精品解析:四川省南充市高坪中学2022-2023学年高二下学期第一次月考理科综合试题-高中化学
2025-09-03
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内容正文:
高坪中学2023年春高2021级高二下期第一次月考
理 科 综 合
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 Ni-59 Ag-108
一、选择题:本题共13小题,每小题6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. 我国传统文化包含丰富的化学知识。苏轼的《格物粗谈》中记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”。《易经》记载:“泽中有火”“上火下泽”。“泽”,指湖泊池沼。下列关于“气”和“火”的说法正确的是
A. “气”“火”在水中都能形成分子间氢键
B. “气”的沸点低于“火”
C. “气”“火”分子空间结构都是正四面体形
D. 每个“气”“火”分子中σ键数目之比为5∶4
2. 我国科学家研制分子筛网高效分离和。已知分子筛孔径为0.36nm,、分子直径分别为0.33nm、0.38nm。下列说法正确的是
A. 键角: B. 干冰、晶体都是分子晶体
C. 、都是极性分子 D. 乙烯分子能透过该分子筛网
3. 自嗨锅的发热包主要成分有:硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、食盐、生石灰,使用时使发热包里面的物质与水接触即可。下列说法错误的是
A. 电离能:
B. 生石灰与水反应,是发热包主要的热量来源
C. 过程中形成微小电池,正极反应为:
D. 铁粉、铝粉也会发生放热反应,其中铁粉发生析氢腐蚀,缓慢放出热量,延长放热时间
4. 粘康酸常作抗紫外线防护剂及航天隐形飞机涂层材料。它的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 1mol粘康酸与足量溶液反应生成
B. 1mol粘康酸最多能与发生加成反应
C. 粘康酸分子中碳原子杂化类型相同
D. 粘康酸与丙烯酸互同系物
5. 固体电解质能提升锂-硫电池放电性能。
下列说法正确的是
A. 电池放电时b极电势高于a极
B. “离子交换膜”为阴离子交换膜
C. a极的电极反应式为
D. 基态的电子云轮廓图为哑铃形
6. 下列各项叙述不正确的是
A. 若硫原子核外电子排布图为则违反了泡利原理
B. 若21号Sc元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d3,则违反了构造原理
C. 铍原子核外有两种能量不同的电子
D. 原子的电子排布子由1s22s22p33s1→1s22s22p4能释放特定能量产生发射光谱
7. 将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:,若经2s后平衡,测得的体积分数为50%,下列说法中正确的是
①2s内,用A表示的平均速率为
②平衡时物质A的转化率为50%
③平衡时物质B的浓度为
④平衡常数为6.75
⑤在绝热恒容条件下,当容器中气体总压强恒定时,可判断反应达到平衡状态
A. ②④⑤ B. ①③ C. ②③⑤ D. ③④
三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题
8. 研究人员开发新型Cu-Pd催化剂实现CO还原制备: 。
(1)已知:①
②
③
上述反应中,___________(用、、的代数式表示)。若< 0 ,则CO2 (g)=CO(g)+O2(g) 在常温下___________ (填“能”或“不能”)自发进行。
(2)一定温度下,在2L恒容密闭容器中充入4mol CO和,发生上述反应。测得物质的量(mol)与时间(min)的关系如下表所示。
时间/min
0
5
10
15
20
25
0.00
0.80
1.00
1.20
1.30
1.30
下列说法错误的是___________(填标号)。
A. 15~20min时混合气体密度不随时间变化
B. CO消耗速率等于乙酸消耗速率的3倍时达到平衡状态
C. 0~10min内
