内容正文:
准北市第十二中学2023级高三第三次月考
化学试卷(75分钟,满分100分)
相对原子质量:H 1 C 12 O 16 I 127 Pr 141
一、选择题(每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 2025年9月3日举行的中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式,展示了中国国防现代化建设的最新成果,展现了我国强大的军事实力。下列说法正确的是
A. 九三阅兵采用的“环保型礼炮”,减少了、、等大气污染物
B. 东风-5C重型洲际核导弹,涉及核裂变原理:,属于化学变化
C. 歼-20、歼-35战机机身采用钛合金,其中金属钛的冶炼原理是Na与溶液反应置换出Ti
D. 阅兵盛典中用到的气球在自然环境中通过光照和微生物最终分解为和,减少了环境污染
2. 2023年诺贝尔化学奖授予了与量子点有关的研究。所谓量子点,是指尺寸在纳米级的微粒,它们具有独特的性质,如量子效应。碳纳米管、石墨烯都是可用于量子通信的碳纳米材料,结构如图示意。下列说法正确的是
A. 碳纳米管、石墨烯互为同素异形体
B. 碳纳米管、石墨烯都属于胶体,具有丁达尔效应
C. 碳纳米管与石墨烯之间的相互转化,属于物理变化
D. 碳纳米管、石墨烯等性质稳定,既不能被氧化,也不能被还原
3. 能满足下列物质间直接转化关系的是
A. X可为Na,物质Y为 B. X可为N2,物质Y为NaOH
C. X可为S,物质Y为NaClO D. X可为Fe,物质Y为HCl
溴被称为“海洋元素”,地球上99%溴元素以的形式存在于海水中。工业上常将海水中的氧化为,用热空气吹出至溶液中吸收富集(),然后再酸化得到溴单质,进一步分离提纯得到高纯度溴。据此完成下面2个小题。
4. 下列化学用语正确的是
A. NaBr的电子式为
B. 的空间结构为三角锥形
C. 和中C均采取杂化
D. 的质量数为45
5. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,含有的分子数为
B. 溶液含有的数目小于
C. 酸化过程中每生成,转移的电子数为
D. 常温下,含有的键数目为
6. 下列离子组在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 使pH试纸呈蓝色的溶液中:I-、Cl-、、Cu2+
B. 使酚酞呈深红色的溶液中:Na+、Cl-、H+、
C. 含大量Ag+的溶液中:K+、Na+、、Cl-
D. 在澄清透明的溶液中:Cu2+、、Ca2+、Cl-
7. 下列说法错误的是
A. 实验室将钠保存在煤油中
B. 常温下储存和运输浓硫酸可用铁制罐车
C. 可用湿润淀粉碘化钾试纸检测收集氯气时是否集满
D. 制备胶体时,可使用玻璃棒进行搅拌以加快反应速率
8. 下列离子方程式书写正确的是
A. H3PO2是一元弱酸,则H3PO2与足量NaOH溶液:
B. 澄清石灰水与碳酸钠溶液反应:
C. 用Na2O2和水制备少量
D. 用小苏打溶液治疗胃酸过多:
9. 某化合物是一种常用的食品营养强化剂,其组成元素M、X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大,前5种元素为主族元素且在短周期均有分布。X原子核外有6种不同运动状态的电子;Z与X同周期,且基态Z原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等;Q的原子半径在同周期主族元素中最大;R原子的质子数等于Y、Z、Q原子的质子数之和。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 简单氢化物的键角:
C. 的常见氧化物均可与水反应且所得水溶液均显碱性
D. 常温下,的单质与的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液不能反应
10. 氢化钠(NaH)可在野外作生氢剂,反应原理为。设计如图实验装置(部分夹持仪器略)利用与反应制备。下列说法正确的是
A. 装置也可用于浓盐酸与制
B. 实验开始时,先打开止水夹通一段时间,再点燃酒精灯
C. 装置b中的试剂是浓硫酸,d中碱石灰用来处理尾气
D. 反应后取c中固体加水溶解,滴加酚酞,溶液变红证明Na已完全反应
