内容正文:
厦门市国祺中学2023-2024学年高三(上)第二次月考
化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分 难度系数:0.50
相对原子质量:H:1 C:12 O:16 N:14 Na:23 Cu:64 S:32 Cl:35.5
一、选择题:(本题共10小题,每小题4分,共40分,只有一个选项符合题意)
1. 第19届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。下列说法不正确的是
A. 会场“莲花碗”(如图)采取自然采光方式有利于实现“碳中和”
B. 火炬“薪火”使用的1070铝合金具有硬度高、耐高温的特点
C. 吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅
D. 特许商品“亚运莲花尊”的艺术载体青瓷属于无机非金属材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.会场采取自然采光方式能节约能源,有利于实现“碳中和”,A正确;
B.铝合金具有硬度高、耐高温的特点,B正确;
C.芯片的主要成分为硅,C错误;
D.青瓷属于陶瓷,属于无机非金属材料,D正确;
故答案选C。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. HClO的结构式:H-Cl-O B. NaOH的电子式:
C. NaCl的晶胞: D. 基态Cr的价电子排布式:3d44s2
【答案】B
【解析】
【详解】A.HClO的结构式为H-O-Cl,A项错误;
B.NaOH的电子式为 ,B项正确;
C.NaCl的晶胞为 ,C项错误;
D.基态Cr的价电子排布式为3d54s1,D项错误;
答案选B。
3. 用于制造隐形飞机的某化合物具有吸收微波功能,其结构如下图所示,其中X、Y、Z是周期序数递增的短周期主族元素。
下列说法错误的是
A. 原子半径:Z>X B. 键角: C. 电负性:X<Y D. 第一电离能:Z>磷
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,根据结构式中,X成1个共价键,Y成4个共价键并且能形成双键,Z成2个共价键,推测X为H元素,Y为C元素,Z为O或S元素,据此分析。
【详解】A.元素周期表中氢原子半径最小,原子半径:Z>X,A正确;
B.为正四面体,键角109º28′,为V形结构,中心原子有两个孤电子对,对成键电子排斥作用较强,键角小于109º28′,故键角:,B正确;
C.C的非金属性强于H,故电负性:X<Y,C正确;
D.若Z为S元素,由于P的3p轨道半充满更稳定,第一电离能:磷>硫,D错误;
故选D。
4. 制备过氧化锶晶体的原理为,装置如下图所示。
下列说法错误的是
A. 该反应为氧化还原反应 B. 仪器X的作用是防倒吸
C. 氨气的作用是中和 D. 冰水混合液可减少分解
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应前后Sr与O元素化合价未改变,非氧化还原反应,A错误;
B.氨气极易溶于水,X装置可以防倒吸,B正确;
C.反应后溶液呈酸性,不利于过氧化锶的生成,故需要氨气中和氢离子,C正确;
D.结晶水合物不稳定,受热易分解,保持低温可以减少分解,D正确;
故选A。
5. 科学家利用非平衡等离子体从空气中固氮,对农业生产具有重大的意义,其固氮原理如图所示。下列叙述正确的是
A. 甲、乙都是共价化合物 B. m、a都是非极性分子
C. f和c分子间能形成氢键 D. c分别和d、e生成乙和甲的反应均为氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲乙都是铵盐,铵盐是离子化合物,A错误;
B.NO是极性分子,B错误;
C.氢原子与电负性大的原子X以共价键结合,若与电负性大、半径小的原子Y(O F N等)接近,在X与Y之间以氢为媒介,生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用,称为氢键。水和氨气之间可以形成氢键,C正确;
D.c分别和d、e生成乙和甲的反应均为酸碱中和反应,为非氧化还原反应,D错误;
故选C。
6. 开发6G技术离不开高纯度硅。工业冶炼高纯度硅的流程如图所示。
已知:SiHCl3中硅元素为+4价。下列叙述正确的是
A. 反应(1)(2)(3)均为置换反应
B. 气体1、2、3分别为CO2、H2、HCl
