精品解析：黑龙江省鹤岗市第一中学2023-2024学年高二下学期3月月考 化学试题

鹤岗市第一中学2023-2024学年高二下学期3月月考 化学试题 考试时间：75分钟 总分：100分 一、单选题(每题3分，共45分) 1. 下列基态原子价层电子轨道表示式正确的是 A. B. C. D. 2. 下列能级中轨道数为5的是 A. s B. p C. d D. f 3. 下列现象中与电子跃迁无关的是 A. 节日燃放的焰火 B. 舞台LED灯光 C. 广州塔的霓虹灯光 D. 虎英公园水中倒影 4. 用中子轰击X原子产生α粒子(即氦核He)的核反应为：X+n→Y+He。已知元素Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是 A. H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液 B. Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2 C. X和氢元素形成离子化合物 D. 6Y和7Y互为同素异形体 5. 下列各组物质性质的比较，结论正确的是 A. 在中的溶解度： B. 溶液酸性： C. 分子的极性： D. 沸点： 6. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 氯化氢的电子式： B. 反—2—丁烯的球棍模型： C. 的空间填充模型： D. 基态氮原子的轨道表示式： 7. 现有4种元素的基态原子的电子排布式如下： ① ② ③ ④。 则下列比较正确的是 A. 第一电离能：④>③>②>① B. 电负性：④>③>②>① C. 最高正化合价：④>③=②>① D. 原子半径：②>①>④>③ 8. 理论研究表明，在101kPa和298K下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. HCN比HNC稳定 B. 该异构化反应的 C. 正反应的活化能大于逆反应的活化能 D. 使用催化剂，可以改变反应的反应热 9. 全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的材料，电池反应为。下列说法正确的是 A. 电解质中加入硫酸能增强导电性 B. 电池充电时间越长，电池中的量越多 C. 电池工作时，正极可发生反应： D. 电池工作时，外电路中流过电子，负极材料减重 10. 维通氟橡胶的耐高温和耐化学性能是闻名的，它可用于飞机结构密封件、电气涂层和护套、海绵衬垫等。其结构简式为：，则合成它的单体为 A. B. C. 和 D. CH2=CF2和CF2=CF-CF3 11. 下列物质不能通过相应单质一步化合而成的是 A. HCl B. NO C. CuS D. Al2O3 12. 下列离子方程式书写正确的是 A. Cl2与水反应： Cl2 +H2O=2H+ +ClO-+C1- B. 将铜片投入FeCl3溶液中： Cu+Fe3+ =Cu2+ +Fe2+ C. 将SO2通入BaCl2溶液中： SO2 +Ba2+ =BaSO3↓+2H+ D. 铝片与NaOH溶液反应： 2Al+2OH- +2H2O= 2+3H2↑ 13. 常温下，在20.00mL溶液中逐滴加入NaOH溶液，测得滴定过程中溶液的pH变化如图所示。下列说法错误的是 A. ①点溶液中，，则的 B. ②点溶液中， C. ③点溶液中， D. 在相同温度下，①、②、③三点溶液中水电离出的：①＜②＜③ 14. 电池是科学家正在研究的新型钠离子电池中的一种，其充放电原理如图所示，放电时的总反应为。下列说法正确的是 A. 放电时，右电极为负极，材料为金属钠 B. 该电池可用中性水溶液作为电解液 C. 充电时，左电极与电源正极相连，发生氧化反应 D. 充电时，阳极反应式为 15. 1，1-联环戊烯()是重要的有机合成中间体。下列关于该有机物的说法中，错误的是 A. 分子式为C10H14，属于不饱和烃 B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 D. 与氢气的加成产物只有1种 二、填空题 16. 回答下列问题： （1）基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为___________，Sm的价层电子排布式4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为___________。 （2）Ti(BH4)3是一种储氢材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得。 ①基态Cl原子中，电子占据的最高能层符号为___________，该能层具有的原子轨道数为___________，电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________形。 ②离子半径Li+___________H-(填“>”“=”或“<”)。 （3）查表得知，元素X的电负性是1.5，元素Y的电负性是3.0，请判断X是___________(填“金属”或“非金属”)，该化合物中显负价的是___________(填“X”或“Y”)。 （4）的空间构型为___________；O3是___________分子(填“极性”或“非极性”)。 17. 现有属于前4周期的元素A、B、C、D、E、F、G七种元素，原子序数依次增大。A元素的价电子构型为nsnnpn+1；C元素为最活泼的非金属元素；D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6；E元素正三价阳离子的3d轨道为半充满状态；F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒。 （1）D的元素名称___________。 （2）A、B、C三种元素电负性由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)，第一电离能D___________Al(填“>”、“<”或“=”) （3）C元素原子的电子轨道表示式为_______，E元素在元素周期表中的位置_________。 （4）F元素位于元素周期表的_______区，其基态原子简化的电子排布式为________。 （5）B和G形成分子W的结构如图所示，化合物W的分子式为___________，B、G原子的杂化类型分别为___________、___________。 18. 五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、生产硫酸或石油精炼用的催化剂等。一种以粗钒矿 (主要含有V2O5、 V2O4、V2O3； 还有少量Fe3O4、Al2O3、SiO2等)为原料生产五氧化二钒的工艺流程如下： 已知：①部分含钒物质的溶解情况： (VO2)2SO4 易溶于水，VOSO4可溶于水，NH4VO3难溶于水。 ②部分金属离子[c(Mn+)=0.1 mol/L]形成氢氧化物与pH的关系如下表： 氢氧化物 pH 开始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)2 6.3 8.3 Fe(OH)3 1.5 3.2 Al(OH)3 3.4 4.7 ③+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如表。 pH 4～6 6～8 8～10 10～12 主要离子 回答下列问题： (1)“预处理”的目的是提高粗钒矿的焙烧效率，则“预处理”可以采取的措施有____(答出1点即可) (2)焙烧：向粗钒矿中加生石灰焙烧，将V2O4、V2O3转化为Ca(VO3)2试写出V2O4焙烧反应的化学方程式是_______ (3)酸浸：Ca(VO3)2难溶于水，可溶于稀盐酸。若焙砂酸浸时溶液的pH=5，滤渣a的成分_______检验滤渣a是否洗涤干净的方法是_______。 (4)转沉：将浸出液中的钒转化为NH4VO3固体，其流程如下。 向(NH4)3VO4溶液中加入NH4C1溶液的目的：_______。 (5)测定产品中钒元素的含量：称取15.40g产品：先用硫酸溶解，得到(VO2)2SO4溶液。再加入100 mL 2.00 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液(+2H++Fe2+=VO2++Fe3++H2O)。最后用0.10mol·L-1 KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点，消耗KMnO4溶液的体积为100mL。假设杂质不参与反应。则产品中含钒的质量分数是_______ ( 结果保留四位有效数字)。 (6)工业上也用钒炉渣(主要含有V2O3·FeO。还含少量SiO2、P2O5等杂质)提取V2O5，其流程如下： 某钒炉渣制得的100L溶液，用硫酸镁溶液除去硅、磷时，滤渣为3.68kgMgSiO3和2.62kgMg3(PO4)2，它们的溶解度随温度的变化忽略不计。 已知：常温下，Ksp(MgSiO3)= 2.4×10-5，Ksp[Mg3 (PO4)2]=2.7×10-24。 ①如果10mL滤液中c()= 8.0 ×10 -3mol·L-1，则该滤液中c()=_______mol/L ②硅、磷去除率与温度的关系如图所示。除杂时，随着温度升高，硅元素、磷元素的去除率变化趋势不同的原因是_______。 19. 实验室制备苯乙酮的化学方程式为 。制备过程中还会发生CH3COOH+AlCl3CH3COOAlCl2+HCl↑等副反应。 主要实验装置如图所示： 主要实验步骤： (Ⅰ)合成 在三颈烧瓶中加入20 g无水氯化铝和30 mL无水苯。