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四川省成都市2021年高考理綜一模試卷
化學(xué)
一、選擇題:
1.《天工開(kāi)物·火藥》中記載“凡火藥,以硝石硫磺為主,草木灰為輔. 硝性至陰,硫性至陽(yáng),陰陽(yáng)兩物相遇于無(wú)隙可容之中,其出也?”(已知火藥反應(yīng)為:2KNO3+S +3C=K2S+N2↑+3CO2↑). 下列認(rèn)識(shí)或相關(guān)理解錯(cuò)誤的是( ?。?
A.硫磺不溶于水
B.“草木灰為輔”指草木灰中含有的炭參與反應(yīng)
C.硝石在反應(yīng)中作還原劑
D.“其出也”含義之一指該反應(yīng)放出氣體
2.有機(jī)物 N 具有抗腫瘤、鎮(zhèn)痛等生物活性. N 可由 M 合成:下列相關(guān)說(shuō)法正確的是( ?。?

A.M 中所有碳原子可能共面 B.N 可以與鈉反應(yīng)生成 H2
C.M 生成 N 的反應(yīng)為取代反應(yīng) D.M、N 的一氯代物數(shù)目相同
3.設(shè) NA為阿伏加德羅常數(shù)的值. 下列說(shuō)法正確的是(  )
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2L的 CH4和C2H4的混合氣體含 C-H 數(shù)目為2NA
B.100mL0.1mol/L 酸性 KMnO4溶液與足量草酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.03N A
C.含 NaClO7.45g的某新冠消毒片溶于足量水中,所得溶液含陰陽(yáng)離子總數(shù)為0.2NA
D.0.5molCO2溶于水,溶液中的 H2CO3、HCO3- 、CO23- 微粒數(shù)總和為0.5NA
4.X、Y、Z、W 為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素. 它們能形成離子化合物 A([YX4]+[ZW4]-).Y 元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為2,Z單質(zhì)在常溫下能被濃硫酸鈍化. 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )
A.W 元素位于第三周期ⅦA 族
B.氧化物的水化物的酸性:W<Y
C.原子半徑:Y<Z
D.A 能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成有刺激性氣味的氣體
5.實(shí)驗(yàn)室探究二氧化碳與鋅粉反應(yīng)是否有一氧化碳生成. 利用下列裝置進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)(已知題設(shè)下 CO、H2與銀氨溶液反應(yīng)都生成黑色沉淀). 其中方案設(shè)計(jì)不合理的是( ?。?br /> A.制 CO2
B.除雜、干燥
C.CO2與鋅粉反應(yīng)
D.檢查 CO
6.對(duì)下列實(shí)驗(yàn),一定能正確描述其反應(yīng)過(guò)程的離子方程式是(  )
A.向稀硝酸中加入過(guò)量鐵粉:Fe+4H+NO3-=Fe3++NO↑ +2H2O
B.向飽和 Na2CO3溶液中滴入幾滴稀 AlCl3溶液:2Al3++3CO23-+3H2O=2Al(OH)3↓ +3CO2↑
C.乙酸乙酯與稀 NaOH 溶液共熱:CH3COOC2H5+OH-→△ CH3COO-+C2H5OH
D.向長(zhǎng)期露置于空氣的酸性 KI溶液先后滴入幾滴 FeCl3溶液和淀粉溶液,立即出現(xiàn)藍(lán)色2Fe3++2I-→△ 2Fe2+ +I(xiàn)2
7.聚乙烯具有廣泛用途,可由乙烯為基本原料制備. 科學(xué)家構(gòu)想用太陽(yáng)能電池作電源電解 CH4和 CO2制得乙烯,原理如圖. 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br />
A.該裝置實(shí)現(xiàn)了光能→電能→化學(xué)能的轉(zhuǎn)化
B.電極 A 的反應(yīng)為:2CH4-4e- +2O2-=C2H4+2H2O
C.催化活性電極 B可防止產(chǎn)生炭堵塞電極
D.固體電解質(zhì)將 A 極產(chǎn)生的 O2- 傳導(dǎo)到 B極
二、非選擇題:
8.焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)具有強(qiáng)還原性,在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品方面應(yīng)用廣泛. 某化學(xué)小組擬用下列裝置制備焦亞硫酸鈉.
實(shí)驗(yàn)步驟:
①按圖連接裝置,檢查裝置氣密性;
②裝入藥品,加熱 A中試管,C中反應(yīng)至pH=4.1停止加熱,將 A中銅絲外移脫離濃硫酸;
③將 C中液體轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)裝置中,加熱,結(jié)晶脫水、過(guò)濾、洗滌、干燥.