C. 标准状况下体积为22.4 L的H2完全反应时转移2 mol电子
D. 反应(1)投入石英砂、焦炭质量比越大,SiO2的转化率越高
【答案】A
【解析】
【分析】石英砂(主要成分为SiO2),与碳在2000℃条件下反应生成粗硅和一氧化碳,粗硅与氯化氢在300℃条件下反应生成SiHCl3和氢气,SiHCl3与氢气在1100℃条件下反应生成高纯硅和氯化氢,达到制备高纯硅的目的。
【详解】A.由以上分析可知(1)(2)(3)均为置换反应,故A正确;
B.气体1为CO,故B错误;
C.(3)中发生反应:,该反应中1mol即22.4L氢气反应转移4mol电子,故C错误;
D.反应(1)投入石英砂、焦炭质量比越大,不利于石英砂充分反应,反应而降低其转化率,故D错误;
故选:A。
7. 下列离子方程式与所给事实不相符的是
A. 制备84消毒液(主要成分是):
B. 食醋去除水垢中的:
C. 利用覆铜板制作印刷电路板:
D. 去除废水中的:
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cl2和NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H2O,除了Cl2和H2O不能拆写其余均可拆写为离子,A项正确;
B.食醋为弱酸不能拆写为离子,反应为2CH3COOH+CaCO3=Ca2++2CH3COO-+CO2+H2O,B项错误;
C.FeCl3将Cu氧化为CuCl2而自身被还原为FeCl2,反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,C项正确;
D.Na2S将Hg2+转化为沉淀除去,反应为Hg2++S2−=HgS↓,D项正确;
故选B
8. 1934年约里奥·居里夫妇在核反应中用ɑ粒子(氦核42He)击金属原子WZX得到核素30Z+2Y开创了人造放射性核素先河,其中元素X、Y的最外层电子数之和为8,下列叙述错误的是
A. X制餐具不宜用来蒸煮酸性或者碱性食物
B. Y的最高价氧化物是一种常见的干燥剂
C. X的最高价氧化物的水化物碱性弱于同周期其他金属元素
D. Y的简单氢化物的沸点高于其上一周期且同主族的元素
【答案】D
【解析】
【分析】由核反应的质量数守恒可得w+4=30+1,解得w=27,X为金属且元素X、Y的最外层电子数之和为8,则X为Al,Y为P;
【详解】A.铝会与碱反应,故铝制餐具不宜用来蒸煮酸性或者碱性食物,A正确;
B.P的最高价氧化物为P2O5,易与水反应生成不挥发的H3PO4,故P的最高价氧化物是一种常见的干燥剂,B正确;
C.金属性越强,最高价氧化物的水化物碱性越强,同周期中金属性铝弱于镁、钠,故铝的最高价氧化物的水化物碱性弱于同周期其他金属元素,C正确;
D.P的简单氢化物PH3沸点低于NH3,因为NH3分子间可以形成氢键,使沸点升高,D错误;
故本题选D。
9. 如图为铁元素的价类二维图“→”表示物质间的转化关系。下列说法错误的是
A. 打制农具或者刀具时红热的铁淬火过程可实现转化①
B. 烧制陶瓷时把Fe2O3还原为FeO可使瓷器的釉呈绿色
C. 氢氧化亚铁在空气中可以自发转化为红褐色的氢氧化铁
D. 通常情况下、Fe3+、Fe2+氧化能力逐渐降低
【答案】A
【解析】
【详解】A.红热的铁淬火过程是铁和水高温时反应生成Fe3O4,不是转化①,A错误;
B.Fe2O3为红棕色,氧化亚铁为黑色固体,其中亚铁离子为绿色,可应用于瓷器制作中使釉呈绿色,故B正确;
C.氢氧化亚铁有较强的还原性,会和空气中的氧气发生反应,被氧化为红褐色的氢氧化铁,C正确;
D.高铁酸根中铁化合价最高,为+6价,氧化性很强,Fe3+有一定氧化性,Fe2+主要体现还原性,故通常情况下、Fe3+、Fe2+的氧化能力逐渐降低,D正确;
故本题选A。
10. 我国科技工作者以某含磷化合物作催化剂,利用光催化甲烷直接合成甲醇的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 共价键的键长①<②
B. 反应过程中CH4中氢元素被氧化
C. 该过程催化剂中P元素的化合价发生了改变
D. 该过程的总反应方程式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.P=O键的键长比P-O键的键长短,A错误;
B.反应过程中CH4中氢元素化合价不变,B错误;
C.该过程催化剂中P元素的化合价发生了改变,C正确;
D.该过程的总反应方程式为,D错误;
故选C。
二、填空题(共4题,共60分)
11. 铝、铁、铜、锌、镓元素在很多领域有重要应用,回答下列问题:
(1)基态铁原子的价电子排布式为_______。
(2)铜的第二电离能_______(填“”大于“小于”“等于”)锌的第二电离能,原因是_______。
(3)K3[Fe(CN)6]是鉴别Fe2+的重要试剂,这四种元素的电负性从大到小的顺序是_______(填元素符号)。
(4)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在,其空间结构如图所示,二聚体中Al的轨道杂化类型为_______。
(5)配合物[Zn(NH3)4]Cl2中,中心离子的配位数为_______。水也是常见的配体,水的分子构型为_______,比较键角大小:H2O_______NH3。(填“”大于“小于”“等于”)
(6)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,原因为_______。GaAs的熔点为1238℃,密度为ρg•cm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_______。已知:阿伏加德罗常数的值为NA,GaAs的摩尔质量为145g•mol-1,则Ga原子和As原子的最短距离为_______pm(列出计算式)。
【答案】(1)3d64s2
(2) ①. 大于 ②. 铜失去的第二个电子在3d的全满轨道上
(3)N>C>Fe>K
(4)sp3 (5) ①. 4 ②. V形 ③. 小于
(6) ①. GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体,离子晶体的熔点高于分子晶体 ②. 共价晶体 ③. ××1010
【解析】
【小问1详解】
铁原子序数26,核外电子排布:,其价电子排布:;
【小问2详解】
铜原子序数29,核外电子排布:,锌原子序数30,核外电子排布:,铜所失去的第二个电子位于3d能级,处于全充满状态,所需能量更多;
【小问3详解】
元素周期表中,同周期元素从左到右电负性逐渐增强,同族元素从上到下电负性逐渐减弱,则电负性:;
【小问4详解】
根据二聚体Al2Cl6的空间结构可知,Al位于4个Cl形成的四面体中心,故Al杂化类型为sp3杂化;
【小问5详解】
配合物[Zn(NH3)4]Cl2中,中心离子提供空轨道,配体中N原子提供孤电子对,配位数为4;水分子中心原子O价层电子对数:,含2对孤电子对,空间构型:V形;孤电子对数越多,产生斥力越大,键角越小,即键角:H2O小于NH3;
【小问6详解】
GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体,离子晶体的熔点高于分子晶体;根据晶胞结构可知,该晶体的类型:共价晶体;根据均摊法,As位于顶点和面心,个数:,Ga位于晶胞内部,个数:4;则晶胞质量:,设晶胞参数为apm,则晶胞体积:,则晶胞密度:,解得;Ga原子和As原子的最短距离为晶胞体对角线的四分之一,即。
12. Ⅰ.中国学者姜雪峰、雷晓光入选国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)发起的“化学家元素周期表”的征集提名,分别成为“S”、“N”元素的代言人。硒与硫最外层电子数相同,已知硒的原子结构示意图如图所示 ,试回答下列问题:
(1)硒在元素周期表中的位置为___________。
(2)结合元素周期律,比较并解释硒与硫元素的非金属性强弱:___________。
(3)下列说法正确的是___________(填字母字号)。
a.热稳定性: b.与的中子数之和为60
c.酸性: d.还原性:
(4)试比较中各元素的原子半径大小___________(用元素符号由大到小表示)。
Ⅱ.以金红石(主要成分为)为原料,,制取Ti的工艺流程如图所示:
(5)①Ⅰ在高温条件下进行,产物中有一种可燃性无色气体。Ⅰ中反应的化学方程式为___________。
②Ⅱ中钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线如图所示,则反应适宜的温度为___________℃。
③Ⅱ中氩气的作用是___________。
④海绵钛除杂时得到的可以循环使用,在上述工艺流程中可循环使用的物质还有___________(填化学式)。
【答案】(1)第四周期第ⅥA族
(2)硫和硒原子的最外层电子数相同,硫原子比硒原子少一层电子,原子半径小,得电子能力强
(3)bc (4)P>N>O>H
