1、等级考仿真冲刺卷(七)(时间:90分钟满分:100分)可能用到的相对原子质量:H 1C 12N 14O 16Mg 24Al 27P 31Zn 65一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.化学材料不断改变着人类的生活、生产方式。下列说法错误的是()A.天宫二号空间站使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料B.“司烜氏,掌以夫遂(青铜凹镜),取明火于日”的“夫遂”是一种合金C.我国自主研发的“东方超环”(人造太阳)应用的氕、氘、氚互为同位素D.制作N95型口罩使用的熔喷布主要原料是聚丙烯,聚丙烯属于混合物2.下列物质分类正确的是()A.SO2、SiO2、N
2、O2均为酸性氧化物B.稀豆浆、硅酸、氯化铁溶液均为胶体C.漂白粉、水玻璃、氨水均为混合物D.Na2O2、Al2O3、Fe3O4均为碱性氧化物3.下列说法正确的是()A.为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可B.做蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸。如果在沸腾前发现忘记加沸石,应立即停止加热,冷却后补加C.在未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,说明该未知溶液中存在SO42-或SO32-D.提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法4.我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展,其
3、合成过程如图所示。下列说法不正确的是()A.丙烯醛分子中所有原子可能共平面B.可用溴水鉴别异戊二烯和对二甲苯C.对二甲苯的二氯代物有6种D.M能发生取代、加成、加聚和氧化反应5.化合物甲是一种重要的医药中间体,其结构式如图所示。其中Q、W、X、Y、Z为原子半径依次递增的短周期元素,Q、X、Z分列于三个不同周期。下列说法错误的是()A.非金属性:XZZ6.现有常用实验仪器:试管、烧杯、锥形瓶、导管、尾接管、酒精灯、表面皿、胶头滴管。非玻璃仪器任选,补充下列仪器后仍不能完成对应实验或操作的是()A.蒸馏烧瓶分离酒精和水B.分液漏斗分离用CCl4萃取溴水中的溴单质后的水层与油层C.玻璃棒用pH试纸测
4、定酸雨的pHD.酸(碱)式滴定管酸碱中和滴定7.第A族元素的原子(以R表示)与A原子结合形成RA3气态分子,其空间构型呈三角锥形。PCl5在气态和液态时,分子结构如图所示,下列关于PCl5分子的说法中不正确的是()A.每个原子都达到8电子稳定结构,且为非极性分子B.键角(ClPCl)有120、90、180几种C.PCl5受热后会分解生成分子立体构型呈三角锥形的PCl3D.分子中5个PCl键键能不都相同8.某种新型热激活电池的结构如图所示,电极a的材料是氧化石墨烯(CP)和铂纳米粒子,电极b的材料是聚苯胺(PANI),电解质溶液中含有Fe3+和Fe2+。加热使电池工作时电极b发生的反应是PANI
5、-2e-PANIO(氧化态聚苯胺,绝缘体)+2H+,电池冷却时Fe2+在电极b表面与PANIO反应可使电池再生。下列说法不正确的是()A.电池工作时电极a为正极,且发生的反应是Fe3+e-Fe2+B.电池工作时,若在电极b周围滴加几滴紫色石蕊试液,电极b周围慢慢变红C.电池冷却时,若该装置正负极间接有电流表或检流计,指针会发生偏转D.电池冷却过程中发生的反应是2Fe2+PANIO+2H+2Fe3+PANI9.某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO47H2O),设计了如下流程:下列说法不正确的是()A.溶解烧渣选
6、用足量硫酸,试剂X选用铁粉B.固体1中一定含有SiO2,控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3,进入固体2C.从溶液2得到FeSO47H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解D.若改变方案,在溶液1中直接加NaOH至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到FeSO47H2O10.硼氢化钠(NaBH4)可用作还原剂和塑料发泡剂。它在催化剂作用下与水反应获取氢气的微观过程如图所示。下列说法不正确的是()A.水在此过程中作还原剂B.若用D2O代替H2O,反应后生成的气体中含有H2、HD和D2C.通过控制催化剂的用量和表面积,可以控制氢气的产生速率D.NaBH4与水反应的离子方
7、程式为BH4-+4H2OB(OH)4-+4H2二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。11.如图是常温钠离子全固态浓差电池工作示意图。正极材料为层状含钠过渡金属氧化物,负极为钠锡合金(Na15Sn4)。下列说法合理的是()A.该电池工作时不发生氧化还原反应B.放电时,负极的反应为Na15Sn4-15e-15Na+4SnC.充电时,Na+会被吸附进入过渡金属氧化层D.充电时,a极接电源的正极,b极接电源的负极12.某种可用于治疗心脏病的药物X的结构简式为,下列有关X的说法错误的是()A.X可能有香味,
8、是乙酸乙酯的同系物B.X不溶于水,密度可能比水的小C.遇碱溶液或酸溶液均易变质D.与X互为同分异构体13.二氧化氯(ClO2,黄绿色、易溶于水的气体)是一种高效、低毒的消毒剂。其一种生产工艺如图所示。下列说法正确的是()A.气体A为Cl2B.参加反应的NaClO2和NCl3的物质的量之比为31C.溶液B中含有大量的Na+、Cl-、OH-D.可将混合气通过饱和食盐水除去ClO2中的NH314.常温下,用NaOH溶液滴定NH4HSO4溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,已知:Kb(NH3H2O)=10-5,下列叙述正确的是()A.XY过程中发生反应的离子方程式为NH4+OH-NH3H2O
9、B.Y点满足:c(NH4+)+c(Na+)=2c(SO42-)C.水的电离程度:YZXD.若Z点溶液pH=11,则此时溶液中氨水浓度约为0.1 molL-115.采用阴离子交换法合成了一系列不同Zn和Pt含量的PtSnMg(Zn)AlO催化剂用于乙烷脱氢反应CH3CH3(g)CH2CH2(g)+H2(g)H0,实验结果表明,在水滑石载体中掺杂少量的Zn对乙烷脱氢反应有明显影响,如图所示为不同Zn含量PtSn催化剂的乙烷催化脱氢反应中,乙烷的转化率随时间的变化。下列说法不正确的是()A.由图可知,PtSn/Mg(3Zn)AlO催化剂的催化反应活性最优B.一定温度下,将n mol乙烷放入V L密闭
10、容器中进行催化脱氢,维持容器体积不变,测得乙烷平衡转化率为a,则该温度下反应的平衡常数K=a2nV(1-a)C.升高温度,平衡逆向移动D.随着反应时间的延长,乙烷转化率逐渐稳定,催化活性保持在相对稳定的阶段三、非选择题:本题共5小题,共60分。16.(12分)Fe、Co、Ni均为第族元素,它们的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。(1)基态Fe原子中,电子填充的能量最高的能级符号为。(2)在空气中FeO稳定性小于Fe2O3,从电子排布的角度分析,其主要原因是 。(3)铁氰化钾K3Fe(CN)6溶液是检验Fe2+常用的试剂。1 molFe(CN)63-含键的数目为。(4)Co3+的一种配离子Co