11. 根据下列实验操作及现象,得出的实验结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
用光洁无锈的铁丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色
溶液中一定含有钠元素一定不含钾元素
B
取样品试剂,先滴加稀盐酸,无沉淀,再滴加溶液,生成白色沉淀
该溶液中一定有
C
滴加稀溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝
原溶液中一定不含
D
取样品试剂,滴加稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊
原溶液中一定有存在
A. A B. B C. C D. D
12. 黄铜矿(主要成分为)是分布最广的铜矿物。工业上用溶液将其溶浸,反应原理为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中硫元素的化合价为-1
B. Cu位于元素周期表d区
C. 每生成转移电子数为
D. 基态铁原子中未成对电子数为
13. 劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述化学知识均正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
化工运输:用橡胶塞玻璃瓶储存NaF溶液
NaF溶液显碱性,不能用磨口玻璃塞
B
环保行动:用FeS除去废水中的
溶度积:
C
工业实践:用溶液刻蚀覆铜板
溶液呈酸性
D
学农活动:将草木灰与氯化铵同时加入土壤
同时含有氮元素和钾元素,提高肥效
A. A B. B C. C D. D
14. 工业副产物可用Deacon催化法制成,实现氯资源再利用。下图为该法一种催化机理。下列说法不正确的是
A. ①为化合反应,③为分解反应
B. ⑤中反应的和物质的量之比为
C. 反应④中,CuCl为还原产物
D. 总反应为
二、非选择题(共4题58分)
15. 人体必需的一些元素在周期表中的分布情况如下:
(1)碳有多种同位素,其中考古时用于测定文物年代的是_______。
(2)上表中的第三周期简单金属离子半径最小的为_______(填离子符号)。
(3)Mn在元素周期表中的位置是_______,写出Co的价层电子排布式_______。
(4)熔点145.75℃,沸点364℃,不溶于冷水,可溶于乙醇、苯、氯仿、乙醚及四氯化碳,解释其易溶于的原因_______。
(5)能比较元素S和Cl非金属性强弱的事实是_______(填序号)。
A. 水溶液酸性: B. 气态氢化物的稳定性:
C. 电负性: D. 简单氢化物沸点:
(6)与的某化合物晶胞如图所示:
该晶体的化学式为_______,与距离最近且相等的原子数是_______。
16. 海洋资源的利用具有广阔前景。
I、海带中含有丰富的碘元素。灼烧海带获取的海带灰中碘元素主要以形式存在。在实验室中,从海带灰中提取碘的流程如图:
回答下列问题:
(1)实验室灼烧海带的主要仪器有酒精灯、玻璃棒、三脚架、泥三角、_______、_______(填名称)。
(2)步骤①中选择氧化,不用的原因是_______。
(3)步骤④中反应的离子方程式为_______,在此反应中,每生成转移电子的数目为_______。
II、如图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。
回答下列问题:
(4)由溶液得到晶体的操作是_______,过滤、洗涤、干燥。
(5)通入作用是_______(用化学方程式表示)。
17. 三氯化铋()作为一种重要的无机化合物,在多个领域展现出广泛的应用价值。三氯化铋在空气中受热易升华,遇水立即产生难溶的沉淀。三氯化铋可由铋与氯气直接反应得到:,其合成实验装置如下图所示:
回答下列问题:
(1)装置A中盛装浓盐酸的仪器的名称是_______。
(2)实验时要先产生氯气,再点燃酒精灯加热,目的是_______。
(3)装置A中发生反应的离子方程式为_______。
(4)D、E之间的连接弯管不用细玻璃管的原因是_______。F中选择的中性干燥剂应该是下列物质中的_______(填标号)。
A.碱石灰 B.五氧化二磷 C.无水氯化钙 D.固体氢氧化钠
(5)三氯化铋遇水发生反应的化学方程式是_______,三氯化铋的保存方法是_______。
18. 中国是稀土资源大国。为维护全球供应链安全,商务部于10月9日公布了包括17种稀土在内的全新出口管制规定。化学家徐光宪及其团队创立的串级萃取理论,使我国在稀土资源生产应用方面实现质的飞跃。镨(Pr)是一种重要的稀土元素,采用如图工艺流程可由孪生矿(主要含ZnS、FeS、、等)制备。
已知:该体系中,金属离子生成氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的
金属离子
开始沉淀时的
5.4
2.2
7.5
8.0
沉淀完全时的
6.4
3.2
9.0
8.9
(1)滤渣I中除含有_______外,还含有一种淡黄色沉淀,写出ZnS在“溶浸”中反应的离子方程式_______。
(2)从绿色化学的角度考虑,相比于在空气中煅烧孪生矿,该工艺的优势在于_______。
(3)“除铁”加入的目的是_______。
(4)用有机萃取剂萃取的原理为,反萃取后,存在于(填“水相”或“有机相”)_______。徐光宪提出的串级萃取理论,基本思想为萃取结束后向萃余液中再次加入萃取剂萃取,反复多次,其目的是_______。
可由溶液制备,主要包含沉淀、灼烧两个步骤。已知镨元素的常见价态为+3、+4。
(5)搅拌下,将一定量的溶液与沉淀剂溶液充分反应,过滤得到沉淀。若改用溶液为沉淀剂,制得的沉淀颗粒较为疏松,原因是_______。
(6)将置于空气中灼烧,测得剩余固体质量与起始固体质量的比值随温度变化的曲线如图所示。制备最适宜的温度为_______。
A. 280℃ B. 560℃ C. 755℃ D. 1200℃
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准北市第十二中学2023级高三第三次月考
化学试卷(75分钟,满分100分)
相对原子质量:H 1 C 12 O 16 I 127 Pr 141
一、选择题(每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 2025年9月3日举行的中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式,展示了中国国防现代化建设的最新成果,展现了我国强大的军事实力。下列说法正确的是
A. 九三阅兵采用的“环保型礼炮”,减少了、、等大气污染物
B. 东风-5C重型洲际核导弹,涉及核裂变原理:,属于化学变化
C. 歼-20、歼-35战机机身采用钛合金,其中金属钛的冶炼原理是Na与溶液反应置换出Ti
D. 阅兵盛典中用到的气球在自然环境中通过光照和微生物最终分解为和,减少了环境污染
【答案】D
【解析】
【详解】A.环保型礼炮减少的SO2、NO属于大气污染物,但CO2是温室气体而非污染物,因此A错误;
B.核裂变是原子核的变化,属于核反应而非化学变化,B错误;
C.金属钛的冶炼需在熔融状态下用Na或Mg还原TiCl4,而非溶液中反应(TiCl4会水解),C错误;
D.环保气球若由可降解材料制成,分解为H2O和CO2是合理的,D正确;
答案选D。
2. 2023年诺贝尔化学奖授予了与量子点有关的研究。所谓量子点,是指尺寸在纳米级的微粒,它们具有独特的性质,如量子效应。碳纳米管、石墨烯都是可用于量子通信的碳纳米材料,结构如图示意。下列说法正确的是
A. 碳纳米管、石墨烯互为同素异形体
B. 碳纳米管、石墨烯都属于胶体,具有丁达尔效应
C. 碳纳米管与石墨烯之间的相互转化,属于物理变化
D. 碳纳米管、石墨烯等性质稳定,既不能被氧化,也不能被还原
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳纳米管和石墨烯均由碳元素组成,且为结构不同的单质,符合同素异形体的定义,A正确;
B.胶体是分散系(由分散质和分散剂组成),而碳纳米管、石墨烯是纳米级单质微粒,并非分散系,不属于胶体,B错误;
C.碳纳米管与石墨烯结构不同,相互转化时存在化学键的断裂与形成,属于化学变化,C错误;
D.碳纳米管、石墨烯为碳单质,具有还原性(可被氧化,如燃烧生成CO₂),也可在特定条件下被还原(如与活泼金属反应),D错误;
故选A。
3. 能满足下列物质间直接转化关系的是
A. X可为Na,物质Y为 B. X可为N2,物质Y为NaOH
C. X可为S,物质Y为NaClO D. X可为Fe,物质Y为HCl
【答案】C
【解析】
【详解】A.钠(Na)在氧气中燃烧生成(过氧化钠),与水反应生成NaOH和(生成碱),但与NaOH不反应生成盐,A不符合题意;