(5) ①. TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO ②. 1000 ③. 作保护气,防止Mg和Ti被氧化 ④. Mg、Cl2
【解析】
【分析】TiO2、焦炭、氯气在高温条件下进行生成TiCl4,产物中有一种可燃性无色气体,该可燃性气体是CO,加入Mg还原TiCl4出Ti,氩气做保护气,电解熔融氯化镁得到镁和氯气;
【小问1详解】
硒元素的原子序数为34,在元素周期表中的位置为第四周期第ⅥA族,故答案为:第四周期第ⅥA族;
【小问2详解】
硫和硒原子的最外层电子数相同,硫原子比硒原子少一层电子,原子半径小,得电子能力强,所以硫的非金属性强于硒,故答案为:硫和硒原子的最外层电子数相同,硫原子比硒原子少一层电子,原子半径小,得电子能力强;
【小问3详解】
a.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性:O>S>Se,所以氢化物的稳定性:H2Se<H2S<H2O,故a错误;
b.36S的中子数为36-16=20,74Se的中子数为74-34=40,中子数之和为20+40=60,故b正确;
c.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,非金属性:Cl>S>Se,所以最高价氧化物对应的水化物的酸性:H2SeO4<H2SO4<HClO4,故c正确;
d.元素的非金属性越强,其简单阴离子的还原性越弱,非金属性:S>Se,故还原性:Se2->S2-,故d错误;
故选:bc;
小问4详解】
电子层越多半径越大,同周期元素的原子,核电荷数越多半径越小,原子半径:P>N>O>H;
【小问5详解】
①TiO2、焦炭、氯气在高温条件下进行生成TiCl4,产物中有一种可燃性无色气体,该可燃性气体是CO,则I中反应的化学方程式为:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO,故答案为:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO;
②根据II中钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线,800℃Ti的提取率低,1000℃和1500℃Ti提取率相差不大,从能源消耗的角度,反应适宜的温度为1000℃,故答案为:1000;
③II中氩气的作用是作保护气,防止Mg和Ti被氧化,故答案为:作保护气,防止Mg和Ti被氧化;
④根据工艺流程,可循环使用的物质还有Mg、Cl2,故答案为:Mg、Cl2。
13. 氧化亚铜(Cu2O)用于制造玻璃和陶瓷红色颜料,是一种难溶于水和乙醇的砖红色固体,在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质。某小组制备Cu2O并测定其纯度,回答下列问题:
I.制备Cu2O
将新制Na2SO3溶液和CuSO4溶液按一定量混合,加热至90°C并不断搅拌。反应结束后,经过滤、洗涤、干燥得到Cu2O粉末。制备装置如图所示:
(1)仪器a的名称是_______;反应适宜采用的加热方式为_______。
(2)制备Cu2O时,B装置的作用是吸收反应产生的酸性气体,防止污染环境,反应时原料理论配比为n(Na2SO3):n(CuSO4)=3:2,该反应的化学方程式为_______;
(3)反应中不断滴加NaOH溶液目的是:_______。
(4)Cu2O的晶胞结构如图所示,图中表示Cu的是_______(填“黑球”或“白球”),若该晶体的密度为ρg·cm-3, 晶胞参数为apm, 则阿伏加德罗常数NA=_______(用含ρ和a的代数式表示)。
Ⅱ.测定Cu2O纯度
称取m g样品置于烧杯中,加入足量FeCl3溶液,完全溶解后,加入4滴邻菲罗啉指示剂,然后用c mol·L-1硫酸高铈[Ce(SO4)2]溶液进行滴定至终点,共消耗Ce(SO4)2溶液VmL。(已知:Ce4++Fe2+ =Ce3++Fe3+)
(5)加入FeCl3溶液时发生反应的离子方程式为_______。
(6)该样品中Cu2O的纯度为_______%。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 水浴加热
(2)3Na2SO3+ 2CuSO4 = Cu2O↓+ 3Na2SO4+ 2SO2↑
(3)反应产生SO2,导致溶液酸性增强,Cu2O 在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质从而降低Cu2O含量
(4) ①. 黑球 ②.