D. 上述条件下CO的平衡转化率为65%
(3)在恒容密闭容器中充入一定量CO和发生上述反应,测得单位时间内CO的转化率与催化剂Cat1、Cat2以及温度的关系如图l所示。
在相同条件下,催化效率较高的是___________(填“Cat1”或“Cat2”)。
(4)在某温度下,向2L恒容密闭容器中充入2mol CO和,发生上述反应,测得混合气体总压强变化如图2所示。
0~5min内___________(填“大于”“小于”或“等于”)5~10min内。该温度下,上述反应的平衡常数K=___________。
(5)下列有关“Cu-Pd催化剂”的说法正确的是___________(填标号)。
A. 降低CO和制备乙酸反应的活化能 B. 能提高CO和的总能量
C. 能改变CO和反应历程 D. 能提高活化分子百分率
9. 我国提出2060年达“碳中和”目标,通过反应CO2+ H2HCOOH将CO2转化为高附加值产品HCOOH是实现该目标的一种方式。回答下列问题:
(1)向恒容密闭容器中充入1mol CO2和lmol H2, 发生反应: CO2(g)+ H2(g) HCOOH(g)。测定不同温度下CO2的平衡转化率数据如下表所示:
T/K
373
473
573
673
平衡转化率
α
8.4α
24.3α
37.5α
①该反应的△H___________ 0 (填“>”或“<”)。
②下列有利于提高CO2的平衡转化率的措施有___________ (填标号)。
A.增大反应体系的压强 B.增大 C.降低反应温度 D.移出HCOOH
③373K下,平衡时压强为P,用各物质的平衡分压(分压=总压×物质的量分数)表示该反应的平衡常数Kp=___________ (用含α和P的代数式表示)。
(2)浙江大学某国家实验室用水热法还原CO2转化为HCOOH, 探究了不同条件下CO2的转化率,数据如下图所示:
依据以上数据,最佳的摩尔比是___________。
(3)中国科学院大学以Bi为电极材料, 利用电化学催化还原法制备HCOOH。用计算机模拟CO2在电极材料表面发生还原反应的历程如下(*表示微粒与Bi的接触位点):
HCOOH是___________(填 “阴极”或“阳极”)产物。依据反应历程图中数据,你认为电催化还原CO2生成HCOOH的速率___________(填 “高于”或“低于”)生成CO的速率,原因是___________。
10. 铁是人类使用最早的金属之一、运用所学知识,回答下列问题:
(1)电子工业用溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜,制造印刷电路板,请写出溶液与铜反应的化学方程式为___________。
(2)某研究性学习小组为测定溶液腐蚀铜后所得溶液的组成,进行了如下实验:
①取少量待测溶液,滴入KSCN溶液呈红色,则待测液中含有的金属阳离子有 ___________。
②溶液组成测定:取50.0mL待测溶液,加入足量的溶液,得到14.35g白色沉淀,则溶液中___________。
③验证该溶液中是否含有,正确的实验方法是___________(填序号)。
A.观察溶液是否呈浅绿色
B.取适量溶液,滴入酸性高锰酸钾溶液,若褪色,证明含有
C.取适量溶液先滴入双氧水再滴入KSCN溶液,若溶液显红色,证明原溶液中含有
D.取适量溶液,滴入溶液,若产生蓝色沉淀,证明含有
(3)工程师欲从制造印刷电路板的废液中回收铜,并获得溶液,设计如下方案:
①滤渣C中物质的化学式为___________。
②加入过量D发生反应的离子方程式为___________。
③向滤液B和滤液E中通入F的目的是将氧化为,该反应的离子方程式为___________。
④向盛有氯化铁、氯化亚铁、氯化铜混合溶液的烧杯中加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是___________(填序号)。
A.有铜单质剩余但无铁单质剩余 B.有铁单质剩余但无铜单质剩余
C.铁、铜单质都有剩余 D.铁、铜单质都无剩余
11. 锂电池正极材料NCA(@),极大地改善了锂电池的性能(注明:NCA指)。请回答下列问题:
(1)基态钴原子的价层电子排布式为___________。基态铝原子核外有___________种能量不同的电子。
(2)镁、铝、锂第一电离能大小排序为___________(填元素符号)。
