
B. 简单氢化物的稳定性:Z>Y
C. 元素的第一电离能:Y>Z>W
D. X、Y、Z三种元素组成的化合物可能是酸、碱或盐
【答案】A
【解析】
【分析】X的一种核素没有中子,X为H元素;Z的单质是植物光合作用的产物之一,Z为O元素;基态Y原子的p轨道上的电子排布处于半充满状态,原子序数比O小,Y为N元素;W与Z同族,原子序数比O大的短周期元素,W为S元素。根据题意可知元素X、Y、Z、W分别为H、N、O、S。
【详解】A.中N采取sp3杂化,有一对孤电子对,中O采取sp3杂化,有两对孤电子对;孤电子对对成键电子对的排斥大于成键电子对键的排斥,使得键角:,A错误;
B.非金属性:,简单氢化物的稳定性:,B正确;
C.同一周期从左到右,元素的第一电离能有增大的趋势,因N的2p能级电子处于半充满状态,比较稳定,使得第一电离能:N>O;同一主族从上到下,元素第一电离能逐渐减小,所以元素的第一电离能:N>O>S,C正确;
D.H、N、O三种元素组成的化合物可能是酸(、)、碱或盐(、),D正确;
故答案为:A。
5. 常用作杀虫剂、媒染剂,在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分,也是高效、安全的广谱杀菌剂,还可用作植物生长激素。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 含有的质子数为
B. 固体中含有的离子数为
C. 固体中含有的键数为
D. 、的VSEPR模型均为四面体形
【答案】D
【解析】
【详解】A.,含有的质子数为,A错误;
B.57g物质的量为,,0.25mol固体中含有的离子数为,B错误;
C.,固体中含有的键数为,C错误;
D.中N采取sp3杂化、中S采取sp3杂化,两微粒的VSEPR模型均为四面体形,D正确;
故答案为:D。
6. 下列实验操作、现象和所得出的结论均正确的是
选项
实验操作、现象
结论
A
取两支试管,均加入4mL0.01酸性溶液,然后向一支试管中加入0.01溶液2mL,向另一支试管中加入0.01溶液4mL,第一支试管中褪色时间较长
浓度越大,反应速率越快
B
检验溶液中是否含有时,向溶液中滴入2滴(铁氰化钾)溶液,产生蓝色沉淀
原溶液中含有
C
取两支试管,均加入等体积等浓度的双氧水,然后向试管①中加入0.01溶液2mL,向试管②中加入0.01溶液2mL,试管①产生气泡快
加入溶液时,双氧水分解反应的活化能较大
D
在氨水中滴入酚酞溶液,加热一段时间,溶液红色先变深后变浅
升高温度,一水合氨的电离程度先增大后减小
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.两支试管中,混合溶液的总体积、反应起始时混合溶液中的浓度和的浓度均不相同,因此实验不能探究浓度对反应速率的影响,比较浓度对反应速率的影响,应控制溶液的总体积相同且少量,仅改变草酸的浓度,故A错误;
B.与溶液反应生成蓝色沉淀,则说明原溶液中含有,故B正确;
C.试管①加入溶液时产生气泡快,说明双氧水分解反应的活化能较小,故C错误;
D.在氨水中滴入酚酞溶液,加热一段时间,一开始温度升高,一水合氨的电离程度增大,溶液中增大,溶液红色变深,后来随着温度的继续升高,一水合氨分解:,氨气逸出,溶液碱性减弱,溶液红色变浅,不是一水合氨的电离程度减小,故D错误。
综上所述,答案为B。
7. 碱式碳酸锌广泛应用于橡胶、塑料等行业。以含锌废液(主要成分为,含少量的和)为原料制备碱式碳酸锌的流程如下:
下列说法错误的是