为避免反应液升温过快，边搅拌边慢慢滴加6 mL乙酸酐和10 mL无水苯的混合液，控制滴加速率，使反应液缓缓进入三颈烧瓶中。滴加完毕后加热回流1 h。 (Ⅱ)分离与提纯 ①边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液，分离得到有机层； ②水层用苯萃取，分液； ③将①②所得有机层合并，洗涤、干燥、蒸去苯，得到苯乙酮粗产品； ④蒸馏粗产品得到苯乙酮。 回答下列问题： （1）仪器a的名称为_____；装置b的作用为_____。 （2）合成过程中要求无水操作，理由是______。 （3）若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈烧瓶中，可能导致____ (填字母)。 A．反应太剧烈 B．液体太多搅不动 C．反应变缓慢 D．副产物增多 （4）分离与提纯操作中②的目的是______。该操作中_____(填“能”或“不能”)改用乙醇萃取，原因是______。 （5）分液漏斗使用前须____并洗净备用。分离上下层液体时，应先____，然后打开活塞放出下层液体，上层液体从上口倒出。 （6）粗产品蒸馏提纯时，下列装置中温度计位置正确的是___(填字母)，可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是____。 1-15 BCDADBADCDCDCDD 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 鹤岗市第一中学2023-2024学年高二下学期3月月考 化学试题 考试时间：75分钟 总分：100分 一、单选题(每题3分，共45分) 1. 下列基态原子价层电子轨道表示式正确的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】基态原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。 A．基态氧原子的价层电子轨道表示式违反洪特规则，正确的应为，故A错误； B．Fe原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则，故B正确； C．基态硅原子的价层电子轨道表示式违反洪特规则，正确的应为，故C错误； D．基态铬原子的价层电子轨道表示式违反洪特规则的特例，正确的应为，故D错误； 故答案为B。 2. 下列能级中轨道数为5的是 A. s B. p C. d D. f 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】s能级有1个原子轨道，p能级有3个原子轨道，d能级有5个原子轨道，f能级有7个原子轨道，则能级中轨道数为5的是d能级。故选：C。 3. 下列现象中与电子跃迁无关的是 A. 节日燃放的焰火 B. 舞台LED灯光 C. 广州塔的霓虹灯光 D. 虎英公园水中倒影 【答案】D 【解析】 【详解】A．节日燃放的焰火与金属元素的焰色反应有关，焰色反应与原子核外电子跃迁释放能量有关，故A不符合题意； B．舞台LED灯光与原子核外电子跃迁释放能量有关，故B不符合题意； C．广州塔的霓虹灯光与原子核外电子跃迁释放能量有关，以光的形式释放出来，故C不符合题意； D．虎英公园水中倒影是由光的反射引起的，与电子跃迁无关，故D符合题意。 综上所述，答案为D。 4. 用中子轰击X原子产生α粒子(即氦核He)的核反应为：X+n→Y+He。已知元素Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是 A. H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液 B. Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2 C. X和氢元素形成离子化合物 D. 6Y和7Y互为同素异形体 【答案】A 【解析】 【分析】根据核反应为：可知，X的质量数N为4+7-1=10，又因为Y在化合物中呈价，则推知Y位于IA族，质量数=质子数+中子数，Y的质量数为7，所以得出Y为Li，其质子数p=3，所以X的质子数Z=3+2-0=5，核电荷数=原子序数=核内质子数=5，则推知X属于B元素，据此分析解答。 【详解】A．为硼酸，氢氧化钠溶液具有腐蚀性，若不慎将溶液溅到皮肤上，则需用大量水冲洗，同时涂抹，以中和碱液，A正确； B．Y为Li，在空气中燃烧的产物只有Li2O，B错误； C．X为B，与氢元素会形成BH3或B2H4等硼氢化合物，B元素与H元素以共价键结合，属于共价化合物，C错误； D．和两者的质子数均为3，中子数不同，所以两者互为同位素，D错误； 故选A。 5. 下列各组物质性质的比较，结论正确的是 A. 在中的溶解度： B. 溶液酸性： C. 分子的极性： D. 沸点： 【答案】D 【解析】 【详解】A．