(3)氧化锂的熔点为1567℃,氧化镁(MgO)的熔点为2853℃。、的离子半径依次为0.076nm、0.072nm。它们的熔点差异除离子半径因素外,还有___________。
(4)螯合物又称内络合物,是螯合物形成体(中心离子)和某些合乎一定条件的螯合剂(配位体)配合而成的具有环状结构的配合物。、都能与乙二胺形成螯合物,乙二胺作配体,其配位原子是___________(填元素符号)。
(5)是有机合成的常用还原剂。的空间结构是___________。
(6)NiO晶胞与NaCl晶胞相似,如图所示:
①连接面心上6个构成___________(填标号)。
A.正四面体 B.正八面体 C.立方体 D.正四边形
②在NiO晶胞中,每个氧离子周围与它最近且相等距离的氧离子有___________个。
③已知NiO晶胞参数为a pm,代表阿伏加德罗常数的值。则NiO晶体的密度为___________(只列出计算式)。
12. 某物质E可做香料,其结构简式为,工业合成路线如图:
已知:R-CH=CH2+HBr→
R-CH=CH2+HBr(R-代表烃基)
回答下列问题:
(1)A为芳香烃,相对分子质量为78.下列关于A的说法中正确的是___________(填序号);
a.密度比水大
b.所有原子均在同一平面上
c.一氯代物只有一种
(2)B的结构简式可能是___________、___________。
(3)步骤④的化学方程式是___________。
(4)E有多种同分异构体,写出符合以下条件的结构简式___________(只写反式结构)。
①具有顺反结构 ②能与NaOH溶液反应 ③分子中苯环上的一溴代物有两种
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高坪中学2023年春高2021级高二下期第一次月考
理 科 综 合
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 Ni-59 Ag-108
一、选择题:本题共13小题,每小题6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. 我国传统文化包含丰富的化学知识。苏轼的《格物粗谈》中记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”。《易经》记载:“泽中有火”“上火下泽”。“泽”,指湖泊池沼。下列关于“气”和“火”的说法正确的是
A. “气”“火”在水中都能形成分子间氢键
B. “气”的沸点低于“火”
C. “气”“火”分子的空间结构都是正四面体形
D. 每个“气”“火”分子中σ键数目之比为5∶4
【答案】D
【解析】
【分析】乙烯具有催熟作用,“气”是指乙烯,湖泊池沼中腐烂的植物发酵会产生甲烷,甲烷能燃烧,所以“火”是指甲烷气体。
【详解】A.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,生成形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用,称为氢键,因此乙烯和甲烷不能形成分子间氢键,A错误;
B.乙烯的相对分子质量大于甲烷,范德华力大,所以熔沸点高,则乙烯的沸点高于甲烷,故B错误;
C.乙烯含碳碳双键,分子的空间结构为平面结构,故C错误;
D.乙烯结构简式为CH2=CH2,单键由1个键形成,双键由1个键和1个π键形成,每个乙烯分子中含键数目为5,甲烷结构简式为CH4,每个甲烷分子中含键数目为4,则数目之比为5∶4,故D正确;
故选:D。
2. 我国科学家研制分子筛网高效分离和。已知分子筛孔径为0.36nm,、分子直径分别为0.33nm、0.38nm。下列说法正确的是
A. 键角: B. 干冰、晶体都是分子晶体
C. 、都是极性分子 D. 乙烯分子能透过该分子筛网
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH4为正四面体,键角为109°28′,CO2为直线形,键角为180°,则分子中的键角:CO2>CH4,故A错误;
B.干冰是二氧化碳固体,干冰、晶体分子间通过分子间作用力构成,都是分子晶体,故B正确;
C.CO2是直线结构,CH4是正四面体型,结构对称,正负电荷的中心重合,为非极性分子,故C错误;