11、(N3)(NH3)52+中,Co3+的配位数是 。配体N3-中心原子的杂化类型为。CoO的熔点是1 935 ,CoS的熔点是1 135 ,试分析CoO的熔点较高的原因: 。(5)NiO的晶胞结构如图所示,其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C原子坐标参数为 。17.(12分)工业炼铁过程中涉及的主要反应有:C(s)+O2(g)CO2(g)H1=-393 kJmol-1C(s)+CO2(g)2CO(g)H2=+172 kJmol-1Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)H32Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g)H4=+460 kJmo
12、l-1回答下列问题:(1)H3= kJmol-1。(2)T1时,向容积为10 L的恒容密闭容器中加入3 mol Fe2O3和3 mol CO发生反应,5 min时达到平衡,平衡时测得混合气体中CO2的体积分数为80%,则05 min内反应的平均速率v(CO2)= molL-1min-1,该温度下反应的平衡常数为 ,下列选项中能够说明该反应已经达到平衡状态的是 (填字母)。A.固体的物质的量不再变化B.体系的压强保持不变C.混合气体的平均摩尔质量保持不变D.单位时间内消耗CO和生成CO2的物质的量相等(3)一定条件下进行反应,正向反应速率与时间的关系如图所示,t2时刻改变了一个外界条件,可能是
13、。(4)向密闭容器中加入足量的Fe2O3、Fe和一定量的CO、CO2,在T2和T3下,反应体系中CO和CO2的分压随时间变化的关系如图所示(已知温度:T1T2T3)。T2时,p(CO2)随时间变化关系的曲线是,T3时,p(CO)随时间变化关系的曲线是 。向T3时已经达到平衡状态的反应体系中再充入一定量的CO,再次达到平衡时,CO与CO2的物质的量之比为 。18.(12分)苯胺()是重要的化工原料。某兴趣小组在实验室里进行苯胺的相关实验。已知:和NH3相似,与盐酸反应生成易溶于水的盐用硝基苯制取苯胺的反应原理:2+3Sn+12HCl2+3SnCl4+4H2O有关物质的部分物理性质见表:物质熔点/
14、 沸点/ 溶解性密度/(gcm-3)苯胺-6.3184微溶于水,易溶于乙醚1.02硝基苯5.7210.9难溶于水,易溶于乙醚1.23乙醚-116.234.6微溶于水0.713 4.比较苯胺与氨气的性质(1)将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,产生白烟,反应的化学方程式为 ;用苯胺代替浓氨水重复上述实验,却观察不到白烟,原因是 。.制备苯胺往如图所示装置(夹持装置略,下同)的冷凝管口分批加入20 mL浓盐酸(过量),置于热水浴中回流20 min,使硝基苯充分还原;冷却后,往三颈烧瓶中滴入一定量50% NaOH溶液,至溶液呈碱性。(2)冷凝管的进水口是 (填“a”或“b”)。(3)滴加NaOH溶
15、液的主要目的是析出苯胺,反应的离子方程式为 。.提取苯胺.取出图1所示装置中的三颈烧瓶,改装为图2所示装置。加热装置A产生水蒸气,烧瓶C中收集到苯胺与水的混合物;分离混合物得到粗苯胺和水溶液。.往所得水溶液加入氯化钠固体,使溶液达到饱和状态,再用乙醚萃取,得到乙醚萃取液。.合并粗苯胺和乙醚萃取液,用NaOH固体干燥,蒸馏后得到苯胺2.79 g。(4)装置B无需用到温度计,理由是 。(5)操作中,为了分离混合物,取出烧瓶C前,应先打开止水夹d,再停止加热,理由是 。(6)该实验中苯胺的产率为 。(7)欲在不加热条件下除去苯胺中的少量硝基苯杂质,简述实验方案: 。19.(12分)铝热法冶炼金属铬的
16、矿渣中含有Cr2O7、Al2O3及少量Fe2O3,从中提取铬与铝有酸法和碱法两种工艺。请回答:.酸法。矿渣经硫酸浸取后,浸取液通过电沉积得到单质Cr;向剩余溶液中加碱回收得到Al(OH)3。(1)为提高矿渣的浸取率,可采取的措施有(写出两点)。(2)电沉积时,阴极的电极反应式为 。.碱法。工艺流程如下:已知:“焙烧”后固体成分为Na2CrO4、NaAlO2、NaFeO2。AlO2-、Zn2+均可与EDTA 11结合成络离子;Zn2+可与PAN 11结合成紫红色络合物,且结合能力弱于EDTA。(3)浸渣的主要成分为Fe(OH)3。则“浸取”时发生反应的离子方程式为 。(4)“浸取”后所得溶液中A