CS2是非极性溶剂，故在CS2中的溶解度：CCl4>H2O，A错误； B．F原子电负性大于Cl，所以溶液酸性CF3COOH>CCl3COOH，故B错误； C．BCl3空间构型为平面三角形，为非极性分子；NCl3分子空间构型为三角锥，NCl3是极性分子，分子极性，故C错误； D．形成分子间氢键，形成分子内氢键，所以沸点>，故D正确； 选D。 6. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 氯化氢的电子式： B. 反—2—丁烯的球棍模型： C. 的空间填充模型： D. 基态氮原子的轨道表示式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．氯化氢是共价化合物，电子式为，故A错误； B．反—2—丁烯中甲基位于碳碳双键平面的两侧，球棍模型为，故B正确； C．二氧化碳的空间构型为直线形，空间填充模型为，故C错误； D．氮元素的电子排布式为1s22s22p3，轨道表示式为，故D错误； 故选B。 7. 现有4种元素的基态原子的电子排布式如下： ① ② ③ ④。 则下列比较正确的是 A. 第一电离能：④>③>②>① B. 电负性：④>③>②>① C. 最高正化合价：④>③=②>① D. 原子半径：②>①>④>③ 【答案】A 【解析】 【分析】由四种元素基态原子电子排布式可知，①1s22s22p63s23p4为S元素； ②1s22s22p63s23p3为P元素； ③1s22s22p3为N元素； ④1s22s22p5为氟元素； 【详解】A．同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，但N、P元素原子np能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能S＜P，故S＜P<N<F，故A正确； B．同周期自左而右电负性增大，同主族从上到下电负性减弱，电负性P＜S＜N＜F，即④＞③＞①＞②，故B错误； C．最高正化合价等于最外层电子数，但O元素没有最高正化合价，所以最高正化合价：①>③=②，故C错误； D．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；所以原子半径P＞ S>N＞F，即②>①>③>④，故D错误； 故选A。 8. 理论研究表明，在101kPa和298K下，异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是 A. HCN比HNC稳定 B. 该异构化反应的 C. 正反应的活化能大于逆反应的活化能 D. 使用催化剂，可以改变反应的反应热 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图中信息得到HCN能量比HNC能量低，再根据能量越低越稳定，因此HCN比HNC稳定，故A正确； B．根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，因此该异构化反应的，故B正确； C．根据图中信息得出该反应是吸热反应，因此正反应的活化能大于逆反应的活化能，故C正确； D．使用催化剂，不能改变反应的反应热，只改变反应路径，反应热只与反应物和生成物的总能量有关，故D错误。 综上所述，答案为D。 9. 全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的材料，电池反应为。下列说法正确的是 A. 电解质中加入硫酸能增强导电性 B. 电池充电时间越长，电池中的量越多 C. 电池工作时，正极可发生反应： D. 电池工作时，外电路中流过电子，负极材料减重 【答案】C 【解析】 【分析】根据电池总反应及装置图可知，电池工作时Li+向a极移动，则a极为正极，b极为负极。 【详解】A．电解质中加入硫酸，会与负极材料Li发生反应，从而减弱电路的导电性，A错误； B．充电时a为阳极，与放电时的电极反应相反，则充电时间越长，电池中的量越少，B错误； C．根据分析可知，电池工作时a极为正极，则正极可发生反应：，C正确； D．根据分析可知，电池工作时b极为负极，则外电路中流过电子时，消耗的锂为0.02mol，则负极材料减重，D错误； 答案选C。 10. 维通氟橡胶的耐高温和耐化学性能是闻名的，它可用于飞机结构密封件、电气涂层和护套、海绵衬垫等。其结构简式为：，则合成它的单体为 A. B. C. 和 D. CH2=CF2和CF2=CF-CF3 【答案】D 【解析】 【详解】根据加聚反应的特点可知高聚物可看作是CH2=CF2与CF2=CF-CF3以1：1混合发生加聚反应产生的物质，故其合成单体为CH2=CF2与CF2=CF-CF3，故合理选项是D。 11. 下列物质不能通过相应单质一步化合而成的是 A. HCl B. NO C. CuS D. Al2O3 【答案】C 【解析】 【详解】A．