D.乙烯分子直径比的0.38nm大,也比分子筛孔径0.36nm大,不能透过该分子筛网,故D错误;
故选:B。
3. 自嗨锅的发热包主要成分有:硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、食盐、生石灰,使用时使发热包里面的物质与水接触即可。下列说法错误的是
A. 电离能:
B. 生石灰与水反应,是发热包主要的热量来源
C. 过程中形成微小电池,正极反应为:
D. 铁粉、铝粉也会发生放热反应,其中铁粉发生析氢腐蚀,缓慢放出热量,延长放热时间
【答案】D
【解析】
【详解】A.同周期元素从左往右第一电离能呈增大的趋势,但Mg原子价电子为3s2,3s轨道为全充满状态,不容易失去电子,Al原子价电子3s23p1,3p轨道有1个电子,容易失去,故电离能:I1(Al)<I1(Mg),A正确;
B.生石灰与水反应,是发热包主要的热量来源,B正确;
C.过程中形成微小原电池,正极发生还原反应,反应为:O2+2H2O+4e−=4OH−,C正确;
D.铁粉、铝粉也会发生放热反应,其中铁粉发生吸氧腐蚀,缓慢放出热量,延长放热时间,D错误;
故答案为:D。
4. 粘康酸常作抗紫外线防护剂及航天隐形飞机涂层材料。它的结构简式如图所示。下列说法正确的是
A. 1mol粘康酸与足量溶液反应生成
B. 1mol粘康酸最多能与发生加成反应
C. 粘康酸分子中碳原子杂化类型相同
D. 粘康酸与丙烯酸互为同系物
【答案】C
【解析】
【详解】A.1mol粘康酸含有2mol羧基,与足量溶液反应生成2mol二氧化碳,质量为m=nM=2mol×44g/mol=88g,故A错误;
B.1mol粘康酸含有2mol碳碳双键,最多能与发生加成反应,故B错误;
C.粘康酸分子中碳原子均是均含有3个σ键,所以碳原子采取的杂化方式为sp2,故C正确;
D.粘康酸含有2个羧基、2个碳碳双键,与丙烯酸官能团个数不相同,结构不相似,不是互为同系物,故D错误;
故选:C。
5. 固体电解质能提升锂-硫电池放电性能。
下列说法正确是
A. 电池放电时b极电势高于a极
B. “离子交换膜”为阴离子交换膜
C. a极的电极反应式为
D. 基态的电子云轮廓图为哑铃形
【答案】C
【解析】
【分析】锂-硫电池为原电池,b极Li失电子生成Li+,则b为负极,电极反应式为Li-e-═Li+,a为正极,电极反应式为;
【详解】A.分析可知,a为正极b为负极,原电池中正极的电势比负极的高,则a极电势高于b极,故A错误;
B.b极产生Li+通过离子交换膜在正极上形成Li2Sx,所以交换膜为阳离子交换膜,故B错误;
C.a为正极,电极反应式为,故C正确;
D.基态锂原子电子排布式为1s22s1,电子排布式为1s2,电子最高占据1s能级,电子云轮廓图形为球形,故D错误;
故选:C。
6. 下列各项叙述不正确的是
A. 若硫原子核外电子排布图为则违反了泡利原理
B. 若21号Sc元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d3,则违反了构造原理
C. 铍原子核外有两种能量不同的电子
D. 原子的电子排布子由1s22s22p33s1→1s22s22p4能释放特定能量产生发射光谱
【答案】A
【解析】
【详解】A.所画的电子排布图中3p能级,在简并轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同,违背了洪特规则,选项A错误;
B.根据构造原理,原子的核外电子优先排布在能量较低的轨道上,4s轨道能量较3d轨道能量低,因此Sc的电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2,B正确;
C.铍原子的核外电子排布为1s22s2,电子占据2个能级,则有2种能量不同的电子,选项C正确;
D.3s能级的能量大于2p能级的能量,原子的电子排布式由1s22s22p33s1→1s22s22p4,能量较低,所以能释放特定能量产生发射光谱,选项D正确;
答案选A。
7. 将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:,若经2s后平衡,测得的体积分数为50%,下列说法中正确的是
①2s内,用A表示的平均速率为