17、l的含量可用EDTA滴定法测定:取20.00 mL浸取液于锥形瓶中,加入c1 molL-1EDTA标准液V1 mL(稍过量);依次用盐酸、醋酸钠醋酸缓冲溶液调溶液至酸性,加热后滴入PAN指示剂;用c2 molL-1ZnSO4标准液滴定至溶液恰好呈紫红色,消耗标准液V2 mL。则“浸取”后所得溶液中Al的含量为 gL-1(填计算式即可)。(5)“碳分”时通入CO2后,通过 (填操作名称),即可得到纯净的Al2O3。(6)“还原”时发生主要反应的离子方程式为 。(7)“沉淀”时,当c(Cr3+)10-5molL-1时,应调节溶液的pH至少为 。(KspCr(OH)3=1.010-32)20.(12
18、分)美托洛尔可用于治疗高血压及心绞痛,某合成路线如图:回答下列问题:(1)已知常温下,SOCl2(氯化亚砜)是一种有强烈刺激性气味的发烟液体,遇水水解,加热分解。下列关于乙酸制备A的实验表述正确的是 (填字母)。a.该实验常采用浓的醋酸溶液与过量SOCl2反应以提高产率b.反应控制在较高温度下,并加入催化剂加快反应速率c.反应产物中有污染性气体,需在通风橱中进行,且要吸收尾气d.该反应有机副产物少、产品易分离,且产率较高。(2)C中含氧官能团的名称是 。(3)AB的反应类型是,D的分子式为。(4)反应EF的化学方程式为 。(5)试剂X的分子式为C3H5OCl,则X的结构简式为,X的同分异构体中
19、含的有 种。(6)4苄基苯酚()是一种药物中间体,请设计以苯甲酸和苯酚为原料制备 4苄基苯酚的合成路线: (无机试剂任用)。参考答案1.A碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料,它是一种新型无机高分子材料,A错误;“夫遂”是青铜凹镜,而青铜是铜锡的合金,所以“夫遂”是一种合金,B正确;氕、氘、氚是氢元素的三种核素,三者互为同位素,C正确;制作熔喷布的主要原料是聚丙烯,聚丙烯由许多个n值不同的分子混合而成,所以属于混合物,D正确。2.C二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,不属于酸性氧化物,故A错误;硅酸属于纯净物,不是胶体,氯化铁溶液不是胶体,故B错误;Na2O2为过氧
20、化物,Fe3O4为碱性氧化物,Al2O3属于两性氧化物,故D错误。3.B氯水中的次氯酸能漂白pH试纸,不能用pH试纸测定新制氯水的pH,故A错误;液体加热时加沸石或碎瓷片,可防止溶液暴沸,如果加热一段时间后发现忘记加沸石,应该停止加热,待溶液冷却后重新添加沸石,故B正确;硫酸钡和AgCl均为不溶于酸的白色沉淀,则向某溶液中滴加BaCl2溶液生成白色沉淀,继续加稀硝酸沉淀不溶解,溶液中可能含Ag+,故C错误;氯化钠的溶解度受温度影响小,氯化钠中混有少量的硝酸钾,氯化钠是大量的,制得的饱和溶液中硝酸钾量较少,不能采取降温结晶的方法,故D错误。4.C丙烯醛分子中的碳碳双键是平面结构,醛基也是平面结构
21、,中间是一个可以旋转的单键,所以分子里所有原子有可能在同一平面,A正确;异戊二烯里含有碳碳双键,可以与溴水发生加成反应而导致溴水褪色,而对二甲苯与溴水不反应,可以鉴别,B正确;对二甲苯里面有2种类型的H,其二氯代物共有7种:当两个氯取代甲基上的H时有2种,当有一个氯取代甲基上的H,另一个取代苯环上的H,有邻、间2种结构,当两个氯都取代苯环上的H,采用定一议二的方法,当其中一个氯在甲基邻位时,另一个氯有3种结构,此二氯代物有3种,C不正确;M中有碳碳双键,可以发生加成、加聚反应,有醛基,可以发生氧化、加成反应,有烃基,可以发生取代反应,D正确。5.B由“Q、X、Z分列于三个不同周期”,可推出Q为