(5)2Fe3+ +Cu2O+2H+ = 2Fe2++ 2Cu2++ H2O
(6)
【解析】
【小问1详解】
根据仪器a的构造,可知仪器a的名称是三颈烧瓶(三口烧瓶),反应的温度为90℃,可以采用的加热方式为水浴加热;
【小问2详解】
制备Cu2O时,原料理论配比为n(Na2SO3):n(CuSO4)=3:2,根据化合价升降守恒、元素守恒可得该反应的化学方程式为:3Na2SO3+ 2CuSO4 = Cu2O↓+ 3Na2SO4+ 2SO2↑;
小问3详解】
反应中需不断滴加NaOH溶液,原因是反应生成了SO2,使溶液酸性增强,Cu2O在酸性溶液中易歧化为铜离子和铜单质,从而降低了Cu2O的含量;
【小问4详解】
由均摊法可计算出黑球有4个,白球有2个,结合化学式Cu2O可知黑球代表铜原子;晶胞含2个Cu2O,由=,可得NA=;
【小问5详解】
根据题意可知,加入FeCl3溶液时发生反应的离子方程式为:2Fe3+ +Cu2O+2H+ = 2Fe2++ 2Cu2++ H2O;
【小问6详解】
根据反应:2Fe3++Cu2O+2H+=2Fe2++2Cu2++2H2O、Ce4++Fe2+═Ce3++Fe3+,可得关系式:Cu2O~2Ce4+,n(Cu2O)==则样品中Cu2O的纯度为=。
14. 含氮化合物是重要的化工原料。存在如下转化关系:
(1)转化Ⅱ中发生的系列反应,在工业上可以用来制备硝酸,写出①中反应的化学方程式为___________。
(2)工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏,若泄露可看到白烟,用方程式解释检验原理___________。
(3)向固体氧化钙中滴加浓氨水,可用于实验室制取少量氨气。
①应选用装置___________ (填“A”或“B”)。
A. B.
②在制取该气体后,如果要干燥该气体,应选用的干燥剂是___________ (填字母)。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.五氧化二磷 D.稀硫酸
(4)现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱。
①向一水合氨中通入过量的 CO2,该反应的离子方程式为 ___________。
②某工业纯碱样品中含少量 NaCl 和 NaHCO3,为测定该样品中 NaHCO3的质量分数, 某同学设计方案如下:准确称取 100.00 g 样品,反复加热、冷却、称量,直至所称量的固体质量几乎不变为止, 此时所得固体的质量为 99.38 g 。样品中 NaHCO3的质量分数为 ___________。
(5)以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2-)燃料电池,具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点。工作原理如图所示:
①固体氧化物电池工作的电解质,O2-移向___________ (填字母)。
A.电极a B.电极b
②该电池工作时, 电极a上发生的电极反应为___________。
【答案】(1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2)8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl
(3) ①. B ②. B
(4) ①. NH3·H2O+CO2=+ ②. 1.68%
(5) ①. A ②. 2NH3+3O2--6e-=N2+3H2O
【解析】
【分析】NH3极易溶于水,溶于水,大部分与水反应产生NH3·H2O;NH3与O2在催化剂存在条件下反应产生NO、H2O,NO与O2在室温下反应产生NO2,NO2与水反应产生HNO3、NO;将NH3先通入饱和NaCl溶液中,再通入CO2气体,反应产生NaHCO3晶体,将其过滤,然后加热,发生分解反应产生纯碱Na2CO3。在燃料电池中,通入NH3的电极为负极,通入氧化剂的电极为正极,在固体电解质中,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则分析判断离子移动方向。
【小问1详解】
转化Ⅱ中发生的系列反应,在工业上可以用来制备硝酸,在①中NH3与O2在催化剂存在条件下反应产生NO、H2O,该反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;
【小问2详解】
若氯气管道漏气,Cl2与NH3反应产生NH4Cl白色固体及N2,因此会看到产生白烟,该反应的化学方程式为:8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl;
【小问3详解】
①向固体氧化钙中滴加浓氨水,可用于实验室制取少量氨气,应选取固液不加热型装置,故选B;
②氨气属于碱性气体,会与浓硫酸反应,故不能用浓硫酸干燥,可用碱石灰干燥;五氧化二磷是酸性氧化物,能与氨气反应,故不能用五氧化二磷干燥氨气;稀硫酸无吸水性,不能干燥氨气,故答案选B;
【小问4详解】
①向一水合氨中通入过量的 CO2气体,反应生成碳酸氢铵,该反应的离子方程式为NH3·H2O+CO2=+;
②设纯碱样品中NaHCO3的质量为x,根据反应方程式:,,解得x=1.68 g,故样品中 NaHCO3 的质量分数为=1.68%;