②平衡时物质A的转化率为50%
③平衡时物质B的浓度为
④平衡常数为6.75
⑤在绝热恒容条件下,当容器中气体总压强恒定时,可判断反应达到平衡状态
A. ②④⑤ B. ①③ C. ②③⑤ D. ③④
【答案】A
【解析】
【分析】列三段式有:
%=50%,解得:,据此分析解答。
【详解】①,①错误;
②平衡时A的转化率为,②正确;
③平衡时物质B的浓度为,③错误;
④平衡常数为,④正确;
⑤该反应反应前后气体总的物质的量不变,则在绝热恒容条件下,气体的总压强与容器内温度成正比,当容器中气体总压强恒定时,温度不再变化,反应达到平衡状态,⑤正确;
综上所述,正确的是②④⑤,故选A。
三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题
8. 研究人员开发新型Cu-Pd催化剂实现CO还原制备: 。
(1)已知:①
②
③
上述反应中,___________(用、、的代数式表示)。若< 0 ,则CO2 (g)=CO(g)+O2(g) 在常温下___________ (填“能”或“不能”)自发进行。
(2)一定温度下,在2L恒容密闭容器中充入4mol CO和,发生上述反应。测得的物质的量(mol)与时间(min)的关系如下表所示。
时间/min
0
5
10
15
20
25
0.00
0.80
1.00
120
1.30
1.30
下列说法错误的是___________(填标号)。
A. 15~20min时混合气体的密度不随时间变化
B. CO消耗速率等于乙酸消耗速率的3倍时达到平衡状态
C. 0~10min内
D. 上述条件下CO的平衡转化率为65%
(3)在恒容密闭容器中充入一定量CO和发生上述反应,测得单位时间内CO的转化率与催化剂Cat1、Cat2以及温度的关系如图l所示。
在相同条件下,催化效率较高的是___________(填“Cat1”或“Cat2”)。
(4)在某温度下,向2L恒容密闭容器中充入2mol CO和,发生上述反应,测得混合气体总压强变化如图2所示。
0~5min内___________(填“大于”“小于”或“等于”)5~10min内。该温度下,上述反应的平衡常数K=___________。
(5)下列有关“Cu-Pd催化剂”的说法正确的是___________(填标号)。
A. 降低CO和制备乙酸反应的活化能 B. 能提高CO和的总能量
C. 能改变CO和反应历程 D. 能提高活化分子百分率
【答案】(1) ①. 2+2- ②. 不能 (2)BC
(3)Cat2 (4) ①. 大于 ②. 4 (5)ACD
【解析】
【小问1详解】
①
②
③
根据盖斯定律①×2+②×2-③得 2+2-;
该反应为,依据反应能自发进行,则低温下,不能自发进行;
【小问2详解】
A.反应前后气体总质量不变,容器体积不变,密度是恒量,15~20min时混合气体的密度不随时间变化,故A正确;
B.反应达到平衡,正逆反应速率比等于系数比,CO消耗速率等于乙酸消耗速率的2倍时达到平衡状态,故B错误;
C.0~10min内生成1mol,则反应消耗2molH2,,故C错误;
D.反应达到平衡,生成1.3mol,则反应消耗2.6molCO,CO的平衡转化率为65%,故D正确;
选BC;
【小问3详解】
在相同条件下,使用Cat2催化剂,CO的转化率大,催化效率较高的是Cat2;
【小问4详解】
随反应进行,反应物浓度减小,速率减慢,0~5min内大于5~10min内。
反应达到平衡,压强由80kPa减小为50kPa, ,x=0.25,该温度下,上述反应的平衡常数K=。
【小问5详解】
A.催化剂能降低反应活化能,Cu-Pd降低CO和制备乙酸反应的活化能,故A正确;
B.催化剂能降低反应活化能,反应物能量不变,故B错误;
C.催化剂参与化学反应,能改变CO和反应历程,加快反应速率,故C正确;
D.催化剂能降低反应活化能,提高活化分子百分率,故D正确;
选ACD。
9. 我国提出2060年达“碳中和”目标,通过反应CO2+ H2HCOOH将CO2转化为高附加值产品HCOOH是实现该目标的一种方式。回答下列问题:
(1)向恒容密闭容器中充入1mol CO2和lmol H2, 发生反应: CO2(g)+ H2(g) HCOOH(g)。测定不同温度下CO2的平衡转化率数据如下表所示:
T/K
373
473
573
673
平衡转化率
α
8.4α
24.3α
37.5α
①该反应的△H___________ 0 (填“>”或“<”)。
②下列有利于提高CO2的平衡转化率的措施有___________ (填标号)。
A.增大反应体系的压强 B.增大 C.降低反应温度 D.移出HCOOH
③373K下,平衡时压强为P,用各物质的平衡分压(分压=总压×物质的量分数)表示该反应的平衡常数Kp=___________ (用含α和P的代数式表示)。
(2)浙江大学某国家实验室用水热法还原CO2转化为HCOOH, 探究了不同条件下CO2的转化率,数据如下图所示:
依据以上数据,最佳的摩尔比是___________。
(3)中国科学院大学以Bi为电极材料, 利用电化学催化还原法制备HCOOH。用计算机模拟CO2在电极材料表面发生还原反应的历程如下(*表示微粒与Bi的接触位点):
HCOOH是___________(填 “阴极”或“阳极”)产物。依据反应历程图中数据,你认为电催化还原CO2生成HCOOH的速率___________(填 “高于”或“低于”)生成CO的速率,原因是___________。
【答案】(1) ①. > ②. ABD ③.
(2)1:1,120min
(3) ①. 阴极 ②. 高于 ③. 因为生成CO的中间体( *HCOOH)的能垒(活化能)高于生成HCOOH的中间体(*OCHO)的能垒(活化能)
【解析】
【小问1详解】
①由图表分析可知,随温度的升高CO2平衡转化率增大,则该反应属于吸热反应,则△H>0,故答案为:>;
②A.由于反应为气体分子数(气体体积)减小的反应,则增大压强,会使平衡正向移动,平衡转化率升高,故A正确;
B. 增大相当于增大平衡正向移动,使平衡转化率升高,故B正确;
C.由于△H>0,降低温度,平衡逆向移动,使平衡转化率降低,故C错;
D.移出HCOOH,使生成物浓度减小,平衡正向移动,使平衡转化率升高,故D正确;
故答案选ABD;
③由表格中的数据分析可知,373K下平衡转化率α,则三段式
平衡时气体的总物质的量,即各物质的分压分别为,则平衡常数=,故答案为:;
【小问2详解】
由图示分析可知,摩尔比=1:1时在约90min时二氧化碳的转化率显著增加,当时间约为120min时,其转化率几乎无变化,则最佳的摩尔比和反应时间分别为1:1,120min,故答案为:1:1,120min;
【小问3详解】
由制备,C元素化合价由+4价降低至+2价,发生还原反应,所以应为阴极产物;由图生成的活化能为0.43eV;生成CO的活化能为1.1eV,所以生成的选择性高于生成CO的选择性,故答案为:阴极;高于;因为生成CO的中间体( *HCOOH)的能垒(活化能)高于生成HCOOH的中间体(*OCHO)的能垒(活化能)。
10. 铁是人类使用最早的金属之一、运用所学知识,回答下列问题:
(1)电子工业用溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜,制造印刷电路板,请写出溶液与铜反应的化学方程式为___________。
(2)某研究性学习小组为测定溶液腐蚀铜后所得溶液的组成,进行了如下实验:
①取少量待测溶液,滴入KSCN溶液呈红色,则待测液中含有的金属阳离子有 ___________。
②溶液组成测定:取50.0mL待测溶液,加入足量的溶液,得到14.35g白色沉淀,则溶液中___________。
③验证该溶液中是否含有,正确的实验方法是___________(填序号)。
A.观察溶液是否呈浅绿色
B.取适量溶液,滴入酸性高锰酸钾溶液,若褪色,证明含有
C.取适量溶液先滴入双氧水再滴入KSCN溶液,若溶液显红色,证明原溶液中含有
D.取适量溶液,滴入溶液,若产生蓝色沉淀,证明含有
(3)工程师欲从制造印刷电路板的废液中回收铜,并获得溶液,设计如下方案:
①滤渣C中物质的化学式为___________。
②加入过量D发生反应的离子方程式为___________。
③向滤液B和滤液E中通入F的目的是将氧化为,该反应的离子方程式为___________。
④向盛有氯化铁、氯化亚铁、氯化铜混合溶液的烧杯中加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是___________(填序号)。
A.有铜单质剩余但无铁单质剩余 B.有铁单质剩余但无铜单质剩余