A. “除锰”时,被氧化的离子方程式为
B. “试剂X”可以是ZnO或或
C. “沉锌”时,消耗的和的物质的量之比为
D. “滤液”中的溶质主要是
【答案】C
【解析】
【分析】由题给流程可知,向含锌废液中加入过二硫酸钠溶液,将锰离子、亚铁离子转化为二氧化锰沉淀、铁离子,过滤得到二氧化锰和滤液;向滤液中加入氧化锌或氢氧化锌或碳酸锌调节溶液pH,将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到氢氧化铁和硫酸锌溶液;向硫酸锌溶液中加入碳酸氢铵溶液,将硫酸锌转化为碱式碳酸锌沉淀,过滤得到含有硫酸铵的滤液和碱式碳酸锌。
【详解】A.由分析可知,加入过二硫酸钠溶液的目的是将锰离子、亚铁离子转化为为二氧化锰沉淀、铁离子,锰离子被氧化的离子方程式为,故A正确;
B.由分析可知,加入氧化锌或氢氧化锌或碳酸锌调节溶液pH的目的是将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,则X可能为氧化锌或氢氧化锌或碳酸锌,故B正确;
C.由分析可知,加入碳酸氢铵溶液的目的是将硫酸锌转化为碱式碳酸锌沉淀,反应的离子方程式为,则消耗锌离子和碳酸氢根离子的物质的量之比为1:2,故C错误;
D.由分析可知,“滤液”中的溶质主要是硫酸铵,故D正确;
故选C。
8. 叔丁醇(沸点82℃)和浓盐酸反应制备2-甲基-2-氯丙烷(沸点52℃)的过程如下:
已知:2-甲基-2-氯丙烷的密度为。
下列说法正确的是
A. “搅拌”的目的是为了增大反应物中活化分子的百分数,从而加快反应速率
B. 用溶液洗涤,分液时先将有机层从分液漏斗上口倒出
C. 第一、二次水洗的主要目的是分别除去有机层中的盐酸、碳酸钠
D. 蒸馏收集2-甲基-2-氯丙烷时,应选用球形冷凝管
【答案】C
【解析】
【详解】A.“搅拌”的目的是为了增加反应物之间的接触机会,从而加快反应速率,并不能增大反应物中活化分子的百分数,A错误;
B.用溶液洗涤,分液时上层为有机层,下层为水层,应先将水层从分液漏斗下口放出,然后关闭分液漏斗活塞,再将有机层从分液漏斗上口倒出,B错误;
C.第一、二次水洗的主要目的是分别除去有机层中的盐酸、碳酸钠,C正确;
D.蒸馏收集2-甲基-2-氯丙烷时应选用直形冷凝管,D错误;
故答案为:C。
9. 一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如下,下列说法正确的是
A. 第三步中a为直流电源的正极
B. 第一步生产的总反应为
C. 第二步为原电池,正极质量增加,负极质量减少
D. 第三步外电路上每转移4mol电子,电解池中就有4molHCl被电解
【答案】B
【解析】
【分析】第一步,阳极:失电子转化为,同时生成Na+,阴极O2得电子产物与电解质反应生成OH-;第二步,形成原电池,Ag电极为负极,Ag失电子产物与Cl-反应生成AgCl,正极得电子生成;第三步,阳极Cl-失电子生成Cl2,阴极AgCl得电子生成Ag等。
【详解】A.由图可知,第三步中Ag电极的变化是AgCl得到电子转化为Ag,发生还原反应,是阴极,则a为直流电源的负极,A错误;
B.第一步为电解池,阳极反应为,阴极反应为,根据得失电子守恒,可得第一步电解池的总反应为,B正确;
C.第二步为原电池,正极反应为,负极反应为,生成的附着在负极表面,故正、负极质量均增加,C错误;
D.第三步的总反应为,溶液中HCl的物质的量保持不变,D错误;
故选B。
10. 常温下,某同学在两个相同的特制容器中分别加入溶液和溶液,再分别用盐酸滴定,利用pH计和压力传感器检测,得到如图曲线。