試回答下列問(wèn)題:
(1)A 試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為    ;B裝置的作用是   .
(2)C中反應(yīng)至pH=4.1,C中溶液主要溶質(zhì)為   (填化學(xué)式).
(3)將步驟③C中液體加熱至過(guò)飽和結(jié)晶脫水生成焦亞硫酸鈉的化學(xué)方程式為   ;若溫度稍過(guò)高,可能還會(huì)生成    ;為了制得較純凈焦亞硫酸鈉,步驟 ③ 中應(yīng)注意 、   .
(4)Na2S2O5可用作食品抗氧劑. 小組通過(guò)下述方法檢測(cè)某飲料中殘留的 Na2S2O5:
① 取100.00mL飲料于錐形瓶中,加入0.0100mol/L的I2溶液V1 mL,塞緊瓶塞充分反應(yīng).
② 打開(kāi)瓶塞,將錐形瓶?jī)?nèi)液體調(diào)至接近中性,滴加4~5滴淀粉溶液變藍(lán). 用0.100mol/L的 Na2S2O3 溶 液 滴 定,滴 定 至 終 點(diǎn) 時(shí),消 耗 Na2S2O3溶 液V2 mL,飲 料 中 殘 留 的 Na2S2O5為    mg/L. 若滴定前溶液pH 調(diào)至大于10,則殘留的 Na2S2O5測(cè)定值   (填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”).
(已知:S2O52- +2I2+3H2O=2SO42- +4I- +6H+ 2S2O32- +I(xiàn)2=S4O62- +2I- )
9.納米氧化鎂是在磁性、催化方面有許多特異功能的新材料,具有重要價(jià)值. 工業(yè)以菱鎂礦(主要成分為 MgCO3,少量 FeCO3和 SiO2雜質(zhì))為原料制備納米氧化鎂工藝流程如下:
試回答下列問(wèn)題:

(1)“焙燒”時(shí)生成的主要?dú)怏w有    ;濾渣Ⅰ的主要成分為   
(2)氧化劑常用空氣或 H2O2而不選用酸性 KMnO4,解釋其原因    .
已知在該條件下金屬離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH 如下:
金屬離子
Fe2+
Fe3+
Mg2+
開(kāi)始沉淀pH
6.3
1.5
8.9
完全沉淀pH
8.1
2.8
10.9
上述流程中“氧化”是否可省掉及理由是    .
(3)試劑a可能是    .
(4)資料顯示鍛燒 MgCO3比鍛燒 Mg(OH)2更容易生成 MgO 納米材料. “沉淀”時(shí)若將NH4HCO3更換成 Na2CO3,則產(chǎn)生的后果是    .
(5)該流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是   .
10.生產(chǎn)生活中氨及銨鹽有重要用途,而汽車(chē)尾氣中含 NO、NO2則應(yīng)降低其排放.
(1)在20℃時(shí),已知:① N2(g) +O2(g)=2NO(g) ,正、逆反應(yīng)活化能分別為akJ/mol、bkJ/mol;
② 4NH3(g) +5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l),正、逆反應(yīng)活化能分別為ckJ/mol、dkJ/mol;則4NH3(g) +6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)的 ΔH 為   .
(2)10.0L的密閉容器中,按物質(zhì)的量比1∶3投入氮?dú)夂蜌錃?發(fā)生反應(yīng)
N2(g) +3H2(g) ? 2NH3(g) ΔH<0
用傳感器測(cè)得溫度為T(mén)1、T2時(shí)容器中 v (N2)隨時(shí)間變化如下表:


5min
10min
15min
20min
T1
0.1mol
0.08mol
0.062mol
0.05mol
0.05mol
T2
0.1mol
0.07mol
-----
xmol
0.06mol
①T2時(shí),0~5min內(nèi) NH3平均速率為v(NH3)=   ;
②T1時(shí),該反應(yīng)平衡常數(shù)為    (列出計(jì)算式);
③ x    0.06(填“>”、“<”或“=”),原因是   .
(3)汽車(chē)排氣管裝有三元催化劑裝置,在催化劑表面通過(guò)發(fā)生吸附、解吸消除 CO、NO 等
污染物. 反應(yīng)機(jī)理如下[Pt(s)表示催化劑,右上角帶“·”表示吸附狀態(tài)]:
Ⅰ NO + Pt(s)=NO*
Ⅱ CO + Pt(s)=CO*
Ⅲ NO*=N* + O*
Ⅳ CO* + O*=CO2+ Pt(s)
Ⅴ N* + N*=N2+ Pt(s)
Ⅵ NO* + N= N2O+ Pt(s)
經(jīng)測(cè)定汽車(chē)尾氣中反應(yīng)物及生成物濃度隨溫度變化關(guān)系如圖一和圖二所示:
圖一 圖二
①圖一,溫度為33℃時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)為     (填 “Ⅳ ”、 “Ⅴ ” 或 “Ⅵ ”); 反 應(yīng) Ⅵ 為   反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”).
