2021年四川省雅安市高考化学三诊试卷(附答案详解)
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2021年四川省雅安市高考化学三诊试卷
一、单选题(本大题共7小题,共21.0分)
1.化学与生活息息相关,下列说法正确的是()
A. 淀粉和纤维素都属于多糖
B. 天然药物无毒副作用,可以长期服用
C. SO2有毒,严禁将其添加到任何食品和饮料中
D. 废弃的聚乙烯塑料属于白色垃圾,能使溴水褪色
2.下列化合物的分子中,所有原子可能共平面的是()
A. 环己烷
B. 乙醇
C. 丙烯
D. 苯乙烯
3.短周期主族元素X、Y、Z位于同一周期,它们的原子最外层电子数之和为11,Y的
族序数等于其周期序数,Z的阳离子半径在同周期元素的阳离子中最大。
下列说法正确的是()
A. 化合物Z2O2是只含离子键的离子化合物
B. 工业上制备Y的单质可以电解熔融的YX3
C. 最高价氧化物对应水化物的碱性:Z>Y
D. 常温下,Y和Z的单质均能溶于浓硫酸
4.用N A表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()
A. 2.4g镁在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2,转移电子数无法计算
B. 密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数大于2N A
C. 1mol羟基中含有的电子数为10N A
D. 标准状况下,22.4LHCl溶于水后溶液中有N A个HCl分子
5.一种以NaBH4和H2O2为原料的新型电池的工作原理如图所示。
下列说法不正确的是
()
A. 电池的正极反应为H 2O 2+2e −=2OH −
B. 电池放电时,Na +移向b 极区
C. 温度越高该电池性能提高越大
D. 理论上两极分别产生的OH −和BO 2−的物质的量之比为8:1
6. 下列化学实验操作、现象和结论均正确的是(
)
选
项 操作 现象
结论 A 将苯与液溴反应产生的气体通入AgNO 3溶液中
AgNO 3溶液中
出现淡黄色沉
淀 证明苯与液溴发生了取代反应 B 向Al 与Fe 2O 3反应后的固体产物中先加
稀硫酸溶解,再加入几滴KSCN 溶液 溶液不变红 无法证明反应后固体产
物中是否含有Fe 2O 3
C 向H 2O 2溶液中加入几滴FeCl 3溶液 溶液中产生气
泡 发生的离子反应为:
2Fe 3++H 2O 2=O 2+
2Fe 2++2H +
D 向淀粉溶液中加入适量20%H 2SO 4溶
液,加热,冷却后加 NaOH 溶液至碱性,再滴加少量碘水 溶液未变蓝
淀粉已完全水解
A. A
B. B
C. C
D. D
7. 草酸(H 2C 2O 4)是一种二元弱酸。
常温下向H 2C 2O 4溶液中滴
加NaOH 溶液,混合溶液里lgX[X 表示c(HC 2O 4−)
c(H 2C 2O 4)或c(C 2O 42−)
c(HC 2O 4−)]随
pH 的变化如图所示。
下列说法不正确的是( )
A. NaHC 2O 4溶液显酸性
B. H 2C 2O 4第二步电离常数的数量级是10−5
C. pH =7 时,c(Na +)=c(HC 2O 4−)+2c(C 2O 42−)
D. 1.22<pH<4.19时,c(HC2O4−)>c(C2O42−)>c(H2C2O4)
二、实验题(本大题共1小题,共14.0分)
8.实验室熔融法合成高锰酸钾的反应原理:将软锰矿(主要成分为MnO2)、碱和KClO3(
还原产物为KCl)混合强热共熔,即可得到墨绿色的锰酸钾熔体。
然后再电解锰酸钾溶液得到高锰酸钾。
【实验Ⅰ】:KMnO4合成步骤过程如图所示:
【实验Ⅱ】:KMnO4纯度测定
称取自制的KMnO4晶体2.000g,配制成250.00mL溶液。
取25.00mL0.1000mol/L草酸标准液溶液于锥形瓶中,加入25.00mL1mol/L硫酸,混合均匀后加热到75~85℃,用KMnO4溶液滴定,重复操作3次,平均消耗20.00mLKMnO4溶液。
请根据上述实验回答下列问题
(1)“容器Ⅰ”的名称是______。
加热过程中需要不断搅拌,搅拌仪器名称是______。
(2)操作②的名称是______。
烘干操作中温度不能过高的原因是______。
(3)“容器Ⅰ”中发生反应的化学方程式是______。
(4)判断电解可以结束的方法是______。
(5)电解操作中总反应的离子方程式是______。
(6)滴定操作过程中,KMnO4溶液应装入______(填“酸式滴定管”或“碱式滴定
管”),其自制KMnO4纯度是______。
三、简答题(本大题共4小题,共45.0分)
9.三氧化二镍(Ni2O3)是重要的电子元件材料和蓄电池材料,工业上利用含镍废料(主
要成分为镍、铝、氧化铁、碳等)提取Ni2O3,工艺流程如图:
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
②实际生产温度时的溶解度:NiC2O4>NiC2O4⋅H2O>NiC2O4⋅2H2O。
③相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下(开始沉淀的pH按金属离子的浓度为
1mol⋅L−1计算):
氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Ni(OH)2Fe(OH)2
开始沉淀的pH 1.8 3.07.1 5.8
沉淀完全的pH 3.2 5.09.28.0
(1)“预处理”操作选择用酒精清洗的目的是______。
(2)“酸浸”时,①温度不宜过高,原因是______。
②常温下,盐酸的浓度为
2.5mol⋅L−1,“液固比”与镍的浸出率的关系如图所示,实际生产采取的“液固比”
为______,主要的原因是______。
(3)室温下,“浸出”所得溶液中Fe3+的浓度为0.2mol⋅L−1,当溶液的pH调到2时,
c(Fe3+)=______。
加NiO调节pH的范围为______。
(已知:K sp[Fe(OH)3]=
4.0×10−38)
(4)加入Na2C2O4溶液“沉镍”得到的沉淀为______。
(5)电解过程中产生的氯气在碱性条件下生成ClO−,再把二价镍氧化为三价镍,写
出“氧化”反应的离子反应方程式______。
10.在氮及其化合物的化工生产中,对有关反应的反应原理进行研究有着重要意义。
(1)t℃时,关于N2、NH3的两个反应的信息如表所示:
请写出t℃时NH 3被NO 氧化生成无毒气体的热化学方程式 ______(反应热用a 、
b 、e 、d 代数式表示)。
t℃该反应的平衡常数为 ______(用K 1和K 2表示)。
请解释该反应能否自发进行 ______。
(2)一定温度下,将2molN 2和6molH 2置于1L 的恒容密闭容器中发生如下反应:N(g)+3H
2(g)⇌2NH 3(g)△H <0。
测得不同条件、不同时间段内合成氨反应中N 的转化率,数据如表:
①上表中T 1______T 2(“>”“<”或“=”表示),其中a 、b 、80%三者的大小关系是 ______(用含“>”“<”或“=”的关系式表示)。
②研究表明,合成氨的速率与相关物质的浓度关系为v =kc(N 2)c(H 2)3
2c(NH 3)−1,k 为速率常数。
以下说法正确的是 ______(填字母)
A.升高温度,k 值增大
B.T 2℃时若容器内混合气体平均相对分子质量为17且保持不变,则反应达到平衡状态
C.将原容器中的NH 3及时分离出来可使v 增大
D.合成氨达到平衡后,增大c(N 2)可使正反应速率在达到新平衡的过程中始终增大。
③已知某温度下该反应达平衡时各物质均为1mol ,容器容积为1L ,保持温度和压强不变,又充入3molN 2后,平衡 ______(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。
11.2020年11月24日,长征五号遥五运载火箭搭载嫦娥五号月球探测器成功发射升空
并将其送入预定轨道,实现了我国首次月球无人采样返回。
月球的沙土中含有丰富的钛铁矿,土壤中还含有硅、铝、钾、钡、钻、物、汞、铜和稀土元素等。
(1)在元素周期表的短周期中,与Al的化学性质最相似的邻族元素是______,Al元素
基态原子核外M层电子自旋状态相同的电子数为______个。
(2)钠与铝是位于同一周期的金属元素,但NaCI的熔点(801℃)高于AlCl3(194℃),
原因是______﹔事实证明熔融态氯化铝可挥发出二聚分子Al2Cl6,其结构如图所示,请在图上用“→”标出其配位键______;S也是第3周期元素,同周期元素中,第一电离能比S高的有______种。
(3)作为过渡元素的Fe、Cu容易形成配位化合物:如实验室检验Fe3+会用到KSCN溶
液,C、N两种元素的电负性大小关系为______,与SCN−互为等电子体的粒子有______(写两种即可)。
无水硫酸铜为白色粉末,溶于水形成蓝色溶液,则硫酸铜稀溶液中微粒间不存在的作用力有______。
A.配位键
B.金属键
C.离子键
D.共价键
E.氢键
F.范德华力
(4)钻的一种化合物晶胞结构如图所示:
①晶胞中离Ti最近的O有______个,其中Co原子位于O原子构成的______空隙中。
A.正四面体
B.正六面体
C.正八面体
D.正十二面体
②已知该晶体的密度为ρg⋅cm−3,则晶胞中Ti与O的最近距离是______nm(用含ρ、
N A的代数式表示,相对原子质量O—16,Co—59,Ti—48)。
12.熟地吡喃酮是从中药熟地中提取的有效成分,化合物F是合成熟地吡喃酮的一种中
间体,合成路线如图所示。
已知:
回答下列问题:
(1)F中含氧官能团的名称是______ 。
(2)A→B的反应类型为______ 。
(3)C的核磁共振氢谱有______ 组吸收峰。
(4)D的结构简式是______ 。
(5)E和F______ 同分异构体。
(填“是”或“不是”)
(6)化合物是合成抗菌药磺胺甲唑的一种中间体,写出以乙
二酸和丙酮()为原料合成该化合物的反应方程式______ 。
(其他无机及有机试剂任选)
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A.淀粉和纤维素都能水解得到多分子单糖,都是多糖,故A正确;
B.是药三分毒,不可长期服用,损害肝肾,故B错误;
C.二氧化硫具有还原性,常用作葡萄酒的抗氧化剂,故C错误;
D.聚乙烯不含碳碳双键,不能使溴水褪色,故D错误;
故选:A。
A.淀粉和纤维素都能水解得到多分子单糖;
B.是药三分毒;
C.依据二氧化硫的还原性解答;
D.聚乙烯不含碳碳双键。
本题考查了与生产生活相关的化学知识,化学来源于生产生活,也必须服务于生产生活,所以与人类生产生活相关的化学知识也是重要的考试内容之一,注意基础知识的积累。
2.【答案】D
【解析】解:A.环己烷具有甲烷的结构特点,所有原子不可能在同一个平面上,故A错误;
B.乙醇中含有一个甲基,甲基具有甲烷的结构特点,因此所有原子不可能处于同一平面上,故B错误;
C.由于甲基中4个原子不能共平面,故丙烯中原子不可能全部共平面,故C错误;
D.苯乙烯由苯环与碳碳双键通过一个碳碳单键相连,乙烯和苯是平面型结构,所有原子有可能处在同一平面上,故D正确;
故选:D。
在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构,乙烯和苯是平面型结构,乙炔是直线型结构,碳碳单键可以旋转,其它有机物可在此基础上进行分析判断。
本题考查学生对原子共平面的问题的理解和掌握,明确分子的结构是解题关键。
同时考查阅读题目获取新信息能力,需要学生具备扎实的基础与综合运用知识、信息分析解决问题能力,题目难度不大,培养学生的化学学科的核心素养为宏观辨识与微观探析。
3.【答案】C
【解析】解:根据分析可知,X为Cl,Y为Al,Z为Na元素,
A.Z2O2为Na2O2,Na2O2为离子化合物,含有共价键和离子键,故A错误;
B.氯化铝为共价化合物,熔融氯化铝不导电,无法电解熔融氯化铝冶炼铝,故B错误;
C.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性Na>Al,则最高价氧化物对应水化物的碱性:Z>Y,故C正确;
D.常温下铝在浓硫酸中发生钝化现象,无法溶于浓硫酸,故D错误;
故选:C。
短周期主族元素X、Y、Z位于同一周期,它们的原子最外层电子数之和为11,Z的阳离子半径在同周期元素的阳离子中最大,Z位于ⅠA族,Y的族序数等于其周期序数,若Y位于第二周期,其最外层电子数为2,X的最外层电子数为11−1−2=8(舍弃),则Y只能位于第三周期,为Al元素,Z为Na元素,X的最外层电子数为11−1−3=7,则X为Cl元素,以此分析解答。
本题考查原子结构与元素周期律,结合原子序数、原子结构来推断元素为解答关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用,题目难度不大。
4.【答案】B
【解析】解:A.镁在空气中无论生成氧化镁还是氮化镁,镁元素都从0价升高为+2价,
=0.1mol,在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2,转移的电子数2.4g镁物质的量为 2.4g
24g/mol
0.2N A,故A错误;
B.二氧化硫和氧气的反应为可逆反应,不能进行彻底,则反应后分子数大于2N A个,故B正确;
C.羟基中含9个电子,1mol羟基中含9N A个电子,故C错误;
D.氯化氢为强电解质,在水溶液中完全电离,不存在HCl分子,故D错误;
故选:B。
A.镁在空气中无论生成氧化镁还是氮化镁,镁元素都从0价升高为+2价;
B.二氧化硫和氧气的反应为可逆反应;
C.羟基中含9个电子;
D.氯化氢为强电解质。
本题考查了阿伏加德罗常数的有关计算,难度不大,应注意公式的选用以及物质结构特
5.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查原电池的工作原理,为高频考点,根据物质化合价的变化判断两极反应为解答该题的关键,注意电子守恒的应用和电极反应式的书写,题目难度不大。
【解答】
以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池,电解质溶液呈碱性,由工作原理装置图可知,负极发生氧化反应,电极反应式为BH4−+8OH−−8e−= BO2−+6H2O,正极H2O2发生还原反应,得到电子被还原生成OH−,电极反应式为H2O2+ 2e−=2OH−,则电极a为负极,电极b为正极,原电池工作时,阳离子向正极移动,阴
离子向负极移动,据此分析解答。
A.正极上H2O2发生得电子的还原反应生成OH−,电极反应式为H2O2+2e−=2OH−,故A正确;
B.原电池工作时,a为负极,b为正极,阳离子向正极移动,即电池放电时,Na+移向b极区,故B正确;
C.H2O2不稳定,受热易分解,所以温度越高该电池性能越差,故C错误;
D.负极反应式为BH4−+8OH−−8e−=BO2−+6H2O,正极反应式为H2O2+2e−=2OH−,根据电子守恒有BO2−∼8e−∼8OH−,故D正确;
故选:C。
6.【答案】B
【解析】解:A.挥发的溴与硝酸银反应,由实验及现象可知,不能证明苯与液溴发生了取代反应,故A错误;
B.铝热反应生成Fe,可能含剩余的氧化铁,溶于稀硫酸后Fe与铁离子反应亚铁离子,加入几滴KSCN溶液,溶液不变红,则无法证明反应后固体产物中是否含有Fe2O3,故B正确;
C.氯化铁可催化过氧化氢分解,过氧化氢不能氧化铁离子,故C错误;
D.水解后取水解液加碘水检验淀粉,且NaOH与碘反应,操作不合理,不能由现象证明
淀粉完全水解,故D错误;
A.挥发的溴与硝酸银反应;
B.铝热反应生成Fe ,可能含剩余的氧化铁;
C.氯化铁可催化过氧化氢分解;
D.水解后取水解液加碘水检验淀粉,且NaOH 与碘反应。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、反应与现象、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
7.【答案】D
【解析】解:K a1=c(HC 2O 4−)
c(H 2C 2O 4)
×c(H +),则lg
c(HC 2O 4−)c(H 2C 2O 4)
=lg
K a1c(H )