下列说法正确的是
A. 水的电离程度:e点<f点
B. 当滴加盐酸的体积为时(a点、b点),所发生的反应用离子方程式表示为
C. 若用与盐酸等物质的量浓度的醋酸溶液滴定,则曲线甲中c点位置不变
D. 点处,
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液的碱性比溶液的碱性强,pH更大,向溶液中加入盐酸,立刻有产生,故曲线甲、丁表示向溶液中滴加盐酸,曲线乙、丙表示向溶液中滴加盐酸。溶液呈碱性,促进水电离,向溶液中加入盐酸,的物质的量不断减少,水的电离程度不断降低,即水的电离程度:e点>f点,故A项错误;
B.当滴加盐酸的体积为20mL时,恰好完全转化为,而,当滴加盐酸的体积为时,根据图像b点无气体生成,则发生的反应为,故B项错误;
C.若换成醋酸溶液滴定,根据反应,可知将恰好转化为时,消耗醋酸溶液的体积也为20mL,但溶液也呈碱性,此时溶液的碱性比用盐酸滴定时更强,pH应大于8.3,则曲线甲中c点位置应垂直向上移动,故C项错误;
D.点处,溶液中存在等物质的量浓度的NaCl和,根据电荷守恒①和物料守恒②,①-②可得:,溶液的pH=8.3,则,,,故,故D项正确;
故本题选D。
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11. 利用粗硫酸镍晶体(含、、、、、等杂质)制备硫酸镍晶体、溶液和胆矾的工艺流程如下:
已知:25℃时,有关金属离子浓度为时形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
开始沉淀的
4.2
6.3
1.5
11.8
6.2
6.9
沉淀完全的
6.7
8.3
2.8
13.8
8.2
8.9
回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价层电子排布式为___________。
(2)分子结构如图所示,两个氢原子犹如在半展开的书的两页上,两个氧原子在书的夹缝上,书页夹角为93°51′,两个O—H键与O—O键的夹角为96°52′,则是___________分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)向“溶液1”中通入稍过量的,发生主要反应的离子方程式为___________、___________。
(4)向“溶液2”中加入的原因是___________(结合离子方程式解释)。
(5)若“溶液3”中的浓度为,取等体积的溶液与该溶液混合,反应结束时要使,则所加溶液的浓度至少为___________[已知室温下]。
(6)室温下选择萃取剂HR,其萃取原理为:,溶液的pH对几种离子的萃取率的影响如图所示,则萃取锌时,应控制pH的范围为3~4,原因是___________。试剂a为___________溶液(填化学式)。
(7)由铁、钾、硒形成的一种超导材料,其长方体晶胞结构如图1所示。
①该超导材料的化学式是___________。
②该晶胞参数,。该晶体密度___________(列出计算式,阿伏加德罗常数用表示)。
③该晶胞在x-y平面投影如图2所示,将图2补充完整________。
【答案】(1)
(2)极性 (3) ①. ②.
(4),加入,消耗,使的水解平衡正向移动,有利于形成沉淀而被除去
(5)0.004(或)
(6) ①. pH太小,的萃取率低;pH太大,、可能以氢氧化物形式沉淀出来 ②.
(7) ①. ②. ③.
【解析】
【分析】由流程图可知,粗硫酸镍(含、、、、、+等)加水浸后,向溶液1中通入H2S气体,Cu2+转化为CuS沉淀除去,同时Fe3+可与硫化氢发生氧化还原反应生成Fe2+和S单质,过滤后得到溶液2和滤渣1,滤渣1为CuS和S,滤液1中含有Ni2+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、,向溶液2中加入Ni(OH)2和H2O2,H2O2将滤液中Fe2+氧化为Fe3+,用Ni(OH)2调节溶液pH值,使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀除去,再进行过滤得到溶液3,向其中加入NiF2,使溶液3中的Ca2+、Mg2+转化为CaF2、MgF2沉淀除去,再次进行过滤得到溶液4,向溶液4中加入有机萃取剂,使溶液4中的Zn2+转移至有机相中分液除去,分液后溶液5为硫酸镍溶液水溶液进行蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤等操作得到产品硫酸镍晶体。
【小问1详解】
基态Cu原子核外29个电子,价层电子排布式为:,故答案为:;
【小问2详解】
中H与O形成的是极性键,O与O形成的是非极性键,根据分子的结构可知,分子中正、负电荷中心不重合,属于极性分子,故答案为:极性;
【小问3详解】
向浸出液中通入H2S气体,Cu2+转化为CuS沉淀除去,同时Fe3+可与硫化氢发生氧化还原反应生成Fe2+和S单质,主要反应离子方程式为,,故答案为:;;
【小问4详解】
向溶液2中加入Ni(OH)2和H2O2,H2O2将滤液中Fe2+氧化为Fe3+,用Ni(OH)2调节溶液pH值, ,加入,消耗,使的水解平衡正向移动,有利于形成沉淀而被除去,故答案为:,加入,消耗,使的水解平衡正向移动,有利于形成沉淀而被除去;
【小问5详解】
结合分析可知:根据,,则得出,即溶液中c(F-)至少为。设所加NiF2溶液的体积为1 L,等体积混合后溶液总体积为2L,溶液中存在的,要使1L溶液3中0.002molCa2+全部转化为沉淀时消耗的F-的物质的量为,则总共需要,所需,所加的NiF2溶液的浓度至少是:,故答案为:0.004(或);
【小问6详解】
欲使有机相中的锌转化成硫酸锌,需使萃取平衡逆向移动,为不引入新杂质应加入硫酸使反应逆行移动;由图示信息可知pH太小,的萃取率低;pH太大,、可能以氢氧化物形式沉淀出来
故答案为:pH太小,的萃取率低;pH太大,、可能以氢氧化物形式沉淀出来;H2SO4;
【小问7详解】
K位于顶点和体内,个数为=2,Se位于棱上和体内,个数为=4,Fe位于面上,个数为=4,因此化学式为,故答案为:;
②晶胞的质量为g,晶胞的体积为,则晶胞的密度为g/cm3;故答案为;
③K位于顶点和体内,Se位于棱上和体内,Fe位于面上,按照xy平面投影得到;故答案为。
12. 铼(Re)是具有重要军事战略意义金属。是制备高纯度Re的原料,实验室用制备的装置如图所示。
已知:Ⅰ.易溶于水,溶于水后生成;与反应生成。有关物质的溶解度S见下表:
温度/℃
20
75.4
6.1
30
78.0
32.3
Ⅱ.;;。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________。的空间结构为___________。
(2)的制备
①反应开始前先向装置C中三颈烧瓶内加入一定量的___________(填化学式)和H2O;
②关闭___________,打开___________,装置C中三颈烧瓶内生成;
③关闭,打开,通入一段时间,通入的目的是___________;
④关闭,打开,滴入足量的氨水溶液,生成和,反应的化学方程式为___________;
⑤反应结束后,将C中溶液经___________、___________、过滤、乙醇洗涤、干燥,得到晶体。
(3)下列装置可用作装置单元X是___________(填标号)。
(4)取样品,在加热条件下使其分解,产生的氨气用硼酸溶液吸收。吸收液用浓度为的盐酸滴定,消耗盐酸V mL。的纯度为___________(已知:的相对分子质量为268)。若加热温度过高,分解产生,会导致纯度测量值___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 正四面体形
(2) ①. ②. 、 ③. 、 ④. 排出装置内未反应的气体(或排出装置内多余的气体) ⑤. ⑥. 蒸发浓缩 ⑦. 冷却结晶