②圖二, 溫度從Ta升至Tb的過(guò)程中,反應(yīng)物濃度急劇減小的主要原因是    
③氣體在固體催化劑表面反應(yīng)中,吸附和解吸同時(shí)影響總反應(yīng)速率. 溫度一定時(shí),反應(yīng)2NO +2CO 催化劑__ N2+2CO2的反應(yīng)速率隨強(qiáng)的變化如圖所示. 結(jié)合(3)中反應(yīng)機(jī)理,試從吸附和解吸角度解釋 bc段化學(xué)反應(yīng)速率下降的原因    .

11.鐵、鈷均為第四周期Ⅷ族元素,它們的單質(zhì)及化合物具有廣泛用途. 回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)Co2+中成單電子數(shù)為   ;Fe和 Co的第三電離能I3(Fe)   I3(Co) (填 “>”、“<”或“=”).
(2)化學(xué)上可用 EDTA 測(cè)定 Fe2+ 和 Co2+ 的含量. EDTA 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示:

①EDTA 中電負(fù)性最大的元素是   ,其中 C原子軌道雜化類(lèi)型為    ;
②EDTA 存在的化學(xué)鍵有    (填序號(hào)).
a. 離子鍵 b. 共價(jià)鍵 c. 氫鍵 d.σ鍵 e.π鍵 f. 配位鍵
(3)將1mol CoCl3·4NH3溶于水中,加入足量 AgNO3溶液生成 1 mol AgCl沉淀. 則CoCl3·4NH3中配離子的化學(xué)式為   ;已知孤電子對(duì)與成鍵電子的排斥作用大于成鍵電子對(duì)與成鍵電子的排斥作用,試判斷 NH3分子與鈷離子形成配合物后 H-N-H 鍵角   (填“變大”、“變小”或“不變”).
(4)一種鐵氮化合物具有高磁導(dǎo)率,其結(jié)構(gòu)如圖所示:

已知晶體的密度為ρg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為 NA.
①該結(jié)構(gòu)中單純分析鐵的堆積,其堆積方式為   ;
②該鐵氮化合物的化學(xué)式為   ;
③計(jì)算 Fe(Ⅱ)構(gòu)成正八面體的體積為   cm3.
12.有機(jī)化合物 F為一種藥物合成中間體. 其合成路線如下:

(1)A 的名稱(chēng)為   ;反應(yīng)①的條件   .
(2)反應(yīng) ② 的化學(xué)方程式為   .
(3)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為   .
(4)反應(yīng) ④ 分兩步進(jìn)行,第一步中 D與 發(fā)生加成反應(yīng)的化學(xué)方程式為    ,第二步的反應(yīng)類(lèi)型為    .
(5)反應(yīng) ⑤ 中 E斷鍵的位置為    (填編號(hào)).
(6) 的同分異構(gòu)體中,滿(mǎn)足下列條件 ①除苯環(huán)外,沒(méi)有其它環(huán);②苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基;③能與 NaHCO3溶液反應(yīng)生成氣體;④遇 FeCl3溶液顯紫色的同分異構(gòu)體共有   種;其中核磁共振氫譜有四組峰,面積比為2∶2∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為   

答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.硫磺是非極性分子構(gòu)成的單質(zhì),難溶于極性溶劑,所以硫磺不溶于水,A不符合題意;
B.黑火藥的組成是硝酸鉀、硫磺和木炭,所以“草木灰為輔”指草木灰中含有的炭參與反應(yīng),B不符合題意;
C.硝石的成分是KNO3,反應(yīng)中KNO3得電子是氧化劑,C符合題意;
D.反應(yīng)中生成兩種氣體CO2和N2,所以“其出也”含義之一指該反應(yīng)放出氣體,D不符合題意;
故答案為:C。
【分析】黑火藥的組成是硝酸鉀、硫磺和木炭,點(diǎn)燃發(fā)生反應(yīng)2KNO3+3C=點(diǎn)燃K2S+3CO2↑+N2↑,反應(yīng)放出巨大能量,據(jù)此分析;
A.硫磺不溶于水,易溶于二硫化碳;
B.草木灰中含有炭;
C.KNO3中的N由+5價(jià)變?yōu)?價(jià),化合價(jià)降低為氧化劑;