H2在Cl2中燃烧可生成 HCl，A不符合题意，A错误； B．N2和O2在放电或高温的条件下反应生成NO，B不符合题意，B错误； C．S与Cu在高温条件下反应生成Cu2S而非CuS，C符合题意，C正确； D．Al与O2反应可得Al2O3，D不符合题意，D错误； 故选C。 12. 下列离子方程式书写正确的是 A. Cl2与水反应： Cl2 +H2O=2H+ +ClO-+C1- B. 将铜片投入FeCl3溶液中： Cu+Fe3+ =Cu2+ +Fe2+ C. 将SO2通入BaCl2溶液中： SO2 +Ba2+ =BaSO3↓+2H+ D. 铝片与NaOH溶液反应： 2Al+2OH- +2H2O= 2+3H2↑ 【答案】D 【解析】 【详解】A．Cl2与水反应生成HCl和HClO，HClO为弱电解质，该反应的离子方程式为Cl2+H2O=HClO+H++Cl−，故A错误； B．将铜片投入FeCl3溶液中的离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，故B错误； C．将SO2通入BaCl2溶液中，SO2不与BaCl2反应，故C错误； D．铝片与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al+2OH−+2H2O=2+3H2↑，故D正确； 故答案为：D。 13. 常温下，在20.00mL溶液中逐滴加入NaOH溶液，测得滴定过程中溶液的pH变化如图所示。下列说法错误的是 A. ①点溶液中，，则的 B. ②点溶液中， C. ③点溶液中， D. 在相同温度下，①、②、③三点溶液中水电离出的：①＜②＜③ 【答案】C 【解析】 【详解】A． ①点溶液中，，，则的，故A正确； B． ②点溶液呈酸性，，溶液中存在电荷守恒，则，故B正确； C．③点溶液中醋酸与氢氧化钠恰好反应生成醋酸钠，呈碱性，，溶液中存在电荷守恒，，故C错误； D． 随着氢氧化钠的加入，氢氧化钠与醋酸反应生成醋酸钠，醋酸逐渐减少，醋酸钠逐渐增多，水的电离程度逐渐增大，③点溶液中醋酸与氢氧化钠恰好反应生成醋酸钠，③水的电离程度最大，在相同温度下，①、②、③三点溶液中水电离出的：①＜②＜③，故D正确； 故选C。 14. 电池是科学家正在研究的新型钠离子电池中的一种，其充放电原理如图所示，放电时的总反应为。下列说法正确的是 A. 放电时，右电极为负极，材料为金属钠 B. 该电池可用中性水溶液作为电解液 C. 充电时，左电极与电源正极相连，发生氧化反应 D. 充电时，阳极反应式为 【答案】D 【解析】 【分析】从图中可知，放电时钠离子从左向右移动，因此放电时左侧电极为负极，右侧电极为正极，负极上电极反应为Na-e-=Na+，正极反应为xNa++Na2MnO4+xe-=Na(2+x)MnO4，充电时，右侧电极为阳极，电极反应为Na(2+x)MnO4-xe-=xNa++Na2MnO4，左侧电极为阴极，电极反应为Na++e-=Na。 【详解】A．放电时，钠离子流向右电极，说明左电极为负极，材料为金属钠，右电极为正极，A错误； B．金属钠是活泼金属，易与水反应，所以该电池不能用中性水溶液作为电解液，B错误； C．原电池中左电极为负极，充电时，左电极与电源负极相连作阴极，发生还原反应，C错误； D．充电时，阳极发生氧化反应，电极反应式为，D正确； 故答案选D。 15. 1，1-联环戊烯()是重要的有机合成中间体。下列关于该有机物的说法中，错误的是 A. 分子式为C10H14，属于不饱和烃 B. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 D. 与氢气的加成产物只有1种 【答案】D 【解析】 【详解】A．分子式为C10H14，含有碳碳双键，属于不饱和烃，A正确； B．含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确； C．含有碳碳双键，能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，C正确； D．与氢气的加成，可一个碳碳双键加成，也可能2个碳碳双键都加成，故产物不只有1种，D错误； 故选D。 二、填空题 16. 回答下列问题： （1）基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为___________，Sm的价层电子排布式4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为___________。 （2）Ti(BH4)3是一种储氢材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得。 ①基态Cl原子中，电子占据的最高能层符号为___________，该能层具有的原子轨道数为___________，电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________形。 ②离子半径Li+___________H-(填“>”“=”或“<”)。 （3）查表得知，元素X的电负性是1.5，元素Y的电负性是3.0，请判断X是___________(填“金属”或“非金属”)，该化合物中显负价的是___________(填“X”或“Y”)。 （4）的空间构型为___________；O3是___________分子(填“极性”或“非极性”)。 【答案】（1） ①. 4：5 ②. 4f5 （2） ①. M ②. 9 ③. 哑铃 ④. < （3） ①. 金属 ②. Y （4） ①. 正四面体 ②. 极性 【解析】 【小问1详解】 基态Fe2+价层电子数为3d6，未成对电子数为4，Fe3+价层电子数为3d5，未成对电子数为5，离子中未成对的电子数之比为4：5；Sm的价层电子排布式4f66s2，则Sm3+的价层电子排布式为4f5； 故答案为：4：5；4f5。 【小问2详解】 基态Cl原子中，有三个电子层(K、L、M)，电子占据的最高能层为M层；3s有1个轨道，3p有3个轨道，3d有5个轨道，该能层具有的原子轨道数为9；电子占据最高能级的电子云轮廓图哑铃形；核外电子数相同，核电荷数越大半径越小，离子半径Li+<H-； 故答案为：M；9：哑铃；<。 【小问3详解】 金属电负性小于1.8，元素X的电负性是1.5，为金属；非金属电负性大于1.8，元素Y的电负性是3.0，故Y为非金属，在X、Y组成的化合物中显负价； 故答案为：金属；Y。 【小问4详解】 中有4个σ键，孤对电子数为0，故为sp3杂化，的空间构型为正四面体；O3分子中正负电荷不重合，为极性分子； 故答案为：正四面体；极性。 17. 现有属于前4周期的元素A、B、C、D、E、F、G七种元素，原子序数依次增大。A元素的价电子构型为nsnnpn+1；C元素为最活泼的非金属元素；D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6；E元素正三价阳离子的3d轨道为半充满状态；F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒。 （1）D的元素名称___________。 （2）A、B、C三种元素电负性由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)，第一电离能D___________Al(填“>”、“<”或“=”) （3）C元素原子的电子轨道表示式为_______，E元素在元素周期表中的位置_________。 （4）F元素位于元素周期表的_______区，其基态原子简化的电子排布式为________。 （5）B和G形成分子W的结构如图所示，化合物W的分子式为___________，B、G原子的杂化类型分别为___________、___________。 【答案】（1）镁 （2） ①. F>O>N ②. > （3） ①. ②. 第四周期第VIII族 （4） ①. ds ②. [Ar]3dl04s1 （5） ①. As4O6 ②. sp3 ③. sp3 【解析】 【分析】A元素的价电子排布式为nsnnpn+1，可知n=2，A为N元素，C元素为最活泼的非金属元素应该是F元素，根据原子序数依次增大，B位于N和F之间的是O元素，D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6，可知D元素是Mg元素，E元素正三价阳离子的3d轨道为半充满状态，E是Fe元素，F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，电子排布式应该是[Ar]3d104s1，29号Cu元素，G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒，按照原子序数依次增大，As的氧化物有剧毒，G是As元素。 【小问1详解】 D的元素名称是镁； 【小问2详解】 电负性是F>O>N，Mg全充满稳定，第一电离能Mg>Al； 【小问3详解】 C是F元素，有9个电子，核外电子轨道表示式为 ，E是铁元素，位于周期表第四周期第VIII族； 【小问4详解】 F是Cu元素，位于周期表的第IB族，在ds区，简化的电子排布式为：[Ar]3dl04s1； 【小问5详解】 根据图示看出，分子中含有4个As和6个O原子，分子式为As4O6，O原子周围成键电子对为2，孤电子对为2，价层电子对为4，是sp3杂化，As原子周围成键电子对为3对，孤电子对为1对，价层电子对也是4对，也是sp3杂化。 18. 五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、生产硫酸或石油精炼用的催化剂等。一种以粗钒矿 (主要含有V2O5、 V2O4、V2O3； 还有少量Fe3O4、Al2O3、SiO2等)为原料生产五氧化二钒的工艺流程如下： 已知：①部分含钒物质的溶解情况： (VO2)2SO4 易溶于水，VOSO4可溶于水，NH4VO3难溶于水。 ②部分金属离子[c(Mn+)=0.1 mol/L]形成氢氧化物与pH的关系如下表： 氢氧化物 pH 开始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)2 6.3 8.3 Fe(OH)3 1.5 3.2 Al(OH)3 3.4 4.7 ③+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如表。 pH 4～6 6～8 8～10 10～12 主要离子 回答下列问题： (1)“预处理”的目的是提高粗钒矿的焙烧效率，则“预处理”可以采取的措施有____(答出1点即可) (2)焙烧：向粗钒矿中加生石灰焙烧，将V2O4、V2O3转化为Ca(VO3)2试写出V2O4焙烧反应的化学方程式是_______ (3)酸浸：Ca(VO3)2难溶于水，可溶于稀盐酸。若焙砂酸浸时溶液的pH=5，滤渣a的成分_______检验滤渣a是否洗涤干净的方法是_______。 (4)转沉：将浸出液中的钒转化为NH4VO3固体，其流程如下。 向(NH4)3VO4溶液中加入NH4C1溶液的目的：_______。 (5)测定产品中钒元素的含量：称取15.40g产品：先用硫酸溶解，得到(VO2)2SO4溶液。再加入100 mL 2.00 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液(+2H++Fe2+=VO2++Fe3++H2O)。最后用0.10mol·L-1 KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点，消耗KMnO4溶液的体积为100mL。假设杂质不参与反应。则产品中含钒的质量分数是_______ ( 结果保留四位有效数字)。 (6)工业上也用钒炉渣(主要含有V2O3·FeO。还含少量SiO2、P2O5等杂质)提取V2O5，其流程如下： 某钒炉渣制得的100L溶液，用硫酸镁溶液除去硅、磷时，滤渣为3.68kgMgSiO3和2.62kgMg3(PO4)2，它们的溶解度随温度的变化忽略不计。 已知：常温下，Ksp(MgSiO3)= 2.4×10-5，Ksp[Mg3 (PO4)2]=2.7×10-24。 ①如果10mL滤液中c()= 8.0 ×10 -3mol·L-1，则该滤液中c()=_______mol/L ②硅、磷去除率与温度的关系如图所示。除杂时，随着温度升高，硅元素、磷元素的去除率变化趋势不同的原因是_______。 【答案】 ①. 研磨 ②. ③. SiO2、Al(OH)3、Fe(OH)3 ④. 取最后一次洗涤液，加入少量的稀硝酸，再加入少量的硝酸银溶液，若无沉淀，则证明已洗干净 ⑤. 调节pH值，使(NH4)3VO4转化为NH4VO3 ⑥. 88.64% ⑦. ⑧. 随温度升高水解加大，生成更多的硅酸沉淀，随着温度的升高Mg2+水解加大，使生成的[Mg3(PO4)2]减少 【解析】 【分析】废钒催化剂粉碎、焙烧，酸浸，然后过滤得到滤渣和浸出液，根据溶解性表知，滤渣a中含有SiO2、Al(OH)3、Fe(OH)3等不溶性杂质，向浸出液中加入氯化铵，调节pH值，并加大铵根离子的浓度，得到难溶性的NH4VO3，焙烧NH4VO3得到V2O5，以此解答该题。 【详解】(1)焙烧之前，可以先研磨粉碎，增大接触面积，加快反应速率； (2)依题意，向粗钒矿加生石灰焙烧，V2O4转化为Ca(VO3)2，反应的化学方程式是； (3)焙烧后，二价铁氧化成三价铁，酸浸时溶液的pH=5，依据表中沉淀与pH值关系，有Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀生成，加上不溶于酸的二氧化硅，所以滤渣的成分为：SiO2、Al(OH)3、Fe(OH)3，滤渣a表面沾有浸出液中的氯离子，取最后一次洗涤液，加入少量的稀硝酸，再加入少量的硝酸银溶液，若无沉淀，说明无氯离子，则已洗干净； (4)根据+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系表，向(NH4)3VO4溶液中加入NH4C1溶液，可以使溶液pH降低，又可以增加铵根离子浓度，更有利于NH4VO3固体析出； (5)根据电子得失守恒，两者物质的量关系是：５Fe2＋～KMnO4，100 mL=0.1 L，剩余亚铁离子的物质的量是0.1L×0.10mol·L-1×5=0.05 mol，因此参与反应VO2＋＋2H＋＋Fe2＋＝VO2＋＋Fe3＋＋H2O的亚铁离子是0.1L×2.00 mol·L-1－0.05 mol=0.15 mol，所以V原子的物质的量是0.15 mol，则根据V原子守恒可知产品中V2O5的质量分数为； (6)①根据Ksp(MgSiO3)＝2.4×10－5，则c(Mg2＋)＝mol/L，c(Mg2＋)代入Ksp[Mg3(PO4)2]=2.7×10-24，c()=； ②随温度升高水解增大，生成更多的硅酸沉淀去除率上升，但升高温度，镁离子水解加大，生成的[Mg3(PO4)2]减少，磷的去除率下降。 