(3)BD (4) ①. (或其他正确答案) ②. 偏小
【解析】
【分析】A装置制备H2S,B是安全瓶,C中Re2O7和H2O反应生成HReO4,HReO4与H2S反应生成Re2S7,Re2S7与H2O2、氨气生成NH4ReO4、硫酸铵,C中溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥,得到NH4ReO4晶体,装置单元X的作用是吸收H2S,防止污染。
【小问1详解】
根据装置图,仪器a的名称是蒸馏烧瓶;中心原子价电子对数为:,为sp3杂化,其空间结构为正四面体。
【小问2详解】
①Re2O7易溶于水,溶于水后生成HReO4,反应开始前先向装置C中三颈烧瓶内加入一定量的Re2O7和H2O反应生成HReO4;
②关闭K2、K3,打开K1、K4,向C中通入H2S,装置C中HReO4与H2S反应生成Re2S7;
③关闭K1,打开K2,通入N2一段时间,通入N2的目的是把装置内残留的H2S完全排入X中吸收,防止污染;
④关闭K2,打开K3,滴入足量H2O2的氨水溶液,Re2S7与H2O2、氨气生成NH4ReO4、硫酸铵,反应的化学方程式为:;
⑤NH4ReO4的溶解度随温度降低而减小,(NH4)2SO4的溶解度受温度影响不大,反应结束后,将C中溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥,得到NH4ReO4晶体。
小问3详解】
装置单元X的作用是吸收H2S,防止污染;H2S与硫酸铜溶液反应生成CuS沉淀和硫酸,H2S和氢氧化钠反应生成Na2S,所以装置单元X可以是硫酸铜溶液或氢氧化钠溶液,故答案为:BD。
【小问4详解】
根据;;建立关系式NH4ReO4~NH3↑~NH3•H3BO3~HCl,n(NH4ReO4)=n(HCl)=cV×10-3mol;NH4ReO4的纯度为:;若加热温度过高,NH4ReO4分解产生N2,则生成氨气的物质的量偏少,消耗盐酸的体积偏小,会导致NH4ReO4纯度测量值偏小。
13. 钛合金是航天航空工业的重要材料。钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁。由钛铁矿制备人造金红石,发生的反应有:
反应①:
反应②:
回答下列问题:
(1)已知C(s)的燃烧热,则表示CO(g)燃烧热的热化学方程式为___________。
(2)一定温度下,在V L恒容密闭容器中加入和,经过t min反应达到平衡,测得,。
①用单位时间内固体反应物的物质的量的减小或固体生成物的物质的量的增大来表示固体的平均反应速率,0~t min,反应①中反应物C(s)的平均反应速率为___________,平衡时C(s)的转化率为___________。
②该条件下,当密闭容器中下列物理量不再发生变化时,不能说明该反应体系达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.混合气体的压强
B.混合气体的密度
C.混合气体总物质的量
D.和Fe(s)的反应速率(单位:)之比等于化学计量数之比
③保持温度不变,将容器体积压缩至原来的一半,达到新平衡时为___________(填标号)。
A. B.
C.大于,小于 D.大于
④若该条件下,平衡时压强为100kPa,其体系中隐藏的可逆反应为,则该反应的平衡常数___________kPa(列出含a、b的计算式。用各物质的分压代替物质的量浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。升高温度,该反应的___________(填“增大”“减小”或“不变”),原因是___________。
(3)钛铁矿冶炼采用电炉熔融还原,还原温度与铁、钛的品位及回收率的关系如图所示,则还原温度应控制在___________。
(4)已知:反应的焓变与熵变不随温度的改变而改变;反应①的,反应②的。反应①、反应②能自发进行的最低温度分别为、,则___________K(保留整数,下同),___________K。
【答案】(1)
(2) ①. ②. ③. D ④. A ⑤. ⑥. 增大 ⑦. 反应①反应②,可得到反应 ,该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,增大
(3)1200℃ (4) ①. 916 ②. 528
【解析】