D.“其出也”指該反應(yīng)有氣體生成和放出。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.M中連接2個(gè)甲基的碳原子具有甲烷結(jié)構(gòu)特點(diǎn),甲烷為正四面體結(jié)構(gòu),所以M中所有碳原子不能共平面,A不符合題意;
B.羥基能和鈉反應(yīng)生成氫氣,N中含有醇羥基,所以能和鈉反應(yīng)生成氫氣,B符合題意;
C.M中羰基發(fā)生還原反應(yīng)生成醇羥基,為還原反應(yīng),C不符合題意;
D.烴基上M含有6種氫原子、N含有7種氫原子,一氯代物:前者6種、后者7種,D不符合題意;
故答案為:B。
【分析】A.甲基的碳原子具有甲烷結(jié)構(gòu)特點(diǎn);
B.注意該物質(zhì)含有羥基;
C.有機(jī)物加氫或者去氧的反應(yīng)為還原反應(yīng);
D.烴基上含有幾種幾種氫原子,其一氯代物就有幾種。
3.【答案】A
【解析】【解答】A.標(biāo)況下11.2L甲烷和乙烯的混合氣體的物質(zhì)的量為n=11.2L22.4L/mol=0.5mol,而兩者中均含4條C-H鍵,故0.5mol混合氣體中含C-H鍵為2NA個(gè),A符合題意;
B.溶液中高錳酸鉀的物質(zhì)的量為n=0.1mol/L×0.1L=0.01mol,而KMnO4溶液與草酸反應(yīng)后,錳由+7價(jià)降為+2價(jià),故0.01mol高錳酸鉀溶液和足量的草酸反應(yīng)后轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.01mol×(7-2)=0.05mol,個(gè)數(shù)為0.05NA個(gè),B不符合題意;
C.7.45gNaClO的物質(zhì)的量n=7.45g74.5/mol=0.1mol,而在NaClO的水溶液中,除了Na+、ClO-外,還有水電離出的氫離子和氫氧根離子,故所得溶液含陰陽(yáng)離子總數(shù)多于0.2NA,C不符合題意;
D.CO2和水的反應(yīng)是可逆反應(yīng),不能徹底,故所得溶液中含CO2分子,故0.5mol CO2溶于水,溶液中的H2CO3、HCO3-、CO32-微粒數(shù)總和小于0.5NA,D不符合題意;
故答案為:A。
【分析】A.求出標(biāo)況下11.2L甲烷和乙烯的混合氣體的物質(zhì)的量,然后根據(jù)兩者中均含4條C-H鍵來(lái)分析;
B.KMnO4溶液與草酸反應(yīng)后,根據(jù)錳化合價(jià)變化計(jì)算;
C.注意水電離出的氫離子和氫氧根離子;
D.CO2+H2O?H2CO3。
4.【答案】B
【解析】【解答】由分析可知,X為H、Y為N、Z為Al、W為Cl,
A.W元素為Cl,位于第三周期ⅤⅡA族,A不符合題意;
B.最高價(jià)氧化物的水化物的酸性:W>Y,氧化物的水化物的酸性不能確定,B符合題意;
C.電子層越多、原子半徑越大,則原子半徑:Y<Z,C不符合題意;
D.A含銨根離子,能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成有刺激性氣味的氣體,D不符合題意;
故答案為:B。
【分析】X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Z單質(zhì)在常溫下能被濃硫酸鈍化,Z為Al;Y元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為2,Y的最高價(jià)為+5價(jià)、最低價(jià)為-3價(jià),結(jié)合原子序數(shù)可知Y為N;它們能形成離子化合物A([YX4]+[ZW4]-),由陽(yáng)離子可知X為H,由陰離子可知W為Cl,以此來(lái)解答。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.該裝置可用于在常溫下由固體和液體反應(yīng)制備氣體,為簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置,可用于制備二氧化碳,A不符合題意;
B.飽和碳酸氫鈉溶液可除去氯化氫,但不能干燥,B符合題意;
C.加熱條件下,二氧化碳和鋅反應(yīng),該裝置可完成實(shí)驗(yàn),C不符合題意;
D.該裝置用氫氧化鈉溶液除去二氧化碳,用銀氨溶液檢驗(yàn)一氧化碳,如生成一氧化碳,則生成黑色沉淀,可完成實(shí)驗(yàn),D不符合題意;
故答案為:B。
【分析】A.該裝置可以制取二氧化碳?xì)怏w;
B.該裝置可用于除雜;
C. Zn+CO2=高溫ZnO+CO;
D. 一氧化碳會(huì)還原銀氨溶液形成銀單質(zhì),反應(yīng)為 CO+2Ag(NH3)2OH=(NH4)2CO3+2Ag+2NH3,可以用銀氨溶液檢驗(yàn)CO氣體 。
6.【答案】C
【解析】【解答】A.過(guò)量的鐵粉加入稀硝酸中的離子方程式:3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O,A不符合題意;
B.發(fā)生相互促進(jìn)水解反應(yīng)生成沉淀和碳酸氫根離子,離子反應(yīng)為:Al3++3CO32-+3H2O═Al(OH)3↓+3HCO3-,B不符合題意;
C.乙酸乙酯與NaOH溶液共熱:CH3COOCH2CH3+OH-=?CH3COOO-+CH3CH2OH,C符合題意;
D.向長(zhǎng)期露置于空氣的酸性KI溶液先后滴入幾滴FeCl3溶液和淀粉溶液,立即出現(xiàn)藍(lán)色,可能是碘離子可能已被氧氣氧化:4H++O2+4I-=2I2+2H2O,D不符合題意;
故答案為:C。
【分析】A.過(guò)量的鐵粉與稀硝酸反應(yīng)生成Fe2+和NO;
B.兩者發(fā)生相互促進(jìn)水解反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫根離子;
C.乙酸乙酯與NaOH溶液共熱,反應(yīng)生成醋酸鈉和乙醇;
D.長(zhǎng)期露置于空氣的酸性KI溶液,碘離子可能已被氧氣氧化為碘單質(zhì)。
7.【答案】D
【解析】【解答】A.裝置是利用太陽(yáng)能電池座電源電解,能量變化是光能→電能→化學(xué)能的轉(zhuǎn)化,A不符合題意;
B.通入甲烷的催化活性電極A為電解池的陽(yáng)極,甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙烯,電解質(zhì)為固體電解質(zhì),電極反應(yīng)為:2CH4-4e-+2O2-═C2H4+2H2O,B不符合題意;
C.催化活性電極B可防止產(chǎn)生炭堵塞電極,加速反應(yīng)進(jìn)行,C不符合題意;
D.催化活性電極B為電解池的陰極,電極反應(yīng)CO2+2e-=CO+O2-,產(chǎn)生的O2-通過(guò)能傳到O2-的固體電解質(zhì)移向A電極,D符合題意;
故答案為:D。
【分析】由太陽(yáng)能電池中電子流向可知,通入甲烷的催化活性電極A為電解池的陽(yáng)極,甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙烯,電解質(zhì)為固體電解質(zhì),電極反應(yīng)為:2CH4-4e-+2O2-═C2H4+2H2O,通入二氧化碳的催化活性電極B為電解池的陰極,電極反應(yīng)CO2+2e-=CO+O2-,裝置實(shí)現(xiàn)了光能轉(zhuǎn)化為電能,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程。
8.【答案】(1)Cu+2H2SO4(濃)=?CuSO4+SO2↑+2H2O;防倒吸
(2)NaHSO3
(3)2NaHSO3Δ__ Na2S2O5+H2O;Na2SO3(或Na2SO4或其他合理答案);小火加熱控制溫度,盡量減少與空氣接觸(或隔絕空氣)等
(4)9.5V1-47.5V2;偏高
【解析】【解答】(1)A中為銅和濃硫酸反應(yīng),方程式為: Cu+2H2SO4(濃)=?CuSO4+SO2↑+2H2O ,B為防倒吸裝置;
(2) C中反應(yīng)至pH=4.1,,通入二氧化硫反應(yīng)生成NaHSO3,方程式為2SO2+Na2CO3+H2O=2NaHSO3+CO2;
(3)加入Na2CO3固體,可吸收更多的SO2氣體,所以再次充入SO2可得到NaHSO3過(guò)飽和液;制得焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)的化學(xué)方程式: 2NaHSO3Δ__ Na2S2O5+H2O ; ;若溫度稍過(guò)高,可能還會(huì)生成 Na2SO3(或Na2SO4或其他合理答案) ; 為了制得較純凈焦亞硫酸鈉,步驟 ③ 中應(yīng)注意 小火加熱控制溫度,盡量減少與空氣接觸(或隔絕空氣)等;
(4)
【分析】(3)加入Na2CO3固體,可吸收更多的SO2氣體,以得到NaHSO3過(guò)飽和液,過(guò)飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水可制得焦亞硫酸鈉;若溫度稍過(guò)高,可能還會(huì)生成 Na2SO3(或Na2SO4或其他合理答案) ; 為了制得較純凈焦亞硫酸鈉,步驟 ③ 中應(yīng)注意 小火加熱控制溫度,盡量減少與空氣接觸(或隔絕空氣)等;
9.【答案】(1)NH3、CO2;SiO2
(2)引入新雜質(zhì)Mn2+,產(chǎn)品不純;將Cl-氧化為Cl2造成污染;否,若不先將Fe2+氧化為Fe3+,調(diào)pH分步沉淀中產(chǎn)生的Fe(OH)2為絮狀沉淀,不易通過(guò)過(guò)濾分離除去(或可以,空氣中焙燒時(shí)已將Fe2+氧化成Fe3+)
(3)MgO(或MgCO3、Mg(OH)2、Mg2(OH)2CO3等)
(4)Na2CO3堿性更強(qiáng),反應(yīng)中易生成更多Mg(OH)2而不利于MgO納米材料的生成,納米MgO純度降低
(5)NH4Cl
【解析】【解答】菱鎂礦(主要成分為MgCO3,少量FeCO3和SiO2雜質(zhì))加入氯化銨空氣中焙燒生成的混合氣體主要是氨氣和二氧化碳,得到固體為氯化鎂、氯化亞鐵、氯化鐵、二氧化硅,加入水浸取過(guò)濾得到濾渣為二氧化硅,濾液為氯化鎂、氯化鐵溶液、氯化亞鐵溶液,加入氧化劑用空氣或H2O2氧化亞鐵離子為鐵離子,加入氧化鎂或碳酸鎂或氫氧化鎂調(diào)節(jié)溶液pH沉淀鐵離子,過(guò)濾得到沉淀為氫氧化鐵,濾液中主要是氯化鎂溶液,加入碳酸氫銨沉淀鎂離子,生成碳酸鎂沉淀,煅燒得到MgO納米材料;
(1)分析可知,“焙燒”時(shí)生成的主要是二氧化碳和氨氣,化學(xué)式:CO2、NH3,濾渣是二氧化硅,化學(xué)式:SiO2;
(2)氧化劑常用空氣或H2O2而不選用酸性KMnO4,其原因是:選用酸性KMnO4,會(huì)引入新的雜質(zhì)離子Mn2+,產(chǎn)品不純,錳離子會(huì)氧化氯離子生成氯氣,上述流程中“氧化”不能省掉,理由是:若不先氧化亞鐵離子為鐵離子,調(diào)節(jié)溶液pH生成的沉淀氫氧化亞鐵為絮狀沉淀,不易通過(guò)過(guò)濾除去;
(3)目標(biāo)產(chǎn)物是得到碳酸鎂,加入的固體是調(diào)節(jié)溶液pH,沉淀鐵離子,鎂離子不沉淀,且不能引入新的雜質(zhì),試劑a可能是:MgO或Mg(OH)2或MgCO3;
(4)更換成Na2CO3堿性更強(qiáng),反應(yīng)中易生成氫氧化鎂沉淀,不利于制備納米材料氧化鎂,納米MgO純度降低;
(5)參與反應(yīng)過(guò)程最后又生成的物質(zhì)可以循環(huán)利用,過(guò)程得到該流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是NH4Cl。

【分析】(1)根據(jù)雜質(zhì)及所加試劑判斷焙燒所得物質(zhì),濾渣是二氧化硅;
(2)KMnO4含有錳元素;注意會(huì)生成氫氧化亞鐵沉淀;
(3)根據(jù)所得目標(biāo)產(chǎn)物是得到碳酸鎂,可以加入對(duì)應(yīng)的氧化物、堿或碳酸鹽;
(4)注意碳酸根水解程度要大于碳酸氫根;
(5)反應(yīng)過(guò)程中加了NH4Cl最后又生成了NH4Cl。
10.【答案】(1)(5b+c-5a-d)kJ/mol
(2)1.2×10-3mol/(L·min);0.0120.005×0.0153L2·mol?2;=;5min時(shí),0.08>0.07,說(shuō)明T2溫度高,反應(yīng)速率快,T2先達(dá)到平衡,所以15min時(shí)T2已達(dá)到平衡
(3)Ⅳ;放熱;溫度升高,催化劑活性增強(qiáng),反應(yīng)速率加快,所以反應(yīng)物濃度快速減小;壓強(qiáng)增大,吸附速率雖然增大,但不利于解吸,解吸速率減小更多,所以反應(yīng)速率減小
【解析】【解答】(1) 在20℃時(shí),已知:N2(g) +O2(g)=2NO(g) ,正、逆反應(yīng)活化能分別為akJ/mol、bkJ/mol; 則①N2(g)+O2 (g)=2NO(g)△H1=-(a-b)kJ/mol;
4NH3(g) +5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l),正、逆反應(yīng)活化能分別為ckJ/mol、dkJ/mol; 則
②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H2=-(c-d)kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律:①×5-②:4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(g)△H= (5b+c-5a-d)kJ/mol ;
(2) ①T2時(shí),0~5min內(nèi)N2變化量為?n=(0.1-0.07)mol=0.03mol,v(N2)=0.03mol10.0L5min=6×10-4mol/(L?min),根據(jù) N2(g) +3H2(g) ? 2NH3(g) , NH3平均速率為v(NH3)=2v(N2)=2×6×10-4mol/(L·min)= 1.2×10-3mol/(L·min) ;
②T1時(shí),15min達(dá)到平衡,N2剩余物質(zhì)的量為?n=0.05mol,H2變化量為?n=3×(0.1-0.05)mol=0.15mol,根據(jù) N2(g) +3H2(g) ? 2NH3(g) ,生成NH3物質(zhì)的量為?n=0.05mol×2=0.1mol,則平衡時(shí)N2、H2、NH3的濃度分別為0.05mol10.0L=0.005mol/L、0.015mol10.0L=0.015mol/L、0.1mol10.0L=0.01mol/L,所以該反應(yīng)平衡常數(shù)為K=c2(NH3)c(N2)?c3(H2)= 0.0120.005?0.0153L2?mol-2;
③根據(jù)第5min時(shí),0.08>0.07,說(shuō)明T2溫度高,反應(yīng)速率快,T2先達(dá)到平衡,所以15min時(shí)T2已達(dá)到平衡 x=0.06;
(3) ①溫度為330℃時(shí)主要生成了CO2,發(fā)生的主要反應(yīng)為 Ⅳ CO* + O*=CO2+ Pt(s) ,根據(jù)圖一, N2O主要在較低溫度生成,說(shuō)明高門(mén)不利于其生成,所以 Ⅵ NO* + N= N2O+ Pt(s) 為放熱反應(yīng);
②圖二, 溫度從Ta升至Tb的過(guò)程中, 溫度升高,催化劑活性增強(qiáng),反應(yīng)速率加快,所以反應(yīng)物濃度快速減小;
③氣體在固體催化劑表面反應(yīng)中,吸附和解吸同時(shí)影響總反應(yīng)速率,壓強(qiáng)增大,吸附速率雖然增大,但不利于解吸,解吸速率減小更多,所以反應(yīng)速率減小。

【分析】(1)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算可得;
(2) ①根據(jù)氮?dú)獾姆磻?yīng)速率結(jié)合方程式的數(shù)量關(guān)系計(jì)算氨氣的反應(yīng)速率 ;
②計(jì)算平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度,代入K=c2(NH3)c(N2)?c3(H2);
③溫度越高,反應(yīng)速率越快,達(dá)到平衡所需要的時(shí)間越短;
(3)①根據(jù)溫度結(jié)合各物質(zhì)的濃度進(jìn)行判斷;
②溫度升高,催化劑活性增強(qiáng),反應(yīng)速率加快;
③注意壓強(qiáng)增大對(duì)吸附和解吸影響是相互的。

11.【答案】(1)3;<
(2)O;sp3、sp2雜化;b、d、e
(3)[Co(NH3)4Cl2]+;變大
(4)面心立方堆積;Fe3(Ⅱ)Fe(Ⅲ)N;1193ρNA
【解析】【解答】(1)Co為27號(hào)元素,核外電子排布式為[Ar]3d74s2,失去2個(gè)電子形成Co2+,核外電子排布式為[Ar]3d7,3d軌道上有3個(gè)單電子;Fe失去第三個(gè)電子可形成d軌道半滿(mǎn)的[Ar]3d5,半滿(mǎn)結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定,故Fe更容易失去第三個(gè)電子,所以I3(Fe) N>C>H,故電負(fù)性最大的元素是O;結(jié)構(gòu)中羧基(-COOH)中有碳氧雙鍵,與雙鍵相連的C為sp2雜化,其它C原子均形成的單鍵,為sp3雜化;
②由EDTA的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,幾種非金屬元素間形成的均為共價(jià)鍵,由于羧基中有碳氧雙鍵,雙鍵中一條σ鍵一條π鍵,故選b、d、e;
(3)配合物的內(nèi)界不能電離出配位的離子,1molCoCl3·4NH3溶于水中,加入足量AgNO3溶液生成1molAgCl沉淀,說(shuō)明配合物的外界有1個(gè)Cl-,內(nèi)界有2個(gè)Cl-,配離子的化學(xué)式為[Co(NH3)4Cl2]+;NH3中N的孤電子對(duì)進(jìn)入Co3+的空軌道,形成配位鍵,此時(shí)孤電子對(duì)形成了化學(xué)鍵,孤電子對(duì)與成鍵電子的排斥作用大于成鍵電子對(duì)與成鍵電子的排斥作用,故NH3分子與鈷離子形成配合物后H-N-H鍵角變大;
(4)①由圖可知,每個(gè)晶胞中的Fe位于頂點(diǎn)和面心處,屬于面心立方最密堆積;
②根據(jù)均攤法,F(xiàn)e(III)的個(gè)數(shù)為8×18=1,F(xiàn)e(II)的個(gè)數(shù)為6×12=3,N在晶胞內(nèi)部,個(gè)數(shù)為1,故化學(xué)式為Fe3(II)Fe(III)N或Fe4N;
③晶胞密度ρ=MVNA,則V=MρNA=238VNAcm3,晶胞的棱長(zhǎng)為3238VNAcm,F(xiàn)e(II)構(gòu)成正八面體的棱長(zhǎng)為22×3238VNAcm,正八面體的體積為2×13×(22×3238VNA)2×12×3238VNA=1193ρNAcm3。


【分析】(1)根據(jù)Co核外電子排布式判斷即可;熟悉影響電離能大小的因素以及物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)即可;
(2)①熟悉常見(jiàn)元素的電負(fù)性比較;注意C形成不同化學(xué)鍵時(shí)的雜化方式;
②非金屬元素間形成共價(jià)鍵,σ鍵為單鍵,雙鍵存在一條π鍵;
(3)根據(jù)反應(yīng)物的物質(zhì)的量判斷;孤電子對(duì)形成了化學(xué)鍵,會(huì)導(dǎo)致孤電子對(duì)與成鍵電子的排斥作用大于成鍵電子對(duì)與成鍵電子的排斥作用;
(4)①熟悉晶胞的常見(jiàn)堆積方式;
②根據(jù)均攤法計(jì)算;
③根據(jù)ρ=mV,V=mρ計(jì)算。
12.【答案】(1)甲苯;光照
(2)
(3)
(4);消去反應(yīng)
(5)②
(6)3;
【解析】【解答】結(jié)合A分子式及C結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知,A為甲苯,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,A發(fā)生取代反應(yīng)生成氯代烴B,B水解生成C,則A發(fā)生甲基上的一氯取代生成B為,C發(fā)生催化氧化生成D為,反應(yīng)④分兩步進(jìn)行,第一步中D與發(fā)生加成反應(yīng),然后發(fā)生消去反應(yīng)生成E,E加成反應(yīng)生成F。
(1)A為,A的名稱(chēng)為甲苯;反應(yīng)①為甲苯中甲基上的H原子被-Cl取代生成B,該反應(yīng)的條件光照;
(2)反應(yīng)②為一氯甲苯的水解反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為;
(3)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;
(4)反應(yīng)④分兩步進(jìn)行,第一步中D與發(fā)生加成反應(yīng)的化學(xué)方程式為,第二步醇羥基發(fā)生消去反應(yīng)生成E,所以第二步的反應(yīng)類(lèi)型為消去反應(yīng);
(5)根據(jù)E、F結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知,E中碳碳雙鍵反應(yīng)后生成F中碳碳單鍵,所以反應(yīng)⑤中E斷鍵的位置為②;
(6)的同分異構(gòu)體中,滿(mǎn)足下列條件:
①除苯環(huán)外,沒(méi)有其它環(huán);
②苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基;
③能與NaHCO3溶液反應(yīng)生成氣體,說(shuō)明含有羧基;
④遇FeCl3溶液顯紫色,說(shuō)明含有酚羥基,
根據(jù)其不飽和度知,還存在1個(gè)碳碳三鍵,
如果取代基為-OH、-C≡CCOOH,有鄰間對(duì)3種結(jié)構(gòu);
其中核磁共振氫譜有四組峰,面積比為2:2:1:1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

【分析】(1)A為甲苯;甲苯中甲基在光照條件下可以發(fā)生取代反應(yīng);
(2)一氯甲苯在堿性條件下水解生成苯甲醇;
(3)D為苯甲醛;
(4)D與發(fā)生加成反應(yīng);第二步為醇羥基的消去反應(yīng);
(5)根據(jù)E、F結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行判斷;
(6)熟悉個(gè)限定條件下所含的官能團(tuán),然后進(jìn)一步確定其結(jié)構(gòu)。

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