22、H元素,X为第二周期元素,Z为第三周期元素;从甲的结构图中可以看出,X形成4个共价键,W形成2个共价键,Z形成2个共价键,则X最外层电子数为4,W最外层电子数为6,Z最外层电子数为6;从而得出X为C元素,W为O元素,Z为S元素。由以上分析可知,Q、W、X、Y、Z分别为H、O、C、Cl、S。因为酸性:H2CO3H2SO4,所以非金属性:CS,故非金属性:CSS,D正确。6.A酒精和水为互溶的液态混合物,用蒸馏的方法分离两者,蒸馏操作需要的玻璃仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、尾接管、锥形瓶,故还缺少的玻璃仪器有温度计、直形冷凝管,因此补充了蒸馏烧瓶后仍不能完成该操作,故A符合;分离用C
23、Cl4萃取溴水中的溴单质后的水层与油层用分液的方法即可,需要的玻璃仪器有烧杯和分液漏斗,因此补充了分液漏斗后能完成该操作,故B不符合;用pH试纸测定酸雨的pH需要的玻璃仪器有表面皿、玻璃棒,因此补充了玻璃棒后能完成该操作,故C不符合;酸碱中和滴定需要的玻璃仪器有酸(碱)式滴定管、锥形瓶、烧杯,因此补充了酸(碱)式滴定管后能完成该操作,故D不符合。7.AP原子最外层有5个电子,形成5个共用电子对,所以PCl5中P的最外层电子数为10,不满足8电子稳定结构,故A不正确;上下两个顶点与中心P原子形成的键角为180,中间为平面三角形,构成三角形的键角为120,顶点与平面形成的键角为90,所以键角(Cl
24、PCl)有90、120、180几种,故B正确;三氯化磷分子中,P原子价层电子对数=3+12(5-31)=4,且含有一个孤电子对,所以其空间构型是三角锥形,PCl5PCl3+Cl2,则PCl5受热后会分解生成分子立体构型呈三角锥形的PCl3,故C正确;键长越短,键能越大,键长不同,所以键能不同,故D正确。8.C根据b极电极反应判断电极a是正极,电极b是负极,电池工作时电极a上的反应是Fe3+e-Fe2+,A正确;电池工作时电极b发生的反应是PANI-2e-PANIO(氧化态聚苯胺,绝缘体)+2H+,溶液显酸性,若在电极b周围滴加几滴紫色石蕊试液,电极b周围慢慢变红,B正确;电池冷却时Fe2+是在
25、电极b表面与PANIO反应使电池再生,因此冷却再生过程电极a上无电子得失,导线中没有电子通过,C不正确;电池冷却时Fe2+是在电极b表面与PANIO反应使电池再生,反应是2Fe2+PANIO+2H+2Fe3+PANI,D正确。9.D流程设计意图是用硫酸把Fe2O3、Al2O3转化为硫酸盐,除去SiO2,然后用铁粉还原Fe3+得到硫酸亚铁,A正确;固体1为SiO2,分离FeSO4和Al2(SO4)3采用的是调控pH的方法,使Al3+转化为Al(OH)3沉淀从而与FeSO4分离,B正确;Fe2+容易被氧化,所以在得到FeSO47H2O产品的过程中,要防止其被氧化和分解,C正确;在溶液 1中直接加过
26、量的NaOH得到的是Fe(OH)2沉淀,但 Fe(OH)2不稳定,很容易被氧化为Fe(OH)3,最终所得的产品不纯,混有较多的杂质Fe2(SO4)3,D不正确。10.A水中氢元素的化合价降低,是氧化剂,故A不正确;若用D2O代替H2O,D2O中的D一部分进入氢气,一部分进入B(OH)4-,氢原子重新组合,所以生成的氢气有H2、HD、D2,故B正确;使用催化剂可以改变化学反应速率,所以通过控制催化剂的用量和表面积,可以控制氢气的产生速率,故C正确;反应的离子方程式为BH4-+4H2OB(OH)4-+4H2,故D正确。11.BD该电池放电时,是原电池工作原理,充电时,是电解池工作原理,无论是放电还
27、是充电均发生了氧化还原反应,故A错误;该电池放电时,是原电池工作原理,负极上为钠锡合金(Na15Sn4)失电子发生氧化反应生成钠离子和锡,电极反应式为Na15Sn4-15e-15Na+4Sn,故B正确;充电时,是电解池工作原理,Na+会向阴极移动,是脱离过渡金属氧化层,故C错误;充电时,是电解池工作原理,电池的负极和电源的负极相连,电池负极为钠锡合金(Na15Sn4),则充电时,b极接电源的负极,a极接电源的正极,故D正确。12.AX中含有碳环结构,不可能是乙酸乙酯的同系物,故A错误;X属于酯类物质,不溶于水,密度可能比水的小,故B正确;X属于酯类物质,遇碱溶液或酸溶液均会因为水解而变质,故C
