山东省烟台市达标名校2018年高考一月适应性考试化学试题含解析

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山东省烟台市达标名校2018年高考一月适应性考试化学试题
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.属于人工固氮的是
A.工业合成氨B.闪电时,氮气转化为NO
C.用NH3和CO2 合成尿素D.用硫酸吸收氨气得到硫酸铵
2.设N A为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是
A.4.0g由CO2和SO2组成的混合物中含有的质子数为2N A
B.1L0.5mol/LpH=7的CH3COONH4溶液中NH4+数目为0.5N A
C.常温下,0.1mol环氧乙烷()中含有的共价键数目为0.3N A
D.22.4LCO2与足量Na2O2充分反应,转移的电子数目为N A
3.下列关系图中,A是一种正盐,B是气态氢化物,C是单质,F是强酸。

当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需条件均已略去),当X是强碱时,过量的B跟Cl2反应除生成C 外,另一产物是盐酸盐。

下列说法中不正确的是()
A.当X是强酸时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F可能是H2SO4
B.当X是强碱时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F是HNO3
C.B和Cl2的反应是氧化还原反应
D.当X是强酸时,C在常温下是气态单质
4.铊(Tl)与铝同族。

Ti3+在酸性溶液中就能发生反应:Tl3++2Ag=Tl++2Ag+。

下列推断错误的是
A.Tl+的最外层有1个电子
B.Tl能形成+3价和+1价的化合物
C.酸性溶液中Tl3+比Tl+氧化性强
D.Tl+的还原性比Ag弱
5.关于CaF2的表述正确的是()
A.构成的微粒间仅存在静电吸引作用B.熔点低于CaCl2
C.与CaC2所含化学键完全相同D.在熔融状态下能导电
6.属于非电解质的是
A.二氧化硫B.硫酸钡C.氯气D.冰醋酸
7.在NH3、HNO3、H2SO4的工业生产中,具有的共同点是( )
A.使用吸收塔设备B.使用尾气吸收装置
C.使用H2作原料D.使用催化剂
8.下列说法不正确的是
A.在光照条件下,正己烷(分子式C6H14)能与液溴发生取代反应
B.乙炔和乙烯都能使溴水褪色,其褪色原理相同
C.总质量一定的甲苯和甘油混合物完全燃烧时生成水的质量一定
D.对二氯苯仅一种结构,说明苯环结构中不存在单双键交替的结构
9.某种钴酸锂电池的电解质为LiPF6,放电过程反应式为xLi+L1-x CoO2=LiCoO2。

工作原理如图所示,下列说法正确的是(
)
A.放电时,正极反应式为xLi++Li1-x CoO2+xe-=LiCoO2
B.放电时,电子由R极流出,经电解质流向Q极
C.充电时,R极净增14g时转移1 mol电子
D.充电时,Q极为阴极
10.常温下,电解质溶液的性质与变化是多样的,下列说法正确的是()
A.pH相同的①CH3COONa②NaClO③NaOH三种溶液c(Na+)大小:①>②>③
B
.往稀氨水中加水,
+
32
+
4
c(H)c(NH H O)
c(NH)
的值变小
C.pH=4的H2S溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,存在下列等式:c(Na+)+c(H+)=c(OH—)+2c(S2—) D.Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,ClO—水解程度增大,溶液碱性增强
11.常温下,下列事实能说明HClO是弱电解质的是
A.0.01 mol·L-1的HClO溶液pH>2
B.NaClO、HClO都易溶于水
C.NaClO的电离方程式:NaClO=Na++ClO-
D.HClO与Na2SO3溶液反应,可以得到Na2SO4
12.下列反应的生成物不受反应物的用量或浓度或反应条件影响的是
A.SO2与NaOH溶液反应B.Cu在氯气中燃烧
C.Na与O2的反应D.H2S与O2的反应
13.用如图所示装置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应,若通入适当比例的Cl2和NO2,即发生反应Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O。

下列叙述正确的是
A.实验室中用二氧化锰与3 mol·L-1的盐酸共热制备氯气
B.装置Ⅰ中盛放的试剂是浓硫酸,作用是干燥氯气
C.装置Ⅲ的作用是便于控制通入NO2的量
D.若制备的NO2中含有NO,应将混合气体通入水中以除去NO
14.磷酸铁锂电池在充放电过程中表现出了良好的循环稳定性,具有较长的循环寿命,放电时的反应为:Li x C6+Li1-x FePO4=6C+LiFePO4 。

某磷酸铁锂电池的切面如下图所示。

下列说法错误的是
A.放电时Li+脱离石墨,经电解质嵌入正极
B.隔膜在反应过程中只允许Li+ 通过
C.充电时电池正极上发生的反应为:LiFePO4-xe-= Li1-x FePO4+xLi+
D.充电时电子从电源经铝箔流入正极材料
15.下列反应中,水作氧化剂的是()
A.SO3+H2O→H2SO4B.2K+2H2O→2KOH+H2↑
C.2F2+2H2O → 4HF+O2D.2Na2O2+2H2O→ 4NaOH+O2↑
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.实验室以电镀废渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3及CaO)为原料制取铜粉和K2Cr2O7的主要流程如下:
(1) “酸浸”时,用硫酸而不用盐酸,这是因为______________(从浸取产物的溶解性考虑)。

(2) “制铜氨液”,即制取[Cu(NH3)4]SO4溶液时,采用8 mol·L-1氨水,适量30% H2O2,并通入O2,控制温度为55 ℃。

温度不宜过高,这是因为______________________。

(3) “沉CuNH4SO3”时可用如下装置(夹持、加热仪器略):
①制取SO2的化学方程式为______________________。

②“沉CuNH4SO3”时,反应液需控制在45 ℃,合适的加热方式是________________。

③反应完成的实验现象是____________________________。

(4) 设计以“Cr(OH)3、Fe(OH)3”的混合物为原料,制取K2Cr2O7的实验方案:将Cr(OH)3、Fe(OH)3的混合物加入烧杯中,加适量的水调成浆状,_________________,冰水洗涤及干燥。

(已知:①碱性条件下,H2O2可将+3价的Cr氧化为CrO42-;酸性条件下,H2O2可将+6价的Cr还原为+3价的Cr;+6价的Cr在溶液pH<5时,主要以Cr2O72-的形式存在;在pH>7时,主要以CrO42-的形式存在。

②部分物质溶解度曲线如图所示:
③实验中必须使用的试剂:KOH溶液、10%H2O2溶液、稀盐酸)
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.中国航空航天事业飞速发展,银铜合金广泛用于航空工业。

从银精矿(其化学成分有:Ag、Zn、Cu、Pb、S及SiO2等)中提取银、铜和铅,工艺流程如图所示。

(1)步骤①当盐酸的浓度和KClO3的量一定时,写出两点可提高“浸取”速率的措施______;从Cu和Pb
混合物中提取Cu的试剂为______(填名称)。

(2)步骤③反应的化学方程式为______。

(3)步骤④分离出的滤渣中主要含有两种杂质,为了回收滤渣中的非金属单质,某实验小组向滤渣中加入试剂______(填化学式),充分溶解后过滤,然后将滤液进行______(填操作名称),得到该固体非金属单质。

(4)步骤⑤反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。

(5)排放后的废水中含有NO3-,任意排放会造成水体污染,科技人员在碱性条件下用Al粉将NO3-还原成无污染气体排放,该方法的缺点是处理后的水中生成了AlO2-,依然对人类健康有害。

该反应的离子方程式为:______。

25℃时,欲将上述处理过的水中的c(AlO2-)降到1.0×10-7mol/L,此时水中c(Al3+)
=______mol•L-1.(已知,25℃,K sp(Al(OH)3]=1.3×10-33,Al(OH)3(s)⇌H++AlO2-+H2O,K a=1.0×10-13)四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.黄铜矿是工业冶炼铜的原料,主要成分为CuFeS2。

试回答下列问题:
(1)基态硫原子核外电子有_____种不同运动状态,能量最高的电子所占据的原子轨道形状为_________。

(2)基态Cu原子的价层电子排布式为_________;Cu、Zn的第二电离能大小I2(Cu) _________I2(Zn)(填“>”“<”或“=”)。

(3)SO2分子中S原子的轨道杂化类型为_________,分子空间构型为_________;与SO2互为等电子体的分子有_________(写一种)。

(4)请从结构角度解释H2SO3的酸性比H2SO4酸性弱的原因_________。

(5)Cu(CH3CN)4比四氨合铜离子稳定,其配离子中心原子配位数为_________,配位体中σ键与π键个数之比为_________。

(6)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。

若该晶体储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱的中心位置,距离最近的两个H2分子之间距离为anm。

则该晶体的密度为_________g/cm3(列出计算表达式)。

19.(6分)Ⅰ.CO2催化加氢制甲醇是极具前景的资源化研究领域,主要反应有:
i.CO 2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.4kJ·mol-1
ii.CO 2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
iii.CO(g)+2H 2(g)CH3OH(g) ΔH3
(1)ΔH3=___kJ·mol-1。

(2)已知反应i的速率方程为v正=k正x(CO2)·x3(H2),v逆=k逆·x(CH3OH)·x(H2O),k正、k逆均为速率常数且只与温度有关,x为物质的量分数。

其物质的量分数平衡常数K x=___(以k正、k逆表示)。

(3)5MPa时,往某密闭容器中按投料比n(H2):n(CO2)=3:1充入H2和CO2。

反应达平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。

①图中Y代表___(填化学式)。

②250℃时反应ii的K x___1(填“>”、“<”或“=”)
③下列措施中,一定无法提高甲醇产率的是___。

A.加入适量CO B.使用催化剂
C.循环利用原料气D.升高温度
(4)在10MPa下将H2、CO按一定比例投料,平衡状态时各组分的物质的量与温度的关系如图所示。

曲线b代表的物质为____(填化学式)。

温度为700K时,该反应的平衡常数K P=___(MPa)-2(结果用分数表示)。

Ⅱ.在恒容容器中,使用某种催化剂对反应NO 2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH<0
进行相关实验探究。

改变投料比[n(SO2):n(NO2)]进行多组实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定SO2的平衡转化率[α(SO2)]实验结果如图所示。

已知:K R=16,K Z=1
3。

(5)如果要将图中R点的平衡状态改变为X点的平衡状态。

应采取的措施是___。

(6)通过计算确定图中R、X、Y、Z四点中温度相等的点是__。

参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.A
【解析】
氮元素从游离态变为化合态是氮的固定;工业合成氨是通过人类生产活动把氮气转化为氨气,故A正确;闪电时,氮气转化为NO,属于自然固氮,故B错误;NH3和CO2 合成尿素,氮元素不是从游离态变为化合态,不属于氮的固定,故C错误;用硫酸吸收氨气得到硫酸铵,氮元素不是从游离态变为化合态,不属于氮的固定,故D错误。

2.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.CO2的摩尔质量为44g/mol,含22个质子;SO2的摩尔质量为64g/mol,含32个质子,即两者均是2g 中含1mol质子,故4g混合物中含2mol即2N A个质子,故A正确;
B.1L0.5mol∙L-1pH=7的CH3COONH4溶液中,铵根离子发生水解,根据物料守恒:c(NH4+)+c(NH3∙H2O)=0.5mol/L,n(NH4+)<0.5mol,故B错误;
C.一个环氧乙烷分子的共价键数目为7,所以0.1mol环氧乙烷中含有的共价键数目为0.7N A,故C错误;D.未指明温度和压强,22.4LCO2的物质的量不一定是1mol,故D错误;
故答案为A。

【点睛】
选项A为难点,注意寻找混合物中质子数与单位质量之间的关系。

3.D
【解析】
【分析】
根据图中的转化关系可知,A一定是弱酸的铵盐,当X是强酸时,A、B、C、D、E、F分别是:Na2S、H2S、S、SO2、SO3、H2SO4;当X是强碱时,A、B、C、D、E、F分别是:NH4Cl、NH3、N2、NO、NO2、HNO3。

【详解】
A.由上述分析可知,当X是强酸时,F是H2SO4,故A正确;
B.由上述分析可知,当X是强碱时,F是HNO3,故B正确;
C.无论B是H2S 还是NH3,B和Cl2的反应一定是氧化还原反应,故C正确;
D.当X是强酸时,C是硫,在常温下是固态单质,故D错误;
答案选D。

4.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.铊与铝同族,最外层有3个电子,则Tl+离子的最外层有2个电子,故A错误;
B.根据反应Tl3++2Ag═Tl++2Ag+可知,Tl能形成+3价和+1价的化合物,故B正确;
C.Tl3++2Ag═Tl++2Ag+,氧化还原反应中氧化剂的氧化性最强,则Tl3+的氧化性最强,所以Tl3+比Tl+氧化性强,故C正确;
D.还原剂的还原性大于还原产物的还原性,在反应Tl3++2Ag=Tl++2Ag+,还原性Ag>Tl+,故D正确;
5.D
【解析】
【详解】
A.Ca2+与F-间存在静电吸引和静电排斥作用,故A错误;
B.离子晶体的熔点与离子所带电荷、离子半径有关,离子半径越小,离子晶体的熔点越高,所以CaF2的熔点高于CaCl2,故B错误;
C.CaF2中只存在离子键,而CaC2含有离子键和共价键,故C错误;
D.CaF2中的化学键为离子键,离子化合物在熔融时能发生电离,存在自由移动的离子,能导电,因此CaF2在熔融状态下能导电,故D正确;
故答案为D。

6.A
【解析】
【详解】
A、二氧化硫的水溶液能导电,是因为二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸电离出氢离子和亚硫酸氢根离子,而不是二氧化硫本身发生电离,所以二氧化硫是非电解质,故A正确;
B、硫酸钡在熔融状态能电离出钡离子和硫酸根离子,能够导电,所以硫酸钡是电解质,故B错误;
C、非电解质是溶于水溶液中和在熔融状态下不能导电的化合物,而氯气为单质,不是非电解质,故C错误;
D、醋酸在水溶液中电离出醋酸根离子和氢离子,能够导电,所以醋酸是电解质,故D错误;
故选:A。

【点睛】
根据非电解质的定义:非电解质是指在水溶液中和在熔融状态下都不能导电的化合物及电离的特点来解答此题.
7.D
【解析】
【详解】
A、H2SO4不用H2作原料,错误;
B、SO2到SO3需要催化剂,NH3的合成与氧化需要催化剂,正确;
C、NH3的合成不使用吸收塔设备,错误;
D、工业生产中原料充分利用,一般有毒气体较少排放,错误。

答案选D。

8.D
【详解】
A . 在光照条件下,烷烃能够与卤素单质发生取代反应,故A 正确;
B .乙炔和乙烯与溴水都能发生加成反应,则褪色原理相同,故B 正确;
C . 甲苯(C 7H 8)和甘油(C 3H 8O 3)的含氢量相等,总质量一定的甲苯(C 7H 8)和甘油(C 3H 8O 3)混合物中氢元素的质量一定,完全燃烧时生成水的质量一定,故C 正确;
D .对二氯苯仅一种结构,不能说明苯环结构中不存在单双键交替的结构,因为如果是单双键交替的结构,对二氯苯也是一种结构,故D 错误;
故选D 。

【点睛】
本题的易错点为D ,要注意是不是单双键交替的结构,要看对二氯苯是不是都是一种,应该是“邻二氯苯仅一种结构,才能说明苯环结构中不存在单双键交替的结构”,因为如果是苯环结构中存在单双键交替的结构,邻二氯苯有2种结构。

9.A
【解析】
【分析】
【详解】
A .放电时是原电池,正极发生得到电子的还原反应,根据放电过程反应式为xLi +L 1-x CoO 2=LiCoO 2,则正极反应式为xLi ++Li 1-x CoO 2+xe -=LiCoO 2,A 正确;
B .放电时Li 是负极,则电子由R 极流出,经导线流向Q 极,电子不能通过溶液,B 错误;
C .充电时,R 极是阴极,电极反应式为Li ++e -=Li ,则净增14g 时转移2 mol 电子,C 错误;
D .放电时Q 是正极,则充电时,Q 极为阳极,D 错误;
答案选A 。

10.A
【解析】
【详解】
A 、醋酸的酸性强于次氯酸,CH 3COONa 与NaClO 水解显碱性,根据越弱越水解的规律,若溶液的pH 相同,CH 3COONa 的浓度最大,所以三种溶液c (Na +)大小顺序为:①>②>③,故A 正确;
B 、NH 3•H 2O 的电离常数K =c (NH 4+)•c (OH ‾)/c (NH 3•H 2O )=c (NH 4+)•K w /c (NH 3•H 2O )•c (H +),所以+32+4c(H )c(NH H O)c(NH )
的值为常数,不发生变化,故B 错误; C 、因为H 2S 为弱酸,所以pH =4的H 2S 溶液与pH =10的NaOH 溶液等体积混合,H 2S 过量,根据电荷守恒可得:c (Na +)+c (H +)=c (OH —)+2c (S 2—)+c (HS ‾),故C 错误;
D、Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,生成CaCO3与HClO,溶液碱性减弱,故D错误。

答案选A。

11.A
【解析】
A、0.01 mol·L-1的HClO溶液pH>2,氢离子浓度小于HClO浓度,说明HClO在水溶液里部分电离,所以能说明该酸是弱电解质,选项A正确;
B、NaClO、HClO都易溶于水,不能说明HClO的电离程度,所以不能据此判断HClO是弱电解质,选项B错误;
C、NaClO的电离方程式:NaClO=Na++ClO-,说明NaClO完全电离为强电解质,但不能说明HClO部分电离,所以不能据此判断HClO是弱电解质,选项C错误;
D、HClO 与Na2SO3溶液反应,可以得到Na2SO4,说明HClO具有氧化性,能氧化亚硫酸钠,但不能说明HClO部分电离,所以不能判断HClO是弱电解质,选项D错误。

答案选A。

点睛:本题考查电解质强弱的判断,明确强弱电解质的本质区别是解本题关键,注意不能根据电解质的溶解性强弱、溶液导电性强弱判断电解质强弱,为易错点。

12.B
【解析】
【详解】
A.SO2与足量NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水,SO2足量时生成亚硫酸氢钠,选项A错误;
B.Cu在氯气中燃烧生成物只有氯化铜,选项B正确;
C.Na与O2在空气中反应生成氧化钠,点燃或加热生成过氧化钠,选项C错误;
D.H2S与O2的反应,若氧气不足燃烧生成硫单质和水,若氧气充足燃烧生成二氧化硫和水,选项D错误。

答案选B。

13.C
【解析】
【详解】
A.实验室中用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气,而3 mol·L-1的盐酸是稀盐酸,因此不能发生反应制取氯气,A错误;
B.该实验不需要保证氯气是干燥的,所以装置Ⅰ中盛放的试剂是饱和NaCl溶液,作用是除去氯气中的杂质HCl气体,B错误;
C.由于NO2气体不能再CCl4中溶解,气体通过装置Ⅲ,可根据导气管口气泡的多少,观察气体流速,因此其作用是便于控制通入NO2的量,C正确;
D.若制备的NO2中含有NO,将混合气体通入水中,会发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,最后导致气体完全变质,D错误;
故合理选项是C。

14.D
【解析】
【分析】
放电时,Li x C6在负极(铜箔电极)上失电子发生氧化反应,其负极反应为:Li x C6-x e-=x Li++6C,其正极反应即在铝箔电极上发生的反应为:Li1-x FePO4+x Li++x e-=LiFePO4,充电电池充电时,正极与外接电源的正极相连为阳极,负极与外接电源负极相连为阴极,
【详解】
A.放电时,Li x C6在负极上失电子发生氧化反应,其负极反应为:Li x C6-x e-=x Li++6C,形成Li+脱离石墨向正极移动,嵌入正极,故A项正确;
B.原电池内部电流是负极到正极即Li+向正极移动,负电荷向负极移动,而负电荷即电子在电池内部不能流动,故只允许锂离子通过,B项正确;
C.充电电池充电时,原电池的正极与外接电源的正极相连为阳极,负极与外接电源负极相连为阴极,放电时,正极、负极反应式正好与阳极、阴极反应式相反,放电时Li1-x FePO4在正极上得电子,其正极反应为:Li1-x FePO4+x Li++x e-=LiFePO4,则充电时电池正极即阳极发生的氧化反应为:LiFePO4-x e-= Li1-x FePO4+x Li+,C项正确;
D.充电时电子从电源负极流出经铜箔流入阴极材料(即原电池的负极),D项错误;
答案选D。

【点睛】
可充电电池充电时,原电池的正极与外接电源的正极相连为阳极,负极与外接电源负极相连为阴极,即“正靠正,负靠负”,放电时Li1-x FePO4在正极上得电子,其正极反应为:Li1-x FePO4+x Li++x e-=LiFePO4,则充电时电池正极即阳极发生的氧化反应为:LiFePO4-x e-=Li1-x FePO4+x Li+。

15.B
【解析】
【详解】
A、没有化合价的变化,不属于氧化还原反应,故A错误;
B、H2O中H化合价由+1价→0价,化合价降低,因此H2O作氧化剂,故B正确;
C、H2O中O由-2价→0价,化合价升高,即H2O作还原剂,故C错误;
D、Na2O2既是氧化剂又是还原剂,H2O既不是氧化剂又不是还原剂,故D错误。