19. 实验室制备苯乙酮的化学方程式为 。制备过程中还会发生CH3COOH+AlCl3CH3COOAlCl2+HCl↑等副反应。 主要实验装置如图所示： 主要实验步骤： (Ⅰ)合成 在三颈烧瓶中加入20 g无水氯化铝和30 mL无水苯。为避免反应液升温过快，边搅拌边慢慢滴加6 mL乙酸酐和10 mL无水苯的混合液，控制滴加速率，使反应液缓缓进入三颈烧瓶中。滴加完毕后加热回流1 h。 (Ⅱ)分离与提纯 ①边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液，分离得到有机层； ②水层用苯萃取，分液； ③将①②所得有机层合并，洗涤、干燥、蒸去苯，得到苯乙酮粗产品； ④蒸馏粗产品得到苯乙酮。 回答下列问题： （1）仪器a的名称为_____；装置b的作用为_____。 （2）合成过程中要求无水操作，理由是______。 （3）若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈烧瓶中，可能导致____ (填字母)。 A．反应太剧烈 B．液体太多搅不动 C．反应变缓慢 D．副产物增多 （4）分离与提纯操作中②的目的是______。该操作中_____(填“能”或“不能”)改用乙醇萃取，原因是______。 （5）分液漏斗使用前须____并洗净备用。分离上下层液体时，应先____，然后打开活塞放出下层液体，上层液体从上口倒出。 （6）粗产品蒸馏提纯时，下列装置中温度计位置正确的是___(填字母)，可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是____。 【答案】 ①. 干燥管 ②. 吸收HCl气体 ③. 防止氯化铝水解、防止乙酸酐与水反应生成CH3COOH(只答氯化铝水解或乙酸酐与水反应也可) ④. AD ⑤. 把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失 ⑥. 不能 ⑦. 乙醇能与水以任意比例互溶 ⑧. 检漏 ⑨. 打开上口玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准漏斗口颈上的小孔) ⑩. C ⑪. AB 【解析】 【详解】（1）仪器a为干燥管，装置b的作用是吸收反应过程中所产生的HCl气体；故答案为干燥管；吸收HCl气体。 （2）合成过程中要求无水操作，若有水存在，则易发生AlCl3＋3H2O⇌Al(OH)3＋3HCl、CH3COOCOCH2CH3＋H2O→2CH3COOH，CH3COOH与苯不能生成苯乙酮；催化剂氯化铝遇水也会水解，降低催化能力，故答案为防止氯化铝水解、防止乙酸酐与水反应生成CH3COOH(只答氯化铝水解或乙酸酐与水反应也可)。 （3）A.由信息“为避免反应液升温过快，边搅拌边慢慢滴加6mL乙酸酐和10mL无水苯的混合液”知，反应物浓度大，反应速率快，导致反应太剧烈，A有可能；C不可能；B.最终将全部加入，不可能因为液体太多搅不动，B不可能；D.产生的CH3COOH浓度大，副产品增多，D有可能。 故答案为AD。 （4）水层用苯萃取并分液的目的是把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失。由于乙醇能与水混溶不分层，所以不能用酒精代替苯进行萃取操作；故答案为把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失；不能，乙醇能与水以任意比例互溶。 （5）分液漏斗使用前需进行检漏，振摇后分液漏斗中气压增大，要不断打开活塞进行放气操作，分液时，应该先打开上口玻璃塞（或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔），然后打开下面的活塞；上层液体从上口倒出，以免污染；故答案为检漏；打开上口玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准漏斗口颈上的小孔)。 （6）粗产品蒸馏提纯时，温度计的水银球要放在蒸馏烧瓶支管口处，蒸馏时测蒸汽的温度，漏斗装置中的温度计位置正确的是C项，若温度计水银球放在支管口以下位置，会导致收集的产品中混有低沸点杂质；若温度计水银球放在支管口以上位置，会导致收集的产品中混有高沸点杂质；所以A、B项的装置容易导致低沸点杂质混入收集到的产品中，故答案为C；AB。 【点睛】解答该类题目时注意把握实验、反应原理和操作流程的目的，特别要注意对物质性质的理解。 1-15 BCDADBADCDCDCDD 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $