本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。第Ⅰ卷第1頁(yè)至第5頁(yè),第Ⅱ卷第5頁(yè)至第8頁(yè)??荚嚱Y(jié)束后,請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。滿分100分,考試用時(shí)75分鐘。
以下數(shù)據(jù)可供解題時(shí)參考。
可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量:H:1 B:11 O:16 V:51 Ce:140
第Ⅰ卷(選擇題,共42分)
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生務(wù)必用黑色碳素筆將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)在答題卡上填寫清楚。
2.每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。在試題卷上作答無效。
一、選擇題(本大題共14小題,每小題3分,共42分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1. 化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān),下列說法不正確的是
A. 離子液體可被開發(fā)為原電池的電解質(zhì)
B. 可用紅外光譜儀鑒別真寶石和玻璃仿造的假寶石
C. 燈發(fā)光與原子核外電子躍遷釋放能量有關(guān)
D. 人體細(xì)胞和細(xì)胞器的雙分子膜體現(xiàn)了超分子的自組裝特性
【答案】B
【解析】
【詳解】A.離子液體是由體積較大的陰陽(yáng)離子組成的,有良好的導(dǎo)電性,因此可用作原電池的電解質(zhì),故A正確;
B.寶石是晶體、具有固定的熔點(diǎn)和各向異性,玻璃是非晶體,可利用晶體與非晶體的差異來鑒別玻璃和寶石,例如可以利用X射線衍射儀來進(jìn)行鑒別; 紅外光譜儀主要檢測(cè)物質(zhì)所含的官能團(tuán)的種類以及其所處的化學(xué)環(huán)境,故B錯(cuò)誤;
C.電子吸收能量由基態(tài)躍遷制激發(fā)態(tài),由激發(fā)態(tài)躍遷回到基態(tài)時(shí)會(huì)以光的形式放出能量,煙火、霓虹燈光、激光、熒光、LED燈光,都是原子核外電子從高能態(tài)躍遷到低能態(tài)、是釋放能量的過程,故C正確;
D.人體細(xì)胞和細(xì)胞器的細(xì)胞膜為磷脂雙分子層,為雙分子膜,雙分子膜是由大量?jī)尚苑肿咏M裝而成的,具有選擇滲透性,具有自組裝特性,故D正確;
故答案選B。
2. 下列化學(xué)用語(yǔ)表述不正確的是
A. 原子的結(jié)構(gòu)示意圖:B. 的電子式:
C. 電子云輪廓圖:D. 的空間填充模型:
【答案】A
【解析】
【詳解】A.S原子核外有16個(gè)電子,結(jié)構(gòu)示意圖為,故A錯(cuò)誤;
B.KOH由K+與OH-構(gòu)成,OH-中O、H原子間共用1對(duì)電子對(duì),其電子式為,故B正確;
C.py電子云輪廓圖為啞鈴形,沿著y軸伸展,即,故C正確;
D.NH3的空間構(gòu)型為三角錐形,且中心N原子半徑大于H原子,其空間填充模型為,故D正確;
故選:A。
3. 下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)的說法正確的是
A. 能級(jí)最多能容納10個(gè)電子
B. 基態(tài)原子軌道排布式:違背了洪特規(guī)則
C. 最外層電子數(shù)為2的元素均分布在周期表的區(qū)
D. 共價(jià)化合物中,電負(fù)性大成鍵元素表現(xiàn)為正價(jià)
【答案】B
【解析】
【詳解】A.第2能層不存在d能級(jí),故A錯(cuò)誤;
B.基態(tài)原子的核外電子在能量相同的軌道上排布時(shí),盡可能分占不同的軌道,中電子排布違背了洪特規(guī)則,故B正確;
C.He原子K層有2個(gè)電子,位于0族,是p區(qū)元素,故C錯(cuò)誤;
D.價(jià)化合物中,電負(fù)性大的成鍵元素表現(xiàn)為負(fù)價(jià),故D錯(cuò)誤;
答案選B。
4. 下列離子方程式書寫正確的是
A. 金屬鈉投入溶液中:
B. 向溶液中加入過量氨水:
C. 加熱條件下,鋁與足量濃硝酸反應(yīng):
D. 往溶液中加入少量溶液:
【答案】C
【解析】
【詳解】A.鈉先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,生成的氫氧化鈉再與氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀,離子方程式為:2Na+2H2O+Mg2+=Mg(OH)2↓+2Na++H2↑,故A錯(cuò)誤;
B.氨水過量時(shí),生成銅絡(luò)離子,離子方程式為Cu2++4NH3?H2O═[Cu(NH3)4]2++4H2O,故B錯(cuò)誤;
C.鋁與濃硝酸加熱條件下反應(yīng)生成Al3+、NO2和水,離子方程式為,故C正確;
D.Ba(OH)2不足,將其量定為“1”,離子方程式為,故D錯(cuò)誤;
答案選C。
5. 下列裝置能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br>A. 裝置甲干燥氣體
B. 用裝置乙配制一定物質(zhì)的量濃度的硫酸
C. 用裝置丙除去混在乙烷氣體中的少量乙烯
D. 用裝置丁蒸干溶液獲得固體
【答案】C
【解析】
【詳解】A.無水硫酸銅不能作干燥劑,則圖中裝置不能干燥二氧化碳,故A錯(cuò)誤;
B.不能在容量瓶中稀釋濃硫酸,應(yīng)在燒杯中稀釋、冷卻后轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容,故B錯(cuò)誤;
C.乙烯與溴水反應(yīng),乙烷不反應(yīng),圖中導(dǎo)管長(zhǎng)進(jìn)短出可洗氣分離,故C正確;
D.蒸干時(shí)氯化銨分解,應(yīng)冷卻結(jié)晶法制備,故D錯(cuò)誤;
故選:C。
6. 為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法不正確的是
A. 水中含有的氫鍵的數(shù)目為
B. 溶液中含有的的數(shù)目為
C. 呋喃()中含有的鍵的數(shù)目為
D. 與反應(yīng)生成時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為
【答案】A
【解析】
【詳解】A.冰晶體中每個(gè)水分子形成4個(gè)氫鍵,每個(gè)氫鍵連接2個(gè)水分子,則1ml冰中含有2ml氫鍵,1ml水中含有氫鍵的物質(zhì)的量小于2ml,因此9g水中含有的氫鍵的數(shù)目小于NA,故A錯(cuò)誤;
B.1ml Na2SO4溶液中含有2ml Na+,1L0.5ml?L-1Na2SO4溶液中含有的Na+的數(shù)目為1L×0.5ml?L-1×2NAml-1=NA,故B正確;
C.1ml呋喃()中含有9mlσ鍵,因此0.5ml呋喃()中含有的σ鍵的數(shù)目為4.5NA,故C正確;
D.Na2O2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,每生成1ml氧氣轉(zhuǎn)移2ml電子,若生成16gO2時(shí),即生成0.5ml O2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為NA,故D正確;
答案選A。
7. 下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的比較正確的是
A. 沸點(diǎn):B. 酸性:丙酸>乙酸>甲酸
C. 熱穩(wěn)定性:D. 熔點(diǎn):金剛石>碳化硅>晶體硅
【答案】D
【解析】
【詳解】A.結(jié)構(gòu)相似的分子晶體相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,沸點(diǎn)越高;H2O可形成分子間氫鍵,沸點(diǎn)反常高,故沸點(diǎn):H2O>H2Se>H2S,故A錯(cuò)誤;
B.烴基越長(zhǎng),推電子作用越明顯,使得羧基的極性變小,脂肪酸的酸性越弱,故酸性:丙酸<乙酸<甲酸,故B錯(cuò)誤;
C.元素非金屬性越強(qiáng),簡(jiǎn)單氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng),非金屬性:F>Cl>Br,故熱穩(wěn)定性:HF>HCl>HBr,故C錯(cuò)誤;
D.原子半徑:Si>C,鍵長(zhǎng):C—C>C—Si>Si—Si,鍵能:C—C>C—Si>Si—Si,熔點(diǎn):金剛石>碳化硅>晶體硅,故D正確;
答案選D。
8. 脫落酸是一種能提高植物抗旱和耐鹽力的植物激素,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖,下列有關(guān)脫落酸的說法不正確的是
A. 存在1個(gè)手性碳原子B. 最多有7個(gè)碳原子處于同一平面內(nèi)
C. 能發(fā)生取代、加成、加聚、氧化反應(yīng)D. 脫落酸與足量金屬鈉反應(yīng)可得到
【答案】B
【解析】
【詳解】A.連接4個(gè)不同原子或原子團(tuán)的碳原子是手性碳原子,分子中只有六元環(huán)上連接羥基的1個(gè)碳原子是手性碳原子,故A正確;