B.氮气与氧气在放电条件下生成NO,NO不溶于水,无法直接生成酸或碱,B不符合题意;
C.硫(S)燃烧生成,与水反应生成(酸),与NaClO发生氧化还原反应生成(盐),符合直接转化关系,C符合题意;
D.铁(Fe)燃烧生成,不溶于水,无法与水反应生成酸或碱,D不符合题意;
故答案选C。
溴被称为“海洋元素”,地球上99%的溴元素以的形式存在于海水中。工业上常将海水中的氧化为,用热空气吹出至溶液中吸收富集(),然后再酸化得到溴单质,进一步分离提纯得到高纯度溴。据此完成下面2个小题。
4. 下列化学用语正确的是
A. NaBr的电子式为
B. 的空间结构为三角锥形
C. 和中C均采取杂化
D. 的质量数为45
5. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,含有的分子数为
B. 溶液含有的数目小于
C. 酸化过程中每生成,转移的电子数为
D. 常温下,含有的键数目为
【答案】4. B 5. D
【解析】
【4题详解】
A.NaBr为离子键形成的离子化合物,其中溴原子得1个电子达8电子稳定结构,电子式为,A错误;
B.中心原子价层电子对数为,有1个孤电子对,杂化方式为,空间结构为三角锥形,B正确;
C.中心原子价层电子对数为,C采取杂化,中心原子价层电子对数为,C采取杂化,杂化方式不同,C错误;
D.的质量数为80,质子数(核电荷数)为35,中子数为45,D错误;
故选B。
【5题详解】
A.标准状况下,为液体,不能用气体摩尔体积计算物质的量,故含有的分子数不是,A错误;
B.未明确溶液的体积,不能确定的物质的量及数目,B错误;
C.酸化过程中发生化学反应为,每生成,转移的电子数为,则生成,转移的电子数为,C错误;
D.的结构式为,每个双键中含有1个键,1个分子中含有2个键,故含有的键数目为,D正确;
故选D。
6. 下列离子组在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 使pH试纸呈蓝色的溶液中:I-、Cl-、、Cu2+
B. 使酚酞呈深红色的溶液中:Na+、Cl-、H+、
C. 含大量Ag+的溶液中:K+、Na+、、Cl-
D. 在澄清透明的溶液中:Cu2+、、Ca2+、Cl-
【答案】D
【解析】
【详解】A.使pH试纸呈蓝色的溶液呈碱性,Cu2+会与OH-反应生成Cu(OH)2沉淀,无法大量共存,A不符合题意;
B.使酚酞呈深红色的溶液呈碱性,H+会与OH-反应生成水,无法大量共存,B不符合题意;
C.含大量Ag+的溶液中,Cl-会与Ag+反应生成AgCl沉淀,无法大量共存,C不符合题意;
D.澄清透明的溶液中,Cu2+、、Ca2+、Cl-之间不反应,D符合题意;
故选D。
7. 下列说法错误的是
A. 实验室将钠保存在煤油中
B. 常温下储存和运输浓硫酸可用铁制罐车
C. 可用湿润的淀粉碘化钾试纸检测收集氯气时是否集满
D. 制备胶体时,可使用玻璃棒进行搅拌以加快反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.钠易与氧气和水反应,煤油密度小于钠,可隔绝空气,A正确;
B.浓硫酸常温下使铁钝化,形成致密氧化膜,可用铁罐运输,B正确;
C.湿润的淀粉KI试纸遇Cl2生成I2,使淀粉变蓝,可用于检测氯气是否集满,C正确;
D.制备Fe(OH)3胶体:向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,加热至红褐色停止加热,不能搅拌,搅拌会破坏胶体形成,生成沉淀,D错误;
故选D。
8. 下列离子方程式书写正确的是
A. H3PO2是一元弱酸,则H3PO2与足量NaOH溶液:
B. 澄清石灰水与碳酸钠溶液反应:
C. 用Na2O2和水制备少量
D. 用小苏打溶液治疗胃酸过多:
【答案】B
【解析】
【详解】A.是一元弱酸,与足量NaOH反应时,应中和一个,方程式应为,A错误;
B.澄清石灰水可拆为和与碳酸钠中的反应生成沉淀,离子方程式正确,B正确;
C.与水的反应应为,选项C的方程式未配平,C错误;
D.小苏打是,在水中电离为,选项方程式拆分错误,与HCl反应的离子反应为,D错误;
故选B。