=lgK a1−lgc(H +)=
lgK a1+pH ,同理lg c(C 2O 42−)
c(HC
2O 4−
)
=lgK a2−lgc(H +
)=lgK a2+pH ,lg c(HC 2O 4−)
c(H
2C 2O 4)
=lgK a1+pH =
0时,K a1=10−pH ,K a1>K a2,则K a1=10−1.22、K a2=10−4.19,
A.HC 2O 4−电离使水溶液呈酸性、HC 2O 4−水解使水溶液呈碱性,HC 2O 4−水解平衡常数K h =K w K a1
=10−14
10−1.22=10−12.78<K a2,说明HC 2O 4−电离程度大于水解程度,则NaHC 2O 4溶液呈
酸性,故A 正确;
B.通过以上分析知K a2=10−4.19,即H 2C 2O 4第二步电离常数的数量级是10−5,故B 正确;
C.pH =7时,溶液呈中性,则c(H +)=c(OH −),溶液中存在电荷守恒c(H +)+c(Na +)=
c(HC 2O 4−)+2c(C 2O 42−)+c(OH −),所以存在c(Na +
)=c(HC 2O 4−)+2c(C 2O 42−),故C 正
确;
D.通过以上分析知,a 点c(HC 2O 4−)=c(H 2C 2O 4)、b 点c(HC 2O 4−)=c(C 2O 42−),则1.22<pH <4.19时,c(H 2C 2O 4)减小、c(HC 2O 4−)先增加后减小、c(C 2O 42−)增加,如果pH 值接近a 点时,存在c(HC 2O 4−)>c(H 2C 2O 4)>c(C 2O 42−),故D 错误;
故选:D 。
K a1=
c(HC 2O 4−)c(H 2C 2O 4
)×c(H +
),则lg
c(HC 2O 4−)
c(H
2C 2O 4)
=lg
K a1c(H +)
=lgK a1−lgc(H +)=lgK a1+pH ,同理
lg c(C 2O 42−)
c(HC
2O 4
−)
=lgK a2−lgc(H +)=lgK a2+pH ,lg c(HC 2O 4−)
c(H
2C 2O 4)
=lgK a1+pH =0时,K a1=
10−pH ,K a1>K a2,则K a1=10−1.22、K a2=10−4.19,
A.HC 2O 4−水解平衡常数K h =K
w K a1
=10−14
10−1.22=10−12.78
<K a2,说明HC 2O 4−电离程度大于水
解程度;
B.通过以上分析知K a2=10−4.19;
C.pH =7时,溶液呈中性,则c(H +)=c(OH −),溶液中存在电荷守恒c(H +)+c(Na +)=
c(HC 2O 4−)+2c(C 2O 42−)+c(OH −
);
D.通过以上分析知,a 点c(HC 2O 4−)=c(H 2C 2O 4)、b 点c(HC 2O 4−)=c(C 2O 42−),则1.22<pH <4.19时,c(H 2C 2O 4)减小、c(HC 2O 4−)先增加后减小、c(C 2O 42−)增加。
本题考查混合溶液定性判断,侧重考查图象分析判断及计算能力,明确电离平衡常数计算方法、电离平衡常数与水解平衡常数关系、pH 值变化时溶液中各微粒浓度变化特点是解本题关键,D 为解答易错点。
8.【答案】铁干锅 铁棒 过滤 防止高锰酸钾受热分解 3MnO 2+6KOH +
KClO 3
−
强热
3K 2MnO 4+KCl +3H 2O 用玻璃杯蘸取少量电解液于一片试纸上,如果试纸
只显示紫红色,而无墨绿色,则说明电解可以结束 MnO 42−+2H 2O
− 通电
MnO 4−+2OH −
+
H 2↑ 酸式滴定管 97.85%
【解析】解:(1)“容器Ⅰ”的名称是铁干锅,加热过程中需要不断搅拌,搅拌仪器名称是铁棒,
故答案为:铁干锅;铁棒;
(2)操作②的名称是过滤,烘干操作中温度不能过高的原因是防止高锰酸钾受热分解, 故答案为:过滤;防止高锰酸钾受热分解;
(3)“容器Ⅰ”中发生反应的化学方程式为:3MnO 2+6KOH +KClO
3−
强热
3K 2MnO 4+
KCl +3H 2O ,
故答案为:3MnO 2+6KOH +KClO
3
−
强热