故选B。

二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.硫酸可将CaO转化为CaSO4渣而除去温度过高会加速NH3的挥发、加速H2O2的分解、“铜氨液”
会分解生成Cu(OH)2(答出一点即可) Cu+2H2SO4(浓)Δ
CuSO4+SO2↑+2H2O 45 ℃的水浴加热
上层清液由深蓝色逐渐变为几乎无色在不断搅拌下加入适量KOH溶液,再加入过量的10% H2O2溶液,维持pH大于7,充分反应后,煮沸(除去过量的H2O2),静置、过滤,滤液用稀盐酸酸化至pH<5,蒸发浓
缩、冰浴冷却结晶、过滤
【解析】
【分析】
电镀废渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3及CaO)用硫酸酸浸,残渣为CaSO4等溶解度不大的物质,溶液中有Cr3+、Cu2+、Fe3+,加适量Na2S 溶液,过滤,滤液中Cr3+、Fe3+,处理生成Fe(OH)3 Cr(OH)3,除去Fe(OH)3,制备K2Cr2O7;滤渣CuS沉淀,采用8 mol·L-1氨水,适量30% H2O2,并通入O2,制取铜氨溶液,通SO2,“沉CuNH4SO3”,同时生成铜粉。

【详解】
(1) “酸浸”时,用硫酸而不用盐酸,这是因为硫酸可将CaO转化为CaSO4渣而除去。

(2) “制铜氨液”,即制取[Cu(NH3)4]SO4溶液时,温度不宜过高,这是因为温度过高会加速NH3的挥发、加速H2O2的分解、“铜氨液”会分解生成Cu(OH)2(答出一点即可);
(3) ①铜与浓硫酸加热生成SO2、硫酸铜和水,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)Δ
CuSO4+SO2↑+2H2O 。

②要控制100℃以下的加热温度,且受热均匀,可选用水浴加热;“沉CuNH4SO3”时,反应液需控制在45 ℃,合适的加热方式是:45 ℃的水浴加热。

③[Cu(NH3)4]SO4溶液呈蓝色,通入SO2反应生成CuNH4SO3和Cu,反应完成的实验现象是上层清液由深蓝色逐渐变为几乎无色。

(4) 制取K2Cr2O7的实验方案:将Cr(OH)3、Fe(OH)3的混合物加入烧杯中,加适量的水调成浆状,在不断搅拌下加入适量KOH溶液,再加入过量的10% H2O2溶液,维持pH大于7,充分反应后,煮沸(除去过量的H2O2),静置、过滤,滤液用稀盐酸酸化至pH<5,蒸发浓缩、冰浴冷却结晶、过滤,冰水洗涤及干燥。

【点睛】
本题以实际化工生产“以电镀废渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3及CaO)为原料制取铜粉和K2Cr2O7的主要流程”为背景,考查了元素化合物知识,化学方程式的书写等,难点(3)[Cu(NH3)4]SO4溶液呈蓝色,通入SO2反应生成CuNH4SO3和Cu。

三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.粉碎银精矿或适当增大液固比或适当提取浸取温度或适当延长浸取时间或充分搅拌稀盐酸
AgCl+2Na2SO3=Na3[Ag(SO3)2]+NaCl CS2蒸馏4:110Al+6 NO3-+4OH-=2N2+10AlO2-+2H2O1.3×10-9
【解析】
【分析】
银精矿(其化学成分有:Ag、Zn、Cu、Pb、S及SiO2等)加盐酸和氯酸钾浸取,过滤,溶液中含有Zn2+、Cu2+、Pb2+,滤渣中含有S、SiO2、AgCl等;浸出液中加金属还原剂Zn,把Cu2+、Pb2+还原为单质,则试剂X为Zn,分离操作②为过滤,得到Cu和Pb、ZnCl2溶液;浸出渣含有S、SiO2、AgCl,加Na2SO3溶液,AgCl 与Na2SO3反应生成Na3[Ag(SO3)2]和NaCl,过滤,滤渣为S和SiO2,滤液为Na3[Ag(SO3)2]和NaCl,在滤液中加N2H4和NaOH,生成Ag和氮气;滤液中含有亚硫酸钠,氧化生成硫酸钠。