9. 某化合物是一种常用的食品营养强化剂,其组成元素M、X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大,前5种元素为主族元素且在短周期均有分布。X原子核外有6种不同运动状态的电子;Z与X同周期,且基态Z原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等;Q的原子半径在同周期主族元素中最大;R原子的质子数等于Y、Z、Q原子的质子数之和。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 简单氢化物的键角:
C. 的常见氧化物均可与水反应且所得水溶液均显碱性
D. 常温下,的单质与的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液不能反应
【答案】C
【解析】
【分析】其组成元素M、X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大,前5种元素为主族元素且在短周期均有分布,M为H元素;X原子核外有6种不同运动状态的电子,X为C元素;Z与X同周期,且基态Z原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,Z为O元素;Q的原子半径在同周期主族元素中最大,Q为Na元素;R原子的质子数等于Y、Z、Q原子的质子数之和,R为Fe元素。
【详解】A.由题分析可知: X为C,Y为N,Z为O,第一电离能:,A错误;
B.X,Y,Z的简单氢化物分别为、、,键角:,B错误;
C.Na的常见氧化物和均可与水反应且所得水溶液均显碱性,C正确;
D.常温下,浓硝酸使发生钝化,发生了化学反应,D错误;
故答案选C。
10. 氢化钠(NaH)可在野外作生氢剂,反应原理为。设计如图实验装置(部分夹持仪器略)利用与反应制备。下列说法正确是
A. 装置也可用于浓盐酸与制
B. 实验开始时,先打开止水夹通一段时间,再点燃酒精灯
C. 装置b中的试剂是浓硫酸,d中碱石灰用来处理尾气
D. 反应后取c中固体加水溶解,滴加酚酞,溶液变红证明Na已完全反应
【答案】B
【解析】
【分析】a制备氢气(带有水蒸气),b干燥氢气,c中钠和氢气反应生成NaH,d中碱石灰防止空气中的水、二氧化碳进入c中干扰实验;
【详解】浓盐酸与制需加热,故装置a不能用于浓盐酸与制,A错误;
B.实验开始时,先打开止水夹,装置a生成,氢气进入c装置中排尽空气,再点燃酒精灯,防止钠和氧气反应,B正确;
C.Na与反应会引入杂质NaOH,需用浓干燥,d中碱石灰主要防止空气中和进入装置c,C错误;
D.NaH、Na与水反应都生成NaOH,c中固体加水溶解,滴加酚酞,溶液变红,不能证明Na已完全反应,D错误;
故答案选B。
11. 根据下列实验操作及现象,得出的实验结论正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
用光洁无锈的铁丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色
溶液中一定含有钠元素一定不含钾元素
B
取样品试剂,先滴加稀盐酸,无沉淀,再滴加溶液,生成白色沉淀
该溶液中一定有
C
滴加稀溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝
原溶液中一定不含
D
取样品试剂,滴加稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊
原溶液中一定有存在
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.用光洁铁丝进行焰色试验,火焰呈黄色说明含钠元素,但未用蓝色钴玻璃观察,无法排除钾元素的存在,A错误;
B.先加稀盐酸无沉淀,排除Ag+和CO等干扰,再加BaCl2生成沉淀,说明SO一定存在,B正确;
C.未加热条件下,NH与NaOH反应生成的NH3无法逸出,试纸不变蓝不能证明不含NH,C错误;
D.生成的气体可能为CO2或SO2,原溶液可能含CO、HCO、SO等,无法确定一定是CO,D错误;
故选B。
12. 黄铜矿(主要成分为)是分布最广的铜矿物。工业上用溶液将其溶浸,反应原理为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中硫元素的化合价为-1
B. Cu位于元素周期表的d区
C. 每生成转移电子数为
D. 基态铁原子中未成对电子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.中,Cu通常为+2价,Fe为+2价,S的化合价为-2(总电荷平衡:+2 +2 +2×(-2) = 0),因此硫的化合价为-2,而非-1,A错误;