3K 2MnO 4+KCl +3H 2O ;
(4)判断电解可以结束的方法是用玻璃杯蘸取少量电解液于一片试纸上,如果试纸只显示紫红色,而无墨绿色,则说明电解可以结束,
故答案为:用玻璃杯蘸取少量电解液于一片试纸上,如果试纸只显示紫红色,而无墨绿色,则说明电解可以结束;
(5)电解操作中总反应的离子方程式是MnO 42−
+2H 2O
− 通电
MnO 4−+2OH −+H 2↑
, 故答案为:MnO 4
2−+2H 2O
− 通电
MnO 4−+2OH −+H 2↑
, (6)滴定操作过程中,KMnO 4溶液应装入酸式滴定管,KMnO 4与草酸反应的关系式为:2KMnO 4~5H 2C 2O 4,H 2C 2O 4的物质的量为0.025L ×0.1000mol/L =0.0025mol ,则
=0.001mol,故自制KMnO4纯度是
KMnO4的物质的量为0.0025mol×2
5
×158g/mol
0.001mol×250mL
×100%=97.85%,
20mL
2g
故答案为:酸式滴定管;97.85%。
容器Ⅰ中发生为MnO2与KOH、KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,加水,微热溶解后,过滤,得到滤渣和墨绿色溶液(K2MnO4溶液),对墨绿色溶液(K2MnO4溶液)电解约1小时,再进行蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,得到高锰酸钾晶体和滤液,
(1)容器Ⅰ中有KOH,不能用瓷坩埚,瓷坩埚中二氧化硅能与KOH反应,搅拌仪器也不能用玻璃棒,玻璃中也含有二氧化硅;
(2)根据分析可知操作②的名称,高锰酸钾受热易分解;
(3)“容器Ⅰ”中发生反应为MnO2与KOH、KClO3反应生成K2MnO4、KCl、H2O,根据原子守恒、化合价升降守恒即可写出反应的化学方程式;
(4)判断电解可以结束的方法是判断电解液中无MnO42−即可;
(5)电解操作中阳极是MnO42−失去电子生成MnO4−,阴极是氢离子得到电子被还原为H2;
(6)滴定操作过程中,KMnO4会腐蚀碱式滴定管中的橡皮管,KMnO4与草酸反应的关系式为:2KMnO4~5H2C2O4,H2C2O4的物质的量为0.025L×0.1000mol/L=0.0025mol,
=0.001mol,进一步计算自制KMnO4纯度。
则KMnO4的物质的量为0.0025mol×2
5
本题主要考查物质的分离与提纯,同时考查学生的看图、读取信息并加以应用的能力,氧化还原型离子方程式、电极反应式的书写,对关系式、产品纯度的计算等,学生的能力要求较高,难度较大。
9.【答案】除去镍表面的油污盐酸易挥发,温度过高时,盐酸挥发,导致盐酸浓度降低6:1镍的浸出率较高,增大液固比,浸出率变化不大,增大了成本0.04mol/L 5.0≤pH<7.1NiC2O4⋅2H2O ClO−+Ni(OH)2=Cl−+Ni2O3+2H2O
【解析】解:(1)“预处理”操作选择用酒精清洗的目的是除去镍表面的油污,
故答案为:除去镍表面的油污;
(2)“酸浸”时,①温度不宜过高,原因是盐酸易挥发,温度过高时,盐酸挥发,导致盐酸浓度降低,②由图可知,实际生产采取的“液固比”为6:1,因为此时镍的浸出率较高(达到90%以上),增大液固比,浸出率变化不大,但盐酸使用量增大,增大了成本,
故答案为:盐酸易挥发,温度过高时,盐酸挥发,导致盐酸浓度降低;6:1;镍的浸出
率较高,增大液固比,浸出率变化不大,增大了成本;
(3)pH=2时,c(H+)=10−2mol/L,c(OH−)=10−12mol/L,c(Fe3+)=K sp[Fe(OH)3]
c3(OH−)
=
4.0×10−38
(10−12)3
=0.04mol/L,加NiO调节pH的范围为5.0~7.1,即5.0≤pH<7.1,
故答案为:0.04mol/L;5.0≤pH<7.1;
(4)加入Na2C2O4溶液“沉镍”得到的沉淀为NiC2O4⋅2H2O,
故答案为:NiC2O4⋅2H2O;
(5)ClO−把二价镍氧化为三价镍,自己被还原为氯离子,方程式为:ClO−+Ni(OH)2= Cl−+Ni2O3+2H2O,