【详解】
(1)为提高浸取率可采取的措施:进一步粉碎银精矿或适当增大液固比或适当提高浸取温度或适当延长浸取时间或充分搅拌等,Cu和Pb混合物中提取Cu可选用稀盐酸,根据金属活动性顺序表可知,Pb可与稀盐酸反应,Cu不反应,再过滤即可,故答案为:粉碎银精矿或适当增大液固比或适当提取浸取温度或适当延长浸取时间或充分搅拌;稀盐酸;
(2)步骤③加Na2SO3溶液,AgCl与Na2SO3反应生成Na3[Ag(SO3)2]和NaCl,化学方程式为
AgCl+2Na2SO3=Na3[Ag(SO3)2]+NaCl,故答案为:AgCl+2Na2SO3=Na3[Ag(SO3)2]+NaCl;
(3)步骤④分离出的滤渣中主要含有S和SiO2两种杂质,利用S易溶于CS2,滤渣中加入CS2,充分溶解后过滤,然后根据S和CS2的沸点不同进行蒸馏即可,故答案为:CS2;蒸馏;
(4)步骤⑤的化学反应方程式为:4Na3[Ag(SO3)2]+N2H4+4NaOH=4Ag↓+8Na2SO3+N2↑+4H2O,
Na3[Ag(SO3)2]作氧化剂,N2H4作还原剂,其氧化剂和还原剂的物质的量之比为4:1,故答案为4:1;(5)在碱性条件下用Al粉将NO3-还原成无污染的N2排放,其离子方程式为:10Al+6
NO3-+4OH-=2N2+10AlO2-+2H2O,已知,25℃,K sp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Al(OH)3(s)⇌H++AlO2-+H2O,K a=1.0×10-13,可得,K a= c(H+)·c(AlO2-)= c(H+)·1.0×10-7mol/L=1.0×10-13,
c(H+)=1.0×10-6mol/L,c(OH-)=1.0×10-8mol/L,K sp[Al(OH)3]= c(Al3+)·c3(OH-)=1.3×10-33,
c(Al3+)=1.3×10-9mol•L-1,故答案为10Al+6 NO3-+4OH-=2N2+10AlO2-+2H2O;1.3×10-9。

四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.16 纺锤形3d104s1>sp2V形O3硫酸分子中的非羟基氧原子数比亚硫酸
多,硫酸中心原子硫价态高,易于电离出H+ 4 5∶2
A
【解析】
【分析】
(1)硫元素为16号元素,能量最高的电子为3p电子;(2)Cu为29号元素,Zn为30号元素,Cu的第二电离
能失去的是3d电子;(3)SO2分子中S原子的价层电子对数=2+1
2
(6-2×2)=3,结合等电子体的概念解答;(4)
同一元素的不同含氧酸中,非羟基氧原子数越大其酸性越强;(5)Cu(CH3CN)4中的中心原子为Cu,配位体为CH3CN,其中σ键有3个C-H、1个C-C和1个C≡N,C≡N中含有π键;(6)根据晶体结构,距离最近的两个H2分子之间的距离为晶胞面上对角线长度的一半,晶胞中Mg原子个数是8、Fe原子个数
=8×1
8
+6×
1
2
=4,所以其化学式为Mg2Fe。

据此分析解答。

【详解】
(1)硫元素为16号元素,基态硫原子核外电子有16种不同运动状态,能量最高的电子为3p电子,3p电子的原子轨道形状为纺锤形,故答案为16;纺锤形;
(2)Cu为29号元素,基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1;Zn为30号元素,基态Zn原子的价层电子排布式为3d104s2,Cu的第二电离能失去的是3d电子,失去后不稳定,第二电离能大于Zn的第二电离能,
即I2(Cu)>I2(Zn),故答案为:3d104s1;>;
(3)SO2分子中S原子的价层电子对数=2+1
2
(6-2×2)=3,轨道杂化类型为sp2,分子的空间构型为V形;与SO2
互为等电子体的分子有O3,故答案为sp2;V形;O3;
(4)同一元素的不同含氧酸中,非羟基氧原子数越大其酸性越强,硫酸分子中的非羟基氧原子数比亚硫酸多,所以H 2SO4的酸性大于H2SO3的酸性,故答案为硫酸分子中的非羟基氧原子数比亚硫酸多,硫酸中心原子硫价态高,易于电离出H+;
(5)Cu(CH3CN)4中的中心原子为Cu ,配位数为4;配位体为CH3CN,其中σ键有3个C-H、1个C-C和1个C≡N,共5个σ键,只有C≡N中含有π键,有2个π键,σ键与π键个数之比5∶2,故答案为4;5∶2;(6)设晶胞的参数为dnm,该晶体储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱心位置,则距离最近的两个H2分子之
间的距离为晶胞面上对角线长度的一半,即anm=2
×d nm,则d=2anm=2a×10-7cm,该晶胞中Mg
原子个数是8、Fe原子个数=8×1
8
+6×
1
2
=4,所以Mg、Fe原子个数之比为8∶4=2∶1,所以其化学式为
Mg2Fe,该合金的密度为=
4
A
M
N
V