28、正确;与X分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D正确。13.C根据题意分析,气体A为H2,故A错误;在NCl3溶液中加入NaClO2溶液加热反应生成ClO2、NH3和溶液B,由氢元素守恒可知,有水参加反应,结合得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒可知,反应还生成NaCl与NaOH,方程式为6NaClO2+NCl3+3H2O3NaCl+6ClO2+NH3+3NaOH,参加反应的NaClO2和NCl3的物质的量之比为61,故B错误;根据上述分析可知,溶液B中含有NaCl与NaOH,则含有大量的Na+、Cl-、OH-,故C正确;二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色、易溶于水的气体,不可用饱和食盐水除去C
29、lO2中的NH3,故D错误。14.CDNH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液,H+与OH-先发生反应,NH4+与OH-后发生反应,XY过程中发生反应的离子方程式为H+OH-H2O,A不正确;Y点时,溶质为NaNH4SO4,pHc(OH-),所以c(NH4+)+c(Na+)ZX,C正确;若Z点溶液pH=11,则此时溶液中发生一水合氨的电离:NH3H2ONH4+OH-,则Kb=c(NH4+)c(OH-)c(NH3H2O),即10-310-3c(NH3H2O)=10-5,氨水浓度约为0.1 molL-1,D正确。15.AC由题图可知,当时间相同时,PtSn/Mg(2Zn)AlO催化剂的催化反应活性最优
30、,乙烷转化率最高,故A不正确;一定温度下,将n mol乙烷放入V L密闭容器中进行催化脱氢,维持容器体积不变,测得乙烷平衡转化率为a,则该温度下反应的平衡常数K=c(CH2=CH2)c(H2)c(CH3CH3)=naVnaVn(1-a)V=a2nV(1-a),故B正确;CH3CH3(g)CH2CH2(g)+H2(g)H0,升高温度,平衡正向移动,故C不正确;由题图知,随着反应时间的延长,曲线的斜率逐渐变小,乙烷转化率逐渐稳定,催化活性保持在相对稳定的阶段,故D正确。16.解析:(1)铁的原子序数为26,价电子排布式为3d64s2,由构造原理可知能量最高的能级为3d。(2)氧化亚铁中亚铁离子的价
31、电子排布式为3d6,3d轨道没有达到半充满的稳定结构,氧化铁中铁离子的价电子排布式为3d5,3d轨道达到半充满的稳定结构,所以在空气中FeO稳定性小于Fe2O3。(3)在Fe(CN)63-中,CN-与铁离子之间有6个配位键,在每个CN-内部有一个共价键,所以1 mol中含有键的数目为12NA。(4)Co(N3)(NH3)52+中,Co3+为中心离子,N3-和NH3为配位体,配位数为6;配体N3-与二氧化碳的原子个数和价电子数相同,属于等电子体,等电子体具有相同的空间构型,二氧化碳的空间构型为直线形,则N3-的空间构型也为直线形,由空间构型可知N原子的杂化方式为sp杂化;CoO和CoS均为离子晶
32、体,但S2-半径大于O2-半径,CoO的晶格能大于CoS,因此CoO的熔点较高。(5)已知晶胞中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则以A为晶胞坐标原点,晶胞的边长为1,C原子在晶胞立方体的面心上,则C原子坐标参数为(1,12,12)。答案:(1)3d(2)Fe2+中3d轨道没有达到半充满的稳定结构,而Fe3+中3d轨道达到半充满的稳定结构(3)12NA(4)6sp两者均为离子晶体,但S2-半径大于O2-半径,CoO的晶格能大于CoS,因此CoO的熔点较高(5)(1,12,12)17.解析:(1)由题干信息分析可得,反应可通过12(-3)得到,根据盖斯定律,H3=12(H4-3