故答案为:ClO−+Ni(OH)2=Cl−+Ni2O3+2H2O。
(1)镍表面的油污属于有机物,易溶于酒精或热的纯碱溶液;
(2)①温度过高时,盐酸挥发,导致盐酸浓度降低,②由图可知,实际生产采取的“液固比”为6:1,此时镍的浸出率较高,增大液固比,浸出率变化不大;
(3)pH=2时,c(H+)=10−2mol/L,c(OH−)=10−12mol/L,依据c(Fe3+)=K sp[Fe(OH)3]
c3(OH−)
,将数据代入计算即可,加NiO调节pH,必须满足铁离子、铝离子完全沉淀,而镍离子不能开始沉淀;
(4)实验温度下NiC2O4⋅2H2O的溶解度最小;
(5)ClO−把二价镍氧化为三价镍,自己被还原为氯离子,根据化合价升降守恒和电荷守恒、原子守恒即可写出反应的离子方程式。
本题主要考查物质的分离与提纯,同时考查学生的看图、读取信息并加以应用的能力,K sp的计算,氧化还原型离子方程式的书写,对学生的能力要求较高,难度较大。
10.【答案】4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H=(e−d−5a+5b)kJ⋅
mol−1K2
(K1)5
该反应△H<0,△S>0,所以△G<0,可以自发进行<a=b<
80%ABC不移动
【解析】解:(1)依题意可得:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=(a−b)kJ⋅mol−1①,
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=(e−d)kJ⋅mol−1②,利用盖斯定律,将反应②−①×5,即得t℃时NH3被NO氧化生成无毒气体的热化学方程式为
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H=(e−d−5a+5b)kJ⋅mol−1,t℃该反应
的平衡常数为K=c 5(N2)c6(H2O)
c6(NO)c4(NH3)=K2
(K1)5
,因为a>b、e<d,所以△H=(e−d−5a+
5b)<0,反应物的气体分子数小于生成物的气体分子数,该反应能自发进行,原因是
该反应△H<0,△S>0,所以△G<0,可以自发进行,
故答案为:4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H=(e−d−5a+5b)kJ⋅mol−1;;该反应△H<0,△S>0,所以△G<0,可以自发进行;
(2)①因为相同时间内,T2时反应物的转化率大,则反应速率快,温度高,所以上表中T1<T2;由于正反应为放热反应,温度高时反应物的转化率低,所以a、b、80%三者
的大小关系是a=b<80%,
故答案为:<;a=b<80%;
②A.升高温度,反应速率加快,则v增大,所以k值增大,故A正确;
B.合成氨反应中混合气的总质量不变,混合气体的平均相对分子质量不变,则物质的量不变,气体的分子数不变,所以反应达到平衡状态,故B正确;
C.将原容器中的NH3及时分离出来,则c(NH3)减小,所以v增大,故C正确;
D.合成氨达到平衡后,增大c(N2)瞬间,正反应速率增大,随着平衡的移动,正反应速
率减小,故D错误;
故答案为:ABC;
③已知某温度下该反应达平衡时各物质均为1mol,容器容积为1L,则K=1;保持温度
和压强不变,又充入3molN2后,此时容器的体积为2L,Q=c 2(NH3)
c(N2)c3(H2)=(
1
2
)2
(1
2
)3×(4
2
)
=1,
则平衡不移动,
故答案为:不移动。
(1)依题意可得:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=(a−b)kJ⋅mol−1①,4NH3(g)+
5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=(e−d)kJ⋅mol−1②,利用盖斯定律,将反应
②−①×5,即得t℃时NH3被NO氧化生成无毒气体的热化学方程式;
(2)①因为相同时间内,T2时反应物的转化率大,则反应速率快,温度高;