【小问5详解】
①在以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2-)燃料电池,在电极a上,NH3失电子生成N2,故a电极作负极。根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,在原电池工作中,阴离子移向正电荷较多的负极,固体氧化物电池工作时,O2-移向电极a,故合理选项是A;
②该电池工作时,在电极a上,NH3失电子生成N2和H2O,故a电极上发生的电极反应为2NH3+3O2--6e-=N2+3H2O。
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厦门市国祺中学2023-2024学年高三(上)第二次月考
化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分 难度系数:0.50
相对原子质量:H:1 C:12 O:16 N:14 Na:23 Cu:64 S:32 Cl:35.5
一、选择题:(本题共10小题,每小题4分,共40分,只有一个选项符合题意)
1. 第19届亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。下列说法不正确的是
A. 会场“莲花碗”(如图)采取自然采光方式有利于实现“碳中和”
B. 火炬“薪火”使用的1070铝合金具有硬度高、耐高温的特点
C. 吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为二氧化硅
D. 特许商品“亚运莲花尊”的艺术载体青瓷属于无机非金属材料
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. HClO结构式:H-Cl-O B. NaOH的电子式:
C. NaCl的晶胞: D. 基态Cr的价电子排布式:3d44s2
3. 用于制造隐形飞机的某化合物具有吸收微波功能,其结构如下图所示,其中X、Y、Z是周期序数递增的短周期主族元素。
下列说法错误的是
A. 原子半径:Z>X B. 键角: C. 电负性:X<Y D. 第一电离能:Z>磷
4. 制备过氧化锶晶体原理为,装置如下图所示。
下列说法错误的是
A. 该反应为氧化还原反应 B. 仪器X作用是防倒吸
C. 氨气的作用是中和 D. 冰水混合液可减少分解
5. 科学家利用非平衡等离子体从空气中固氮,对农业生产具有重大的意义,其固氮原理如图所示。下列叙述正确的是
A. 甲、乙都是共价化合物 B. m、a都是非极性分子
C. f和c分子间能形成氢键 D. c分别和d、e生成乙和甲的反应均为氧化还原反应
6. 开发6G技术离不开高纯度硅。工业冶炼高纯度硅的流程如图所示。
已知:SiHCl3中硅元素为+4价。下列叙述正确的是
A. 反应(1)(2)(3)均为置换反应
B. 气体1、2、3分别为CO2、H2、HCl
C. 标准状况下体积为22.4 L的H2完全反应时转移2 mol电子
D. 反应(1)投入石英砂、焦炭质量比越大,SiO2的转化率越高
7. 下列离子方程式与所给事实不相符的是
A. 制备84消毒液(主要成分是):
B. 食醋去除水垢中的:
C. 利用覆铜板制作印刷电路板:
D. 去除废水中的:
8. 1934年约里奥·居里夫妇在核反应中用ɑ粒子(氦核42He)击金属原子WZX得到核素30Z+2Y开创了人造放射性核素的先河,其中元素X、Y的最外层电子数之和为8,下列叙述错误的是
A. X制餐具不宜用来蒸煮酸性或者碱性食物
B. Y的最高价氧化物是一种常见的干燥剂
C. X的最高价氧化物的水化物碱性弱于同周期其他金属元素
D. Y的简单氢化物的沸点高于其上一周期且同主族的元素
9. 如图为铁元素的价类二维图“→”表示物质间的转化关系。下列说法错误的是
A. 打制农具或者刀具时红热的铁淬火过程可实现转化①
B. 烧制陶瓷时把Fe2O3还原为FeO可使瓷器的釉呈绿色
C. 氢氧化亚铁在空气中可以自发转化为红褐色的氢氧化铁
D. 通常情况下、Fe3+、Fe2+的氧化能力逐渐降低
10. 我国科技工作者以某含磷化合物作催化剂,利用光催化甲烷直接合成甲醇反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 共价键的键长①<②
B. 反应过程中CH4中氢元素被氧化
C. 该过程催化剂中P元素的化合价发生了改变
D. 该过程的总反应方程式为
二、填空题(共4题,共60分)
11. 铝、铁、铜、锌、镓元素在很多领域有重要应用,回答下列问题:
(1)基态铁原子的价电子排布式为_______。
(2)铜的第二电离能_______(填“”大于“小于”“等于”)锌的第二电离能,原因是_______。
(3)K3[Fe(CN)6]是鉴别Fe2+的重要试剂,这四种元素的电负性从大到小的顺序是_______(填元素符号)。
(4)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在,其空间结构如图所示,二聚体中Al的轨道杂化类型为_______。
(5)配合物[Zn(NH3)4]Cl2中,中心离子的配位数为_______。水也是常见的配体,水的分子构型为_______,比较键角大小:H2O_______NH3。(填“”大于“小于”“等于”)