73
104
4
(210)
A
g
N
a cm
-


=
1042
A
g/cm3,故答案为
1042
A。

【点睛】
本题考查物质结构和性质。

本题的易错点为(4)中σ键与π键个数比的判断,难点为(5),要注意距离最近的两个H2分子之间的距离与晶胞参数的关系。

19.-90.6 k
k


CH3OH < B、D H2
1
32
升高温度X和Z
【解析】
【分析】
Ⅰ.(1)根据盖斯定律计算ΔH3;
(2)K x=
()()
()()
32
3
22
CH OH H O
CO H
x x
x x


,根据反应达到平衡时v正= v逆计算物质的量分数平衡常数K x;
(3)升高温度,反应i逆向移动、反应ii正向移动、反应iii逆向移动;
(4)升高温度,反应iii逆向移动,H2、CO按2:1的比例增大,CH3OH的物质的量减小;
Ⅱ. (5)图中R点的平衡状态改变为X点的平衡状态,α(SO2)减小,平衡逆向移动;
(6)平衡常数相同,温度相同;
【详解】
Ⅰ.(1)i.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.4kJ·mol-1
ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
根据盖斯定律i- ii得CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3= -49.4kJ·mol-1 -41.2kJ·mol-1=-90.6 kJ·mol-1;
(2)K x =()()()()
32322CH OH H O CO H x x x x ⋅⋅,反应达到平衡时v 正= v 逆,即k 正x(CO 2)·x 3(H 2) =k 逆·x(CH 3OH)·x(H 2O),k k 正逆=()()()()
32322CH OH H O CO H x x x x ⋅⋅ ,所以K x =k k 正逆; (3)①升高温度,反应i 逆向移动、反应iii 逆向移动所以甲醇的含量明显减小;反应ii 正向移动,CO 含量增大,水的含量变化小于甲醇,故图中Y 代表CH 3OH 、X 代表CO 、Z 代表H 2O ;
②250℃时反应ii 的K x =()()()()
222CO H O CO H x x x x ⋅⋅,根据图示CO 、H 2O 的物质的量分数小于CO 2 、H 2,所以K x <1; ③A.加入适量CO ,反应iii 正向移动,能提高甲醇的产率,故不选A ;
B.使用催化剂,平衡不移动,一定不能提高甲醇的产率,故选B ;
C.循环利用原料气,提高原料利用率,能提高甲醇的产率,故不选C ;
D.升高温度,反应i 、反应iii 均逆向移动,一定不能提高甲醇的产率,故选D ;
(4)升高温度,反应iii 逆向移动,H 2、CO 按2:1的比例增大,CH 3OH 的物质的量减小,故图中a 代表CH 3OH 、c 代表CO 、b 代表H 2;
温度为700K 时,该反应的平衡常数K P =20.2
100.2+0.4+0.4=0.40.410100.2+0.4+0.40.2+0.4+0.4⨯
⎛⎫⨯⨯⨯ ⎪⎝⎭132 (MPa)-2; Ⅱ. (5)图中R 点的平衡状态改变为X 点的平衡状态,α(SO 2)减小,平衡逆向移动,所以改变的条件可以是升高温度;
(6)X 点:
()()
()()223000.50.50.50.50.50.50NO g SO g SO g +N g .5O 0.5a a a a a a a a a +开始
转化
a 平衡
K X =0.50.5=10.50.5a a a a
⨯⨯; Y 点:
()()
()()2232000.50.50NO g SO g S .50.50.5 1.5O g +NO 0.50.5g a a a a a a a a a +开始
转化
a 平衡
Ky=0.50.51=0.5 1.53
a a a a ⨯⨯; K R =16,K Z =l ;
所以图中R 、X 、Y 、Z 四点中温度相等的点是X 、Z 。

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