B.Cu的电子排布为[Ar]3d104s1,属于周期表ds区,而非d区,B错误;
C.反应中,1 molCu从+2→+1(还原,得1 mole-),3 mol Fe3+→Fe2+(还原,共得3 mol e-),总转移电子的物质的量为4 mol。每生成1 mol CuCl转移电子数为4,而非3,C错误;
D.基态Fe原子(电子排布[Ar]3d64s2)的3d轨道有4个未成对电子(洪特规则),因此1 mol Fe原子含4个未成对电子,D正确;
故答案选D。
13. 劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述化学知识均正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
化工运输:用橡胶塞玻璃瓶储存NaF溶液
NaF溶液显碱性,不能用磨口玻璃塞
B
环保行动:用FeS除去废水中的
溶度积:
C
工业实践:用溶液刻蚀覆铜板
溶液呈酸性
D
学农活动:将草木灰与氯化铵同时加入土壤
同时含有氮元素和钾元素,提高肥效
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaF溶液因F⁻水解生成HF,HF能腐蚀玻璃,储存NaF溶液不能用玻璃瓶,A错误;
B.FeS的Ksp大于HgS,故FeS可置换Hg2+生成HgS沉淀,B正确;
C.FeCl3刻蚀覆铜板是因Fe3+的强氧化性,而非溶液酸性,C错误;
D.草木灰中的K2CO3与NH4Cl混合会发生双水解,促使NH3挥发,降低肥效,D错误;
故答案为B。
14. 工业副产物可用Deacon催化法制成,实现氯资源再利用。下图为该法的一种催化机理。下列说法不正确的是
A. ①为化合反应,③为分解反应
B. ⑤中反应的和物质的量之比为
C. 反应④中,CuCl为还原产物
D. 总反应为
【答案】B
【解析】
【详解】由图中信息可知,为催化剂,与反应生成,分解生成和,分解生成和,继续分解生成和,与反应生成,总反应为:。
A.反应①为,由两种物质生成一种物质,属于化合反应;反应③为,由一种物质生成两种物质,属于分解反应,A不符合题意;
B.反应⑤的化学方程式为,从方程式可以看出和物质的量之比为,而不是,B符合题意;
C.反应④为,元素的化合价由+2价降低到+1价,被还原,还原产物为,C不符合题意;
D.根据分析可知,总反应为,D不符合题意;
故选B。
二、非选择题(共4题58分)
15. 人体必需的一些元素在周期表中的分布情况如下:
(1)碳有多种同位素,其中考古时用于测定文物年代的是_______。
(2)上表中的第三周期简单金属离子半径最小的为_______(填离子符号)。
(3)Mn在元素周期表中的位置是_______,写出Co的价层电子排布式_______。
(4)熔点145.75℃,沸点364℃,不溶于冷水,可溶于乙醇、苯、氯仿、乙醚及四氯化碳,解释其易溶于的原因_______。
(5)能比较元素S和Cl非金属性强弱的事实是_______(填序号)。
A. 水溶液酸性: B. 气态氢化物的稳定性:
C. 电负性: D. 简单氢化物沸点:
(6)与的某化合物晶胞如图所示:
该晶体的化学式为_______,与距离最近且相等的原子数是_______。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 第四周期第ⅦB族 ②. 3d74s2
(4)SnI4属于非极性分子,CCl4也是非极性分子,根据相似相溶原理,SnI4易溶于CCl4 (5)BC
(6) ①. ②. 6
【解析】
【小问1详解】
碳的多种同位素中,用于测定文物年代的是。
【小问2详解】
电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则上表中的第三周期简单金属离子半径最小的为。
【小问3详解】
Mn是25号元素,位于第四周期第ⅦB族;Co为27号元素,价电子排布式为3d74s2。
【小问4详解】
的熔沸点较低,属于分子晶体,同时Sn与C为同族元素,含有4个价电子,则的价层电子对数为 ,没有孤电子对,因此的空间构型为正四面体形,属于非极性分子,也是非极性分子,根据相似相溶原理,易溶于。
【小问5详解】
A.元素的非金属性越强,则其最高价含氧酸的酸性越强,但其气态氢化物的酸性与非金属性无直接必然的联系,A不符合题意;