②A.升高温度,反应速率加快;
B.合成氨反应中混合气的总质量不变,混合气体的平均相对分子质量不变,则物质的量不变,气体的分子数不变;
C.将原容器中的NH3及时分离出来,则c(NH3)减小;
D.合成氨达到平衡后,增大c(N2)瞬间,正反应速率增大;
③已知某温度下该反应达平衡时各物质均为1mol,容器容积为1L,则K=1;保持温度
和压强不变,又充入3molN2后,此时容器的体积为2L,Q=c 2(NH3)
c(N2)c3(H2)=(
1
2
)2
(1
2
)3×(4
2
)
=1=K。
在合成氨的平衡体系中,增大N2的物质的量,判断平衡移动的方向时,需利用浓度商进
行判断。
11.【答案】Be2NaCl为离子键构成的离子晶体,AlCl3为共价键构成的分子晶
体3N>C CO2、N2O BC12C√2
2×√155
N Aρ
3×107
【解析】(1)在周期表中,与Al的化学性质最相似的邻族元素是Be,Al基态原子核外最高能级排布式为3s23p1,最高能级电子自旋状态有2种,
故答案为:Be;2;
(2)NaCl为离子键构成的离子晶体,AlCl3为共价键构成的分子晶体,故NaCl的熔点(801℃)高于AlCl3,Al2Cl6结构中,Al原子与Cl原子之间形成3个共价键、1个配位键,Al
原子杂化轨道数目为4,标出其配位键为:,同周期从左到右第
一电离能是增大的趋势,其中第ⅡA和ⅤA比同周期相邻元素原子的第一电离能高,在第3周期所有元素中,第一电离能比S高的有3种,为P、Cl、Ar,
故答案为:NaCl为离子键构成的离子晶体,AlCl3为共价键构成的分子晶体;
;3;
(3)非金属性越强,电负性越大,非金属性N>C,则电负性N>C;等电子体为原子个数相同且价电子数相等的微粒,故C O2或N2O为与SCN−互为等电子体的分子,硫酸铜在溶液中完全电离,不含离子键,水分子间存在范德华力和氢键,水分子内和硫酸根离子中原子间以共价键形式结合,水合铜离子中存在配位键,则硫酸铜稀溶液中微粒间不存在的作用力是离子键和金属键,
故答案为:N>C;CO2或N2O;BC;
(4)①以顶点Ti原子为中心,与之相邻的O处于面心,每个顶点为8个晶胞共用,每个面
为2个晶胞共用,因此与Ti紧邻的O的个数为3×8
2
=12个,将6个O原子连起来构成正八面体,Co原子位于O原子构成的正八面体空隙中,
故答案为:12;C;
②Co原子位于晶胞的内部,全部属于晶胞,Ti位于顶点,属于该晶胞的个数为8×1
8
=1,
氧原子位于面心,属于该晶胞的个数为6×1
2
=3,化学式为CoTiO3,晶胞的质量为
59+48+3×16
N A g,设晶胞边长为anm,晶胞的密度ρ=m
V
=155
N A(a×10−7)3
g⋅cm−3,晶胞的边长
为a=√155
N Aρ
3×107nm,根据晶胞的结构,Ti与O最近的距离是面对角线的一半,即最近
的距离是√2
2×√155
N Aρ
3×107nm,
故答案为:√2
2×√155
N Aρ
3×107。
(1)在周期表中,对角线元素的性质相似,Al基态原子核外M层排布式为3s23p1;
(2)NaCl为离子键构成的离子晶体,AlCl3为共价键构成的分子晶体,离子晶体的熔点高于分子晶体;Al2Cl6结构中Al原子与Cl原子之间形成3个共价键、1个配位键,Al原子杂化轨道数目为4,同周期从左到右第一电离能是增大的趋势,其中第ⅡA和ⅤA比同周期相邻元素原子的第一电离能高;
(3)非金属性越强,电负性越大;等电子体为原子个数相同且价电子数相等的微粒,故
C O2或N2O为与SCN−互为等电子体的分子,硫酸铜在溶液中完全电离,不含离子键,水分子间存在范德华力和氢键;
(4)①以顶点Ti原子为中心,与之相邻的O处于面心,晶胞中离Ti最近的O有12个,将6个O原子连起来构成一个正八面体;
②利用均摊法计算出该晶胞的化学式,晶胞的密度ρ=m
V
,根据晶胞的结构,Ti与O最近的距离是面对角线的一半,求出结果。
本题主要考查物质结构和性质,涉及核外电子排布、第一电离能、等电子体、晶胞计算等,重点是对结构图象的观察与理解,综合性强,知识面广,难度中等。
12.【答案】羟基、醚键取代反应(或酯化反应
)6是。