C.铁、铜单质都有剩余 D.铁、铜单质都无剩余
【答案】(1)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
(2) ①. Fe2+、Cu2+、Fe3+ ②. 2 ③. D
(3) ①. Fe、Cu ②. Fe+2H+=Fe2++H2↑ ③. 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ④. B
【解析】
【分析】(3)向废液中加入过量的铁粉,得到氯化亚铁,铁和铜的混合物,向铁和铜的混合物中加入盐酸,得到铜,氯化亚铁和盐酸,氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁,据此分析回答问题。
【小问1详解】
氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,化学方程式为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;
【小问2详解】
①FeCl3溶液腐蚀铜后所得溶液中阳离子一定含有Fe2+、Cu2+,取少量待测溶液,滴入KSCN溶液呈红色,则证明有Fe3+,故待测液中含有的金属阳离子有Fe2+、Cu2+、Fe3+;
②取50.0mL待测溶液,加入足量的AgNO3溶液,得到14.35g白色沉淀AgCl,则n(AgCl)=,根据元素守恒,溶液中Cl-的物质的量为0.1mol,故;
③A.当溶液中Fe2+浓度较小时,溶液几乎无色,所以观察溶液是否呈浅绿色,不能证明,A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液可以氧化氯离子,观察其是否褪色,不能证明含有Fe2+,B错误;
C.应先加入KSCN溶液,若溶液不变色,滴入双氧水,溶液变红色,证明含有Fe2+,C错误;
D.铁氰化钾与二价铁离子反应生成铁氰化亚铁蓝色沉淀,可以证明含有Fe2+,D正确;
故选D;
【小问3详解】
①由以上分析可知,滤渣C中物质的化学式为Fe、Cu;
②铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑;
③由以上分析可知,通入氯气,将滤液B和滤液E中的氯化亚铁氧化成氯化铁;离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
④A.铁比铜活泼,铁先与Fe3+反应,而后才与铜反应,故可以出现有铜单质剩余但无铁单质剩余,A不符合题意;
B.由以上分析可知,不可能出现有铁单质剩余但无铜单质剩余,B符合题意;
C.铁过量将Fe3+和Cu2+完全反应没,可出现铁、铜单质都有剩余,C不符合题意;
D.Fe3+过量,将铁和铜都消耗没,可出现铁、铜单质都无剩余,D不符合题意;
故选B。
11. 锂电池正极材料NCA(@),极大地改善了锂电池的性能(注明:NCA指)。请回答下列问题:
(1)基态钴原子的价层电子排布式为___________。基态铝原子核外有___________种能量不同的电子。
(2)镁、铝、锂的第一电离能大小排序为___________(填元素符号)。
(3)氧化锂的熔点为1567℃,氧化镁(MgO)的熔点为2853℃。、的离子半径依次为0.076nm、0.072nm。它们的熔点差异除离子半径因素外,还有___________。
(4)螯合物又称内络合物,是螯合物形成体(中心离子)和某些合乎一定条件的螯合剂(配位体)配合而成的具有环状结构的配合物。、都能与乙二胺形成螯合物,乙二胺作配体,其配位原子是___________(填元素符号)。
(5)是有机合成的常用还原剂。的空间结构是___________。
(6)NiO晶胞与NaCl晶胞相似,如图所示:
①连接面心上6个构成___________(填标号)。
A.正四面体 B.正八面体 C.立方体 D.正四边形
②在NiO晶胞中,每个氧离子周围与它最近且相等距离的氧离子有___________个。
③已知NiO晶胞参数为a pm,代表阿伏加德罗常数的值。则NiO晶体的密度为___________(只列出计算式)。
【答案】(1) ①. 3d74s2 ②. 5
(2)Mg>Al>Li
(3)Li+所带的电荷比Mg2+少
(4)N (5)正四面体
(6) ①. B ②. 12 ③.
【解析】
【小问1详解】
已知Co是27号元素,故基态钴原子的价层电子排布式为3d74s2;已知同一能级不同轨道的能量相同,则基态铝原子核外有1s、2s、2p、3s、3p共5种能量不同的电子,故答案为:3d74s2;5;
【小问2详解】
根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势,IIA与IIIA、VA与VIA反常,同一主族从上往下元素第一电离能依次减小,可知镁、铝、锂的第一电离能大小排序为Mg>Al>Li,故答案为:Mg>Al>Li;
【小问3详解】
已知Li2O、MgO均为离子晶体,离子晶体中阴阳离子所带的电荷越多,离子半径越小,晶体的晶格能越大,熔点越高,故氧化锂的熔点为1567℃,氧化镁(MgO)的熔点为2853℃。、的离子半径依次为0.076nm、0.072nm。它们的熔点差异除离子半径因素外,还有Li+所带的电荷比Mg2+少,故答案为:Li+所带的电荷比Mg2+少;
【小问4详解】
乙二胺作配体时,由于-NH2的N原子上有孤电子对,而C、H上没有孤电子对,即N原子提供孤电子对直接与Co2+形成配位键,则其配位原子是N,故答案为:N;
【小问5详解】
是有机合成的常用还原剂,中中心原子Al周围的价层电子对数为:4+=4,根据价层电子对互斥理论可知,其的空间结构是正四面体形结构,故答案为:正四面体;
小问6详解】
①由题干晶胞图示可知,连接面心上6个构成正八面体,故答案:B;
②每个氧离子周围与它最近且相等距离的氧离子有相互垂直的三个面,每个面上有4个,共3×4=12个,故答案为:12;
③已知NiO晶胞参数为a pm,则一个晶胞的体积为:V=(a×10-10)3cm3,代表阿伏加德罗常数的值,由题干图示晶胞可知,每个晶胞中含有Ni2+为=4,O2-为=4,则一个晶胞的质量为:=,则NiO晶体的密度为=,故答案为:。
12. 某物质E可做香料,其结构简式为,工业合成路线如图:
已知:R-CH=CH2+HBr→
R-CH=CH2+HBr(R-代表烃基)
回答下列问题:
(1)A为芳香烃,相对分子质量为78.下列关于A的说法中正确的是___________(填序号);
a.密度比水大
b.所有原子均在同一平面上
c.一氯代物只有一种
(2)B的结构简式可能是___________、___________。
(3)步骤④的化学方程式是___________。
(4)E有多种同分异构体,写出符合以下条件的结构简式___________(只写反式结构)。
①具有顺反结构 ②能与NaOH溶液反应 ③分子中苯环上的一溴代物有两种
【答案】 ①. bc ②. ③. ④. ⑤.
【解析】
【分析】根据题干信息,A为芳香烃,相对分子质量为78,A与CH3CH=CH2在催化剂的条件下生成,则A为,与Cl2在光照条件下发生烷烃基的取代生成B,则B可能为或,B在发生消去反应生成,发生已知反应2生成C,则C为,C再发生水解生成D,D为,发生催化氧化生成E(),据此分析解答。
【详解】(1)根据上述分析可知,A为,则
a.苯的密度比水小,a错误;
b.苯属于平面型结构,所有原子均在同一平面上,b正确;
c.苯环上的6个氢原子等效,故苯的一氯代物只有一种,c正确;
答案选bc;
(2)与Cl2在光照条件下发生烷烃基的取代生成B,则B可能为或;
(3)步骤④为发生已知反应2生成,反应化学方程式为;
(4)E的同分异构体具有顺反结构,能与NaOH溶液反应,说明分子中含有羟基,且分子中苯环上的一溴代物有两种,则其反式结构为。
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