B.元素非金属性与其气态氢化物稳定性一致,元素非金属性越强,其气态氢化物越不容易分解,B符合题意;
C.元素电负性越强,说明其对电子的吸引能力越强,则其非金属性越强,C符合题意;
D.简单氢化物的沸点与元素非金属性无关,应比较分子间作用力的大小,D不符合题意;
故选BC。
小问6详解】
晶胞中,N原子位于顶点,数目为,Cu位于棱心,数目为,则该晶体化学式为;以N原子为中心,其相连的六条棱的棱心均有1个Cu原子,且与N原子的距离均为棱长的一半,因此与N距离最近且相等的Cu原子个数是6。
16. 海洋资源的利用具有广阔前景。
I、海带中含有丰富的碘元素。灼烧海带获取的海带灰中碘元素主要以形式存在。在实验室中,从海带灰中提取碘的流程如图:
回答下列问题:
(1)实验室灼烧海带的主要仪器有酒精灯、玻璃棒、三脚架、泥三角、_______、_______(填名称)。
(2)步骤①中选择氧化,不用的原因是_______。
(3)步骤④中反应的离子方程式为_______,在此反应中,每生成转移电子的数目为_______。
II、如图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。
回答下列问题:
(4)由溶液得到晶体的操作是_______,过滤、洗涤、干燥。
(5)通入的作用是_______(用化学方程式表示)。
【答案】(1) ①. 坩埚 ②. 坩埚钳
(2)氯气有毒,易污染环境,H2O2无毒无污染,还原产物为H2O,不会引入新的杂质
(3) ①. ②. 0.5NA
(4)蒸发浓缩、冷却结晶
(5)Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
【解析】
【分析】Ⅰ.海带灰中含有碘化钾等物质,溶于水,加入稀硫酸酸化的双氧水氧化碘离子,得到碘的水溶液,用苯或四氯化碳萃取,然后用氢氧化钠反萃取得到含碘离子和碘酸根离子的溶液,稀硫酸酸化得到含单质碘的悬浊液,最终得到碘;
Ⅱ.由流程可知,苦卤加入石灰乳沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,滤液中加入氯气氧化溴离子生成溴单质,空气吹出溴用二氧化硫还原成溴离子后再用氯气制备获得溴,过滤后加入盐酸生成氯化镁溶液,浓缩结晶得到氯化镁晶体,据此分析;
【小问1详解】
固体灼烧需要坩埚,实验室灼烧海带的主要仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、玻璃棒、坩埚、坩埚钳等;
【小问2详解】
步骤①中选择H2O2氧化I-,不用Cl2的原因是:氯气有毒,易污染环境,过氧化氢做氧化剂被还原为水,无污染,不会引入新的杂质;
【小问3详解】
步骤④中碘酸根氧化碘离子,发生反应的离子方程式为,在此反应中,每生成3mol碘,转移5mol电子,76.2 g I2的物质的量是=0.3 mol,则转移电子的物质的量是0.3mol×=0.5mol,数目为0.5NA;
【小问4详解】
由MgCl2溶液得到MgCl2•6H2O晶体操作是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体;
【小问5详解】
通入的作用是将溴单质还原为HBr,化学方程式:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4。
17. 三氯化铋()作为一种重要的无机化合物,在多个领域展现出广泛的应用价值。三氯化铋在空气中受热易升华,遇水立即产生难溶的沉淀。三氯化铋可由铋与氯气直接反应得到:,其合成实验装置如下图所示:
回答下列问题:
(1)装置A中盛装浓盐酸的仪器的名称是_______。
(2)实验时要先产生氯气,再点燃酒精灯加热,目的是_______。
(3)装置A中发生反应的离子方程式为_______。
(4)D、E之间的连接弯管不用细玻璃管的原因是_______。F中选择的中性干燥剂应该是下列物质中的_______(填标号)。
A.碱石灰 B.五氧化二磷 C.无水氯化钙 D.固体氢氧化钠
(5)三氯化铋遇水发生反应的化学方程式是_______,三氯化铋的保存方法是_______。
【答案】(1)分液漏斗
(2)排尽装置中的空气,避免铋被氧气氧化
(3)
(4) ① 三氯化铋易升华,防止堵塞实验装置 ②. C
(5) ①. ②. 密封干燥保存
【解析】