33、H2)=12(460-3172)kJmol-1=-28 kJmol-1。(2)T1时,向容积为10 L的恒容密闭容器中加入3 mol Fe2O3和3 mol CO发生反应,平衡时测得混合气体中CO2的体积分数为80%,设CO转化了x mol,列三段式有:Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)初始(mol) 3 0转化(mol)x x平衡(mol)3-x x则x3-x+x=80%,解得x=2.4,因此05 min内反应的平均速率v(CO2)=2.4mol10 L5min=0.048 molL-1min-1,该温度下反应的平衡常数K=c3(CO2)c3(CO)=(0.240.0
34、6)3=64;由化学反应方程式可知,反应中固体的物质的量为一个变量,当固体的物质的量不再发生改变时,可以说明反应达到了平衡,A选项正确;恒温恒容时,由阿伏加德罗定律pV=nRT可知,体系的压强与气体的物质的量成正比,因为反应中气体的物质的量始终保持不变,所以体系压强始终不变,故体系的压强保持不变不能说明反应达到了平衡,B选项错误;混合气体的平均摩尔质量=混合气体的总质量混合气体的物质的量,反应前后混合气体的总质量增加,总物质的量不变,则混合气体的平均摩尔质量为一个变量,当混合气体的平均摩尔质量保持不变时,可以说明反应达到了平衡,C选项正确;单位时间内消耗CO和生成CO2都是正反应方向,不能说明
35、反应达到了平衡,D选项错误。(3)由于该反应是一个反应前后气体体积不变且正反应是放热的反应,根据图像变化趋势可知,在t2时v正减小,且重新平衡时等于原平衡的v正,平衡不移动,则改变的条件可能是在恒压条件下充入一定量的CO2气体。(4)由(2)知,T1时,反应的平衡常数K=c3(CO2)c3(CO)=64,因为T1T2T3,所以T2、T3时,反应达到平衡后K3K2K,则达到平衡后,T3时的p(CO2)p(CO)T2时的p(CO2)p(CO)4,故曲线a表示T2时p(CO2)随时间变化的关系曲线,曲线d表示T2时p(CO)随时间变化的关系曲线,曲线b表示T3时p(CO2)随时间变化的关系曲线,曲线
36、c表示T3时p(CO)随时间变化的关系曲线,由于温度不变,平衡常数不变,故向T3时已经达到平衡状态的反应体系中再充入一定量的CO,再次达到平衡时,CO与CO2的物质的量之比仍为17。答案:(1)-28(2)0.04864AC(3)恒压条件下充入一定量CO2(4)ac1718.解析:(1)蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近,产生白烟,是浓氨水挥发出来的NH3和浓盐酸挥发出来的HCl反应生成NH4Cl固体小颗粒,化学方程式为NH3+HClNH4Cl;用苯胺代替浓氨水重复上述实验,却观察不到白烟,原因是苯胺沸点为184 ,比较高,不易挥发。(2)冷凝管是下口进水,上口出水,以保证冷凝效果。(3)滴加Na
37、OH溶液的主要目的是析出苯胺,反应的离子方程式为C6H5NH3+OH-C6H5NH2+H2O。(4)因为蒸馏出来的是水和苯胺的混合物,故无需温度计。(5)操作中,为了分离混合物,取出烧瓶C前,应先打开止水夹d,再停止加热,理由是防止装置B内压强突然减小引起倒吸。(6)设理论上得到苯胺的质量为m,根据原子守恒可知C6H5NO2C6H5NH2,则m=1.235.093123g=4.65 g,所以该实验中苯胺的产率=2.79 g4.65 g100%=60.0%。(7)在混合物中先加入足量盐酸,经分液除去硝基苯,再往水溶液中加NaOH溶液析出苯胺,分液后用NaOH固体干燥苯胺中还含有的少量水分,滤去N
38、aOH固体,即可得较纯净的苯胺,即实验方案是加入稀盐酸,分液除去硝基苯,再加入氢氧化钠溶液,分液去水层后,加入NaOH固体干燥、过滤。答案:(1)NH3+HClNH4Cl苯胺沸点较高,不易挥发(2)b(3)C6H5NH3+OH-C6H5NH2+H2O(4)蒸出物为混合物,无需控制温度(5)防止B中液体倒吸(6)60.0%(7)加入稀盐酸,分液除去硝基苯,再加入氢氧化钠溶液,分液去水层后,加入NaOH固体干燥、过滤19.解析:.(1)酸浸时,可采用适当增加硫酸浓度、升高反应温度、减小矿渣粒径、增加浸取时间、搅拌等方法提高矿渣的浸取率。(2)电沉积时,Cr3+在阴极得到电子生成Cr,电极反应式为C