(6)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,原因为_______。GaAs的熔点为1238℃,密度为ρg•cm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_______。已知:阿伏加德罗常数的值为NA,GaAs的摩尔质量为145g•mol-1,则Ga原子和As原子的最短距离为_______pm(列出计算式)。
12. Ⅰ.中国学者姜雪峰、雷晓光入选国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)发起的“化学家元素周期表”的征集提名,分别成为“S”、“N”元素的代言人。硒与硫最外层电子数相同,已知硒的原子结构示意图如图所示 ,试回答下列问题:
(1)硒在元素周期表中的位置为___________。
(2)结合元素周期律,比较并解释硒与硫元素的非金属性强弱:___________。
(3)下列说法正确的是___________(填字母字号)。
a.热稳定性: b.与的中子数之和为60
c.酸性: d.还原性:
(4)试比较中各元素的原子半径大小___________(用元素符号由大到小表示)。
Ⅱ.以金红石(主要成分为)为原料,,制取Ti的工艺流程如图所示:
(5)①Ⅰ在高温条件下进行,产物中有一种可燃性无色气体。Ⅰ中反应的化学方程式为___________。
②Ⅱ中钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线如图所示,则反应适宜的温度为___________℃。
③Ⅱ中氩气的作用是___________。
④海绵钛除杂时得到的可以循环使用,在上述工艺流程中可循环使用的物质还有___________(填化学式)。
13. 氧化亚铜(Cu2O)用于制造玻璃和陶瓷红色颜料,是一种难溶于水和乙醇的砖红色固体,在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质。某小组制备Cu2O并测定其纯度,回答下列问题:
I.制备Cu2O
将新制Na2SO3溶液和CuSO4溶液按一定量混合,加热至90°C并不断搅拌。反应结束后,经过滤、洗涤、干燥得到Cu2O粉末。制备装置如图所示:
(1)仪器a的名称是_______;反应适宜采用的加热方式为_______。
(2)制备Cu2O时,B装置的作用是吸收反应产生的酸性气体,防止污染环境,反应时原料理论配比为n(Na2SO3):n(CuSO4)=3:2,该反应的化学方程式为_______;
(3)反应中不断滴加NaOH溶液目的是:_______。
(4)Cu2O的晶胞结构如图所示,图中表示Cu的是_______(填“黑球”或“白球”),若该晶体的密度为ρg·cm-3, 晶胞参数为apm, 则阿伏加德罗常数NA=_______(用含ρ和a的代数式表示)。
Ⅱ.测定Cu2O纯度
称取m g样品置于烧杯中,加入足量FeCl3溶液,完全溶解后,加入4滴邻菲罗啉指示剂,然后用c mol·L-1硫酸高铈[Ce(SO4)2]溶液进行滴定至终点,共消耗Ce(SO4)2溶液VmL。(已知:Ce4++Fe2+ =Ce3++Fe3+)
(5)加入FeCl3溶液时发生反应的离子方程式为_______。
(6)该样品中Cu2O的纯度为_______%。
14. 含氮化合物是重要的化工原料。存在如下转化关系:
(1)转化Ⅱ中发生的系列反应,在工业上可以用来制备硝酸,写出①中反应的化学方程式为___________。
(2)工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏,若泄露可看到白烟,用方程式解释检验原理___________。
(3)向固体氧化钙中滴加浓氨水,可用于实验室制取少量氨气。
①应选用装置___________ (填“A”或“B”)。
A. B.
②在制取该气体后,如果要干燥该气体,应选用的干燥剂是___________ (填字母)。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.五氧化二磷 D.稀硫酸
(4)现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱。
①向一水合氨中通入过量的 CO2,该反应的离子方程式为 ___________。
②某工业纯碱样品中含少量 NaCl 和 NaHCO3,为测定该样品中 NaHCO3的质量分数, 某同学设计方案如下:准确称取 100.00 g 样品,反复加热、冷却、称量,直至所称量的固体质量几乎不变为止, 此时所得固体的质量为 99.38 g 。样品中 NaHCO3的质量分数为 ___________。
(5)以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2-)燃料电池,具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点。工作原理如图所示:
①固体氧化物电池工作电解质,O2-移向___________ (填字母)。
A.电极a B.电极b
②该电池工作时, 电极a上发生的电极反应为___________。
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