B.任意3個(gè)原子一定為平面結(jié)構(gòu),雙鍵及其連接的原子是平面結(jié)構(gòu),單鍵可以旋轉(zhuǎn),分子中六元環(huán)可以是平面結(jié)構(gòu),除-C(CH3)2-中2個(gè)甲基碳原子不能處于平面內(nèi),其它碳原子都可以處于平面內(nèi),則最多有13個(gè)碳原子處于同一平面內(nèi),故B錯(cuò)誤;
C.脫落酸分子含有羥基、羧基,能發(fā)生取代反應(yīng),碳碳雙鍵能發(fā)生加成、加聚、氧化反應(yīng),酮羰基也能發(fā)生加成反應(yīng),故C正確;
D.1ml脫落酸中含有1ml羥基和1ml羧基,因此1ml脫落酸最多可以和2ml金屬鈉發(fā)生反應(yīng)生成1mlH2,故D正確;
答案選B。
9. 、、、、是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍,基態(tài)原子核外有2個(gè)未成對(duì)電子,與相鄰且基態(tài)原子能級(jí)上的電子數(shù)與能級(jí)相等。下列說法正確的是
A. 單離子半徑:B. 鍵角:
C. 第一電離能:D. 化學(xué)鍵中離子鍵的百分?jǐn)?shù):
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z、R是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,其中W原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍,由于最外層電子數(shù)不超過8,原子只能有2個(gè)電子層,最外層電子數(shù)為4,可知W為C元素;基態(tài)Z原子s能級(jí)上的電子數(shù)與p能級(jí)相等,其核外電子排布式為1s22s22p4或1s22s22p63s2,而Z與W(碳)原子序數(shù)相差不小于3,則Z只能為Mg元素;由Z與R相鄰,可知R為Al元素;基態(tài)Y原子核外有2個(gè)未成對(duì)電子,其價(jià)電子排布式為ns2np2或ns2np4,Y的原子序數(shù)大于W(碳)且小于Z(Mg),可知Y只能為O元素;X的原子序數(shù)介于W(碳)、Y(氧)之間,則X為N元素;即W為C元素、X為N元素、Y為O元素、Z為Mg元素、R為Al元素;
【詳解】A.電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,則離子半徑:Al3+<Mg2+<O2-<N3-,故A錯(cuò)誤;
B.是,離子中N原子孤電子對(duì)數(shù)==0、價(jià)層電子對(duì)數(shù)=0+2=2,微粒空間結(jié)構(gòu)為直線形;為,離子中N原子孤電子對(duì)數(shù)==1、價(jià)層電子對(duì)數(shù)=1+2=3,微??臻g構(gòu)型為V形,則鍵角:,故B正確;
C.同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢(shì),N元素原子2p軌道為半滿穩(wěn)定狀態(tài),N元素第一電離能大于同周期相鄰元素,則第一電離能:C<O<N,故C錯(cuò)誤;
D.ZY是MgO,R2Y3是Al2O3,金屬性:Mg>Al,則化學(xué)鍵中離子鍵的百分?jǐn)?shù):MgO>Al2O3,故D錯(cuò)誤;
答案選B。
10. 下列實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象能得出相應(yīng)結(jié)論的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【詳解】A.飽和碳酸鈉溶液中滴加幾滴硼酸,可能不反應(yīng),也可能生成碳酸氫鈉,則無法說明硼酸酸性弱于碳酸,故A正確;
B.X若為氨氣,白色沉淀為亞硫酸鋇,符合現(xiàn)象,但是氨氣不具有強(qiáng)氧化性,故B錯(cuò)誤;
C.的水溶液中加入硝酸銀溶液,無明顯現(xiàn)象,可知氯離子在配合物的內(nèi)界,則中C3+的配位數(shù)為6,故C錯(cuò)誤;
D.用一根紅熱的鐵針刺中凝固的石蠟,石蠟呈橢圓形熔化,可知Y具有各向異性,Y為晶體,故D錯(cuò)誤;
答案選A
11. 乙醛是一種重要的工業(yè)原料,利用乙烷與反應(yīng)合成乙醛的過程如圖,下列說法正確的是
A. 的空間結(jié)構(gòu)為形
B. 是該反應(yīng)的催化劑
C. 反應(yīng)③生成物質(zhì)的過程中涉及鍵的形成
D. 總反應(yīng)中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為
【答案】C
【解析】
【詳解】A.中心原子O價(jià)層電子對(duì)數(shù):,無孤電子對(duì)數(shù),空間構(gòu)型為直線型,A錯(cuò)誤;
B.在反應(yīng)①生成,在反應(yīng)②消耗,為該反應(yīng)的中間產(chǎn)物,B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)質(zhì)量守恒定律,物質(zhì)X為,說明反應(yīng)③過程存在鍵的形成,C正確;
D.根據(jù)反應(yīng)機(jī)理圖,和為反應(yīng)物,乙醛、氮?dú)夂退疄楫a(chǎn)物,總反應(yīng):,該反應(yīng)中N元素化合價(jià)從+1價(jià)降為0價(jià),為氧化劑,為還原劑,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為,D錯(cuò)誤;
答案選C。
12. 一種堿性硼化釩()—空氣電池的工作原理如圖,其中電極發(fā)生的反應(yīng)為(未配平),離子選擇性膜只允許通過。電池工作時(shí),下列說法正確的是
A. 電流從電極流出,經(jīng)用電器流入石墨電極
B. 通過離子選擇性膜從左室移向右室
C. 石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)方程式為:
D. 當(dāng)有電子通過用電器時(shí),電極質(zhì)量減小
【答案】D
【解析】
【分析】由圖可知,電極發(fā)生的反應(yīng)為,VB2電極為電子流出極,故VB2電極作負(fù)極,電極反應(yīng)式為VB2+16OH--11e-=+2B(OH)4-+4H2O,石墨電極為正極,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-,據(jù)此作答。
【詳解】A.由分析可知,VB2電極為負(fù)極,石墨電極為正極,電流從石墨電極(正極)流出,經(jīng)用電器流入VB2電極(負(fù)極),故A錯(cuò)誤;
B.原電池中,陰離子由正極移向負(fù)極,OH-通過離子選擇性膜從右室(正極區(qū))移向左室(負(fù)極區(qū)),故B錯(cuò)誤;
C.由分析可知,石墨電極為正極,O2得到電子生成OH-,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-,故C錯(cuò)誤;
D.由負(fù)極電極反應(yīng)式VB2+16OH--11e-=+2B(OH)4-+4H2O可知,當(dāng)有11ml電子通過用電器時(shí),VB2電極的質(zhì)量減小1ml×73g/ml=73g,故D正確;
故選:D。
13. 甘氨酸銅是一種優(yōu)質(zhì)的有機(jī)銅源,其結(jié)構(gòu)有順式和反式兩種。在甘氨酸銅中,銅和與其配位的四個(gè)原子共平面。下列說法正確的是
A. 甘氨酸銅中銅采取雜化
B. 氨酸銅中鍵和鍵的數(shù)目之比為
C. 鍵能:配位鍵配位鍵
D. 在水中的溶解度:順式甘氨酸銅>反式甘氨酸銅
【答案】D
【解析】
【詳解】A.在甘氨酸銅中,銅和與其配位的四個(gè)原子共平面,即甘氨酸銅不是立體結(jié)構(gòu),故銅的雜化類型不是sp3,故A錯(cuò)誤;
B.單鍵為σ鍵,雙鍵為1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵,甘氨酸銅分子中含有20個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵,σ鍵和π鍵的數(shù)目之比為10:1,故B錯(cuò)誤;
C.由于O的電負(fù)性大于N,所以N原子更易形成配位鍵,故O→Cu的配位鍵鍵能小于N→Cu的配位鍵鍵能,故C錯(cuò)誤;
D.由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,順式甘氨酸銅是極性分子,反式甘氨酸銅是非極性分子,根據(jù)“相似相溶”原理可知順式甘氨酸銅在水中的溶解度更大,故D正確;
故選:D。
14. 某稀溶液中含、、三種物質(zhì),向該溶液中逐漸加入鐵粉(忽略溶液體積變化),溶液中的濃度與加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖,下列說法正確的是
A. 段發(fā)生反應(yīng):
B. 該過程中產(chǎn)生的的體積為
C. 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的
D. 原溶液中
【答案】C
【解析】
【詳解】A.由于氧化性:HNO3>Fe3+>Cu2+,F(xiàn)e先與硝酸反應(yīng)生成Fe(NO3)3、NO,然后Fe再與Fe3+發(fā)生反應(yīng),最后Fe與Cu2+反應(yīng),ab段反應(yīng)離子方程式為Fe+2Fe3+═3Fe2+,故A錯(cuò)誤;
B.產(chǎn)生NO發(fā)生反應(yīng):Fe+4HNO3═Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,該過程消耗1ml Fe,則n(NO)=n(Fe)=1ml,選項(xiàng)沒有明確氣體摩爾體積,不能計(jì)算其體積,故B錯(cuò)誤;
C.a(chǎn)b段、bc段兩個(gè)階段會(huì)生成Fe2+,ab段發(fā)生反應(yīng):Fe+2Fe3+═3Fe2+,消耗1ml Fe,生成的Fe2+為1ml×3=3ml,bc段發(fā)生反應(yīng):Fe+Cu2+═Fe2++Cu,消耗Fe為4ml-2ml=2ml,生成Fe2+為2ml,故c點(diǎn)溶液中Fe2+總共為3ml+2ml=5ml,c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的c(Fe2+)==5ml?L-1,故C正確;
D.Cu2+完全反應(yīng)消耗Fe為2ml,則原溶液中n[Cu(NO3)2]=n(Cu2+)=n(Fe)=2ml,c點(diǎn)溶液中Fe2+總共為5ml,參加反應(yīng)的Fe總共為4ml,由鐵原子守恒,原溶液中n[Fe(NO3)3]=n(Fe2+)-n(Fe)=5ml-4ml=1ml,則原溶液中=1ml:2ml=1:2,故D錯(cuò)誤;
答案選C。
第Ⅱ卷(非選擇題,共58分)
注意事項(xiàng):
第Ⅱ卷用黑色碳素筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答,在試題卷上作答無效。
二、填空題(本大題共4小題,共58分)
15. 具有熱縮冷脹的特性,在精密玻璃儀器中摻雜可抵消儀器的熱脹冷縮。實(shí)驗(yàn)室利用氣體與溶液反應(yīng)制備的裝置如圖:
已知:①在有水存在時(shí)易被空氣氧化成;
②是難溶于水和稀酸的黑色固體。
(1)基態(tài)原子的簡(jiǎn)化電子排布式為___________。
(2)儀器的名稱是___________。
(3)實(shí)驗(yàn)開始前和實(shí)驗(yàn)過程中均需持續(xù)通入,其中實(shí)驗(yàn)前通入的目的是___________。
(4)裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________,裝置中試劑是為了除去氣體中混有的雜質(zhì)氣體,則試劑為飽和___________(填化學(xué)式)溶液。
(5)待裝置中的反應(yīng)進(jìn)行完全后,打開,連接尾氣處理裝置,可選用___________(填標(biāo)號(hào))來吸收尾氣。
A. 稀硝酸B. 溶液C. 溶液D. 溶液
(6)連接抽氣泵將裝置中反應(yīng)后的混合物轉(zhuǎn)移至裝置中,獲得沉淀并對(duì)其進(jìn)行洗滌,證明沉淀已洗滌干凈的操作為___________。
(7)寫出被空氣氧化成時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________。
【答案】(1)[Ar]3d84s2
(2)三頸燒瓶 (3)將裝置內(nèi)的空氣排盡,防止氧氣氧化生成的NiS
(4) ①. FeS+2H+=H2S↑+Fe2+ ②. NaHS (5)BD
(6)取最后一次洗滌液,加入鹽酸酸化,無現(xiàn)象,再加入氯化鋇溶液,若無沉淀,則沉淀洗凈
(7)4NiS+O2+2H2O=4Ni(OH)S
【解析】
【分析】實(shí)驗(yàn)前通入N2,將裝置內(nèi)的空氣排盡,避免氧氣的干擾,裝置A中發(fā)生離子反應(yīng):FeS+2H+=H2S↑+Fe2+,由于濃鹽酸的揮發(fā),生成的H2S中混有HCl,裝置B中盛有飽和NaHS溶液,發(fā)生反應(yīng):HCl+NaHS=H2S↑+NaCl,裝置C中發(fā)生反應(yīng):NiSO4+H2S=NiS↓+H2SO4,未反應(yīng)的硫化氫氣體通過K2接尾氣處理裝置,將裝置中反應(yīng)后的混合物轉(zhuǎn)移至裝置D中進(jìn)行抽濾、洗滌,得到NiS,據(jù)此分析作答。
【小問1詳解】
Ni的原子序數(shù)為28,基態(tài)Ni原子的簡(jiǎn)化電子排布式為:[Ar]3d84s2;
【小問2詳解】
儀器a的名稱是三頸燒瓶;
【小問3詳解】
實(shí)驗(yàn)開始前和實(shí)驗(yàn)過程中均需持續(xù)通入N2,其中實(shí)驗(yàn)前通入N2的目的是將裝置內(nèi)的空氣排盡,防止氧氣氧化生成的NiS;
【小問4詳解】
根據(jù)分析可知,裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:FeS+2H+=H2S↑+Fe2+,裝置B中試劑X是為了除去H2S氣體中混有的雜質(zhì)HCl氣體,則試劑X為飽和NaHS溶液;
【小問5詳解】
待裝置C中的反應(yīng)進(jìn)行完全后,打開K2,連接尾氣處理裝置,尾氣處理裝置主要吸收未反應(yīng)的H2S氣體,可選用 NaOH溶液或CuSO4溶液來吸收尾氣,硝酸溶液會(huì)產(chǎn)生氮的氧化物,污染大氣,F(xiàn)eSO4溶液不能吸收H2S,故答案為:BD;
【小問6詳解】
裝置C中的反應(yīng)為NiSO4+H2S=NiS↓+H2SO4,沉淀表面附著稀硫酸,證明沉淀已洗滌干凈的操作為取最后一次洗滌液,加入鹽酸酸化,無現(xiàn)象,再加入氯化鋇溶液,若無沉淀,則沉淀洗凈;
【小問7詳解】
根據(jù)原子守恒、化合價(jià)升降守恒,可得NiS被空氣氧化成Ni(OH)S時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4NiS+O2+2H2O=4Ni(OH)S。
16. 二氧化鈰()可用于汽車尾氣的催化脫硝。一種以獨(dú)居石(主要成分為,含、、等雜質(zhì))為原料制備的流程如圖:
(1)中陰離子空間結(jié)構(gòu)的名稱為___________。
(2)濾渣1的主要成分除難溶性鈣鹽和外還有___________(填化學(xué)式)。
(3)“沉鈰”過程中有放出,寫出“沉鈰”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:___________。
(4)焙燒獲得產(chǎn)品時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
(5)催化脫硝過程中,鈰元素通過在和之間改變氧化狀態(tài),將氧化同時(shí)產(chǎn)生氧空位,得到新的鈰氧化物[](羅馬數(shù)字代表鈰元素的不同氧化狀態(tài))。該過程中鈰氧化物的晶胞發(fā)生如圖變化:
①在晶體中,與等距且緊鄰的有___________個(gè)。若晶胞邊長(zhǎng)為,為阿伏加德羅常數(shù)的值,晶體的密度為___________。
②鈰氧化物[]中的最簡(jiǎn)整數(shù)比為___________。
【答案】(1)正四面體形
(2)SiO2 (3)2Ce3++=Ce2(CO3)3+3CO2↑+3H2O
(4)2Ce2(CO3)3+O24CeO2+6CO2
(5) ①. 8 ②. ③. 2∶2∶7
【解析】
【分析】向獨(dú)居石中加入硫酸焙燒時(shí),硫酸將磷酸鈰轉(zhuǎn)化為硫酸鈰和磷酸,將氟化鈣轉(zhuǎn)化為硫酸鈣和氟化氫氣體,氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵,二氧化硅不參與反應(yīng),加水水浸后,再加入硫酸鐵溶液,將溶液中的磷酸轉(zhuǎn)化為磷酸鐵沉淀,過濾得到主要含有CaSO4、FePO4和SiO2的濾渣1和濾液,向?yàn)V液中加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH,將溶液中的鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去,過濾得到主要含有氫氧化鐵的濾渣2和濾液,再向?yàn)V液中加入碳酸氫銨溶液,將溶液中的鈰離子轉(zhuǎn)化為碳酸鈰沉淀,過濾得到碳酸鈰,最后經(jīng)焙燒后得到,據(jù)此解答。
【小問1詳解】
中陰離子()的中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為:,不含孤對(duì)電子,采取sp3雜化,其空間結(jié)構(gòu)的名稱為正四面體形;
【小問2詳解】
由分析可知,濾渣1的主要成分為CaSO4、FePO4和SiO2,則濾渣1的主要成分除難溶性鈣鹽和外還有SiO2;
小問3詳解】
向?yàn)V液中加入碳酸氫銨溶液,將溶液中的鈰離子轉(zhuǎn)化為碳酸鈰沉淀,同時(shí)有放出,反應(yīng)的離子方程式為:2Ce3++=Ce2(CO3)3+3CO2↑+3H2O;
【小問4詳解】
焙燒Ce2(CO3)3獲得CeO2,鈰元素被氧化,需要氧氣參與反應(yīng),則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Ce2(CO3)3+O24CeO2+6CO2;
【小問5詳解】
①在CeO2晶胞中,白球數(shù)目為:8×+6×=4,黑球數(shù)目為8,可知黑球?yàn)镺2-,白球?yàn)镃e4+,則由圖可知,在晶體中,與Ce4+等距且緊鄰的O2-有8個(gè)。若晶胞邊長(zhǎng)為apm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則CeO2晶體的密度ρ==;
②鈰氧化物晶胞中,O2-個(gè)數(shù)為7,Ce(III)和Ce(Ⅳ)個(gè)數(shù)之和為4個(gè),設(shè)Ce(III)個(gè)數(shù)為m,Ce(Ⅳ)個(gè)數(shù)為n,根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零、元素守恒可得:m+n=4,且3m+4n=2×7,則m=n=2,所以鈰氧化物[]中x∶y∶z的最簡(jiǎn)整數(shù)比為2∶2∶7。
17. 肼(,又稱聯(lián)氨)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)原子核外電子有___________種不同的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),屬于___________(填“極性”或“非極性”)分子。
(2)實(shí)驗(yàn)室可用溶液與反應(yīng)制備,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________。
(3)肼能與硫酸反應(yīng)生成,晶體類型與硫酸銨相同,則晶體中存在___________(填標(biāo)號(hào))。
A. 離子鍵B. 共價(jià)鍵C. 配位鍵D. 范德華力
(4)一定溫度下,在體積恒為的密閉容器中充入和,發(fā)生反應(yīng):,已知該溫度下反應(yīng)每生成時(shí)可放出的熱量。
①上述反應(yīng)充分發(fā)生后放出的熱量___________(填“大于”“小于”或“等于”)。
②反應(yīng)進(jìn)行至?xí)r,測(cè)得容器內(nèi)濃度為,則內(nèi)的平均反應(yīng)速率為___________。
③其他條件不變時(shí),向容器內(nèi)充入一定量的氖氣,該反應(yīng)的速率___________(填“增大”“減小”或“不變”)。
④下列情況一定能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是___________(填標(biāo)號(hào))。
A.生成的同時(shí)消耗
B.
C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變
D.混合氣體的密度不再改變
E.容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不再改變
【答案】(1) ①. 5 ②. 極性
(2)NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O (3)ABC
(4) ①. 小于 ②. 0.2ml?L-1?min-1 ③. 不變 ④. CE
【解析】
【小問1詳解】
基態(tài)N原子的核外電子排布式為1s22s22p3,電子占據(jù)1s、2s、2p共5個(gè)軌道,共有5種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài);N2H4分子中N原子存在孤電子對(duì),使得正負(fù)電荷重心不重合,為極性分子;
【小問2詳解】
NaClO溶液與NH3反應(yīng)生成N2H4、NaCl和H2O,化學(xué)方程式為:NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O;
【小問3詳解】
N2H6SO4和(NH4)2SO4都是離子晶體,N2H和SO之間存在離子鍵,N2H中N和H之間形成6個(gè)共價(jià)鍵,其中2個(gè)為配位鍵,N和N之間形成共價(jià)鍵,SO中S和O之間形成共價(jià)鍵,不含范德華力,故答案為:ABC;
【小問4詳解】
①該反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)不完全,則放出的熱量小于2xkJ;
②起始O2的物質(zhì)的量為2ml,4min時(shí)O2的物質(zhì)的量為0.2ml?L-1×2L=0.4ml,則0~4min內(nèi)O2的反應(yīng)速率為=0.2ml?L-1?min-1,反應(yīng)速率之比等于其系數(shù)之比,則0~4min內(nèi)N2H4(g)的平均反應(yīng)速率為0.2ml?L-1?min-1;
③其他條件不變時(shí),向容器內(nèi)充入一定量的氖氣,各物質(zhì)的濃度不發(fā)生改變,該反應(yīng)的速率不變;
④A.由方程式可知,生成的同時(shí)消耗,都表示逆反應(yīng)速率,無法判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡,故A不選;
B.,無法確定濃度是否變化,無法判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡,故B不選;
C.該反應(yīng)前后均為氣體,則根據(jù)質(zhì)量守恒定律,質(zhì)量不變,反應(yīng)氣體系數(shù)增大,故混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是變量,當(dāng)其不再改變能說明達(dá)到平衡,故C選;
D.反應(yīng)前后均為氣體,則根據(jù)質(zhì)量守恒定律,質(zhì)量不變,該裝置為恒容裝置,則體積不變,則密度始終不變,無法判斷反應(yīng)是否到達(dá)平衡,故D不選;
E.該反應(yīng)氣體系數(shù)增大,故壓強(qiáng)是變量,故當(dāng)混合氣體的壓強(qiáng)不再變化,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故E選;
答案選CE。
18. 鉻、鐵、鈷等過渡金屬及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}:
(1)鐵和鈷兩種元素中,基態(tài)原子的第四電離能()較大的是___________(填元素符號(hào))。
(2)氯化鉻酰()是有機(jī)合成中常用的氧化劑,其熔點(diǎn)為,沸點(diǎn)為,能與等互溶。據(jù)此判斷晶體的類型為___________(填標(biāo)號(hào))。
A. 分子晶體B. 離子晶體C. 共價(jià)晶體D. 金屬晶體
(3)一定溫度下,蒸氣中存在雙聚分子,其結(jié)構(gòu)如圖,雙聚分子中含___________配位鍵,標(biāo)“*”的氯原子采取___________雜化。
(4)與過渡金屬形成的金屬配合物在催化反應(yīng)中有著重要作用。在這類配合物中,當(dāng)中心原子的價(jià)層電子數(shù)和配體提供的電子數(shù)之和為18時(shí),配合物的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)一般較穩(wěn)定。
①已知和中,中心原子的價(jià)層電子數(shù)和配體提供的電子數(shù)之和均為18,則___________。
②推測(cè)易在化學(xué)反應(yīng)中體現(xiàn)___________(填“氧化性”或“還原性”)。
【答案】(1)Fe (2)A
(3) ①. 2 ②.
(4) ①. 6 ②. 氧化性
【解析】
【小問1詳解】
失去三個(gè)電子后基態(tài)三價(jià)鐵離子價(jià)層電子排布式為,基態(tài)三價(jià)鈷離子價(jià)層電子排布式為,由于三價(jià)鐵離子3d軌道為半充滿狀態(tài),再失去一個(gè)電子所需的能量遠(yuǎn)大于三價(jià)鈷離子,則基態(tài)原子的第四電離能較大的是Fe;
【小問2詳解】
根據(jù)的熔沸點(diǎn)較低以及相似相溶原理可知,為分子晶體,則分子晶體,選A;
【小問3詳解】
的雙聚分子中,每個(gè)碳原子與三個(gè)氯原子形成共價(jià)鍵,鐵原子可提供空軌道,另一個(gè)氯原子可以提供孤電子對(duì),在雙聚分子中鐵與氯可以形成配位鍵,結(jié)構(gòu)如圖所示:,其中箭頭表示為配位鍵,則1ml雙聚分子中含有2ml配位鍵,標(biāo)“”的氯原子有2對(duì)孤電子,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+2=4,則采取雜化;
【小問4詳解】
①價(jià)層電子數(shù)為8,中心原子價(jià)層電子數(shù)和配體數(shù)之和為18,則一個(gè)CO配體提供2個(gè)孤電子,原子價(jià)層電子式為6,則中x=6;②原子價(jià)層電子數(shù)為9,中心原子價(jià)層電子數(shù)與配體提供的電子數(shù),化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,會(huì)一個(gè)電子達(dá)到18電子數(shù)的穩(wěn)定配合物,則容易在化學(xué)反應(yīng)中體現(xiàn)氧化性;選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象
結(jié)論
A
向飽和碳酸鈉溶液中滴加幾滴硼酸,無氣泡產(chǎn)生
無法說明硼酸酸性弱于碳酸
B
向溶液中同時(shí)通入氣體和氣體,產(chǎn)生白色沉淀
氣體一定具有氧化性
C
向的水溶液中加入硝酸銀溶液,無明顯現(xiàn)象
中的配位數(shù)為3
D
在物質(zhì)的柱面上滴一滴熔化的石蠟,用一根紅熱的鐵針刺中凝固的石蠟,石蠟呈橢圓形熔化
物質(zhì)為非晶體

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