【分析】本实验先在装置A中用高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,在装置B中用饱和食盐水吸收氯气中混有的HCl,在装置C中浓硫酸干燥氯气,氯气在装置D中与Bi在加热条件下反应生成BiCl3,之后设置装置E作为缓冲瓶,球形干燥管F中的干燥剂防止NaOH溶液中的水蒸气进入反应装置中对实验造成影响,装置G中氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,防止污染空气;据此回答。
【小问1详解】
装置A中盛装浓盐酸的仪器的名称是分液漏斗;
【小问2详解】
实验时要先产生氯气,再点燃酒精灯加热,目的是排尽装置中的空气,避免铋被氧气氧化;
【小问3详解】
装置A中用高锰酸钾和浓盐酸反应制备氯气,反应的离子方程式为;
【小问4详解】
D、E之间的连接弯管不用细玻璃管的原因是三氯化铋易升华,须防止产物冷凝堵塞细管;碱石灰和固体氢氧化钠均为碱性物质,五氧化二磷为酸性氧化物,F中选择的中性干燥剂应是无水氯化钙,故C正确;
【小问5详解】
三氯化铋遇水的反应方程式为;由于三氯化铋会与水反应,因此需要隔绝水蒸气,密封干燥保存。
18. 中国是稀土资源大国。为维护全球供应链安全,商务部于10月9日公布了包括17种稀土在内全新出口管制规定。化学家徐光宪及其团队创立的串级萃取理论,使我国在稀土资源生产应用方面实现质的飞跃。镨(Pr)是一种重要的稀土元素,采用如图工艺流程可由孪生矿(主要含ZnS、FeS、、等)制备。
已知:该体系中,金属离子生成氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的
金属离子
开始沉淀时的
5.4
2.2
7.5
8.0
沉淀完全时的
6.4
3.2
9.0
8.9
(1)滤渣I中除含有_______外,还含有一种淡黄色沉淀,写出ZnS在“溶浸”中反应的离子方程式_______。
(2)从绿色化学的角度考虑,相比于在空气中煅烧孪生矿,该工艺的优势在于_______。
(3)“除铁”加入的目的是_______。
(4)用有机萃取剂萃取的原理为,反萃取后,存在于(填“水相”或“有机相”)_______。徐光宪提出的串级萃取理论,基本思想为萃取结束后向萃余液中再次加入萃取剂萃取,反复多次,其目的是_______。
可由溶液制备,主要包含沉淀、灼烧两个步骤。已知镨元素的常见价态为+3、+4。
(5)搅拌下,将一定量的溶液与沉淀剂溶液充分反应,过滤得到沉淀。若改用溶液为沉淀剂,制得的沉淀颗粒较为疏松,原因是_______。
(6)将置于空气中灼烧,测得剩余固体质量与起始固体质量的比值随温度变化的曲线如图所示。制备最适宜的温度为_______。
A. 280℃ B. 560℃ C. 755℃ D. 1200℃
【答案】(1) ①. SiO2 ②.
(2)不产生有害气体
(3)使转化为便于后续除铁
(4) ①. 水相 ②. 浓缩富集(或提高萃取率)
(5)碳酸氢铵沉淀过程生成大量气体 (6)C
【解析】
【分析】孪生矿加入FeCl3溶液溶浸,将金属硫化物中的S元素氧化为硫单质,金属阳离子进入溶液,SiO2和生成的硫单质不溶为滤渣Ⅰ,过滤除去,滤液中加入双氧水将Fe2+氧化为更容易除去的Fe3+,之后调节pH除去Fe3+,滤渣Ⅱ为氢氧化铁沉淀,再除锌,过滤后将所得滤液进行多次反复萃取(稀土元素在孪生矿中含量较低),多次萃取后,反萃取,得到PrCl3;
【小问1详解】
滤渣Ⅰ主要为不和氯化铁溶液反应且难溶于水的SiO2,以及反应生成的S单质;ZnS在溶浸中和铁离子发生氧化还原生成硫单质、亚铁离子,同时生成锌离子,反应为;
【小问2详解】
煅烧过程中S元素会与氧气反应产生污染空气的二氧化硫,该工艺的优势在于避免产生污染性气体;
【小问3详解】
过氧化氢具有氧化性,会将亚铁离子氧化为铁离子,故目的为:使转化为便于后续除铁;
【小问4详解】
反萃取时加入酸,提高氢离子浓度,使得进入水相,故存在于水相。徐光宪提出的串级萃取理论,基本思想为萃取结束后向萃余液中再次加入萃取剂萃取,反复多次,其目的是浓缩富集(或提高萃取率);
【小问5详解】
碳酸氢铵沉淀过程生成大量二氧化碳气体,气体产生气泡导致制得的沉淀颗粒较为疏松;
【小问6详解】
置于空气中灼烧制备,则由Pr元素守恒存在:,则剩余固体质量与起始固体质量的比值为,由图,则最适宜的温度为755℃,故选C。
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