【分析】已知C(s)的燃烧热,写出反应③,运用盖斯定律将②-①+③得到;反应体系中,混合气体的压强、混合气体的密度、混合气体的总物质的量均为变量,当变量不再发生变化时,说明反应体系已达到平衡状态;的平衡常数,温度不变,则平衡常数不变,即不变。
【小问1详解】
已知C(s)的燃烧热,写出反应③,运用盖斯定律将②-①+③得到 ,故答案为: ;
【小问2详解】
①根据题意,反应达到平衡,测得,,密闭容器的容积为,可知反应①消耗C(s)的物质的量为,反应物C(s)的平均反应速率为,平衡时C(s)的转化率为,故答案为:;;
②该反应体系中,混合气体的压强、混合气体的密度、混合气体的总物质的量均为变量,当变量不再发生变化时,说明反应体系已达到平衡状态。和Fe(s)的反应速率(单位:)之比始终等于化学计量数之比,不能说明反应体系达到平衡状态,D项符合题意,故答案为:D;
③反应①的平衡常数,温度不变,则平衡常数不变,即不变。故保持温度不变,将容器体积压缩至原来的一半,达到新平衡时仍然为,A项符合题意,故答案为:A;
④反应的平衡常数;反应①反应②,可得到反应 ,该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,增大,故答案为:;增大;反应①反应②,可得到反应 ,该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,增大;
【小问3详解】
钛铁矿冶炼采用电炉熔融还原,为了使铁、钛的品位高及回收率高应将还原温度应控制在1200℃,故答案为:1200℃;
【小问4详解】
,反应能自发进行。反应①,,解得;反应②,,解得,故答案为:916;518。
14. 特比萘芬可用于皮肤浅部真菌感染的治疗。以下为其合成路线之一、
已知:①DMSO为二甲亚砜(),TsOH为对甲苯磺酸,Et为乙基。
②。
回答下列问题:
(1)化合物的化学名称为___________,其中氯原子与碳原子形成___________键(填写轨道重叠方式)。
(2)化合物中官能团的名称为___________。
(3)E的结构简式为___________。
(4)D+F→G的反应类型为___________。
(5)A分子中不含有手性碳原子,则A转变为B的化学方程式为___________。
(6)在F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种(不考虑立体异构)。
①是苯的三取代物,且有两个相同取代基。
②每个取代基中均有杂化的碳原子,且氮原子的杂化方式也为。
其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为的同分异构体的结构简式为___________(有几种,写几种)。
【答案】(1) ①. 氯乙烯 ②.
(2)碳碳双键、醛基 (3)
(4)取代反应 (5)
(6) ①. 30 ②. 、
【解析】
【分析】氯乙烯与C(CH3)3Cl在氯化铝、解热条件下发生加成反应生成A,A的结构式为:C(CH3)3CH2CHCl2,A在KOH、DMSO、加热条件下发生消去反应生成B,B的结构式为:C(CH3)3C≡CH,B与发生加成反应生成C,C在TsOH、Et3N作用下发生反应生成D,D和F发生取代反应生成G,由G和D的结构式可推出,F的结构式为:,E和CH3NH2发生取代反应生成F,由F的结构式可知,E的结构式为:。
【小问1详解】
化合物CH2=CHCl的名称为氯乙烯;其中碳原子形成了碳碳双键,则氯原子与碳原子形成p-sp2σ键;
【小问2详解】
化合物中官能团的名称为碳碳双键、醛基;
【小问3详解】
由分析可知,E的结构简式为:;
【小问4详解】
由分析可知,D和F发生取代反应生成G和对甲苯磺酸,故答案为:取代反应;
【小问5详解】
A分子中不含有手性碳原子,由分析可知,A在KOH、DMSO、加热条件下发生消去反应生成B,化学方程式为:;
【小问6详解】
F的分子式C12H13N,F的同分异构体是苯的三取代物,且有两个相同取代基,每个取代基中均有sp2杂化的碳原子,且氮原子的杂化方式也为sp2杂化,则可推断出苯环上的三个取代基中有两个是-CH=CH2,另一个取代基是:-CH2-CH=NH或-CH2-N=CH2或-CH=N-CH3或-N=CH-CH3或-C(CH3)=NH,共5×6=30种;其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为4:2:2:2:2:1的同分异构体的结构简式为: 、。
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