39、r3+3e-Cr。.(3)由分析可知,加水浸取,发生反应:FeO2-+2H2OFe(OH)3+OH-,浸渣为Fe(OH)3。(4)已知AlO2-、Zn2+均可与EDTA以11结合成络离子;Zn2+可与PAN 11结合成紫红色络合物,且结合能力弱于EDTA,则AlO2-消耗的EDTA的物质的量为(c1V1-c2V2)10-3 mol,则Al的物质的量为(c1V1-c2V2)10-3 mol,其质量为27 gmol-1(c1V1-c2V2)10-3 mol=27(c1V1-c2V2)10-3 g,则溶液中Al的含量为27(c1V1-c2V2)10-3g2010-3L=27(c1V1-c2V2)20
40、gL-1。(5)“碳分”时,向浸取液中通入CO2,发生反应:2H2O+NaAlO2+CO2NaHCO3+Al(OH)3,过滤得到Al(OH)3沉淀,将沉淀洗涤后加热可直接分解得到纯净的Al2O3。(6)过滤后滤液中含有Na2CrO4,再向滤液中加入Na2S2O3和稀硫酸,Na2CrO4被还原为Cr3+,根据氧化还原反应得失电子守恒规律可得,反应的离子方程式为8CrO42-+3S2O32-+34H+6SO42-+8Cr3+17H2O或4Cr2O72-+3S2O32-+26H+6SO42-+8Cr3+13H2O。(7)根据沉淀溶解平衡Cr(OH)3Cr3+3OH-可得,KspCr(OH)3=c(C
41、r3+)c3(OH-),则当c(Cr3+)=10-5 molL-1时,c(OH-)=3KspCr(OH)3c(Cr3+)=31.010-3210-5=10-9 molL-1,则c(H+)=10-5molL-1,pH=5,所以应调节溶液的pH至少为5。答案:(1)适当增加硫酸浓度、升高反应温度、减小矿渣粒径、增加浸取时间、搅拌(任意两点)(2)Cr3+3e-Cr(3)FeO2-+2H2OFe(OH)3+OH-(4)27(c1V1-c2V2)20(5)过滤、洗涤、加热(6)8CrO42-+3S2O32-+34H+6SO42-+8Cr3+17H2O(或4Cr2O72-+3S2O32-+26H+6SO
42、42-+8Cr3+13H2O)(7)520.解析:乙酸发生取代反应生成,由B的分子式、C的结构简式可知,A与苯酚发生取代反应生成B,B与氯气发生取代反应生成C,故B为,C发生还原反应生成D()。D中氯原子水解、酸化得到E为,由G的结构简式可知,E中醇羟基与甲醇发生分子间脱水反应生成F,F中酚羟基上氢原子被取代生成G,故F为,试剂X的分子式为C3H5OCl,则X的结构简式为,对比G、美托洛尔的结构简式可知,G发生开环加成反应生成美托洛尔,据此分析解答。(1)浓的醋酸溶液中含有水,与SOCl2发生水解,应使用无水醋酸,故a错误;较高温度下,SOCl2受热分解,不利于制备反应的发生,反应速率会减慢,
43、故b错误;乙酸与SOCl2反应生成、HCl和二氧化硫,产物中有污染性气体,需在通风橱中进行,且要吸收尾气,故c正确;该反应的产物为、HCl和二氧化硫,除反应过程中挥发出来的少量乙酸和氯化亚砜,无其他有机副产物,结合杂质性质,挥发出来的少量乙酸和氯化亚砜可通过加热除去,产品易分离,且产率较高,故d正确。(2)根据流程中C的结构简式知,其中含氧官能团的名称是酚羟基、羰基。(3)AB是苯环上氢原子被取代生成B,属于取代反应;根据D()的结构简式可知,其分子式为C8H9OCl。(4)根据分析,E中醇羟基与甲醇发生分子间脱水反应生成F,F为,则反应EF的化学方程式为+CH3OH+H2O。(5)试剂X的分子式为C3H5OCl,根据上述分析知X的结构简式为;含的X的同分异构体中:的碳原子两端分别连H和CH3CHCl(或CH2ClCH2),或的碳原子两端分别连接CH3CH2和Cl,或的碳原子两端分别连接CH3和CH2Cl,则共有4种。(6)苯甲酸先与SOCl2发生取代反应生成,然后和苯酚发生取代反应,最后在Zn(Hg)/HCl作用下反应生成,合成路线流程图为。答案:(1)cd(2)酚羟基、羰基(3)取代反应C8H9OCl(4)+CH3OH +H2O(5)4(6)
