2021年新高考适用性考试模拟卷(山东专用)(五)(解析版)
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2021年新高考适用性考试模拟卷(山东专用)(五)(解析版)

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资料简介
2021 年山东新高考适用性考试模拟卷(五) 化学 (考试时间:90 分钟 试卷满分:100 分) 可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 一、选择题:本题共 10 个小题,每小题 2 分,共 20 分。每小题只有一项是符合题目要求。 1.新冠肺炎疫情防控期间,为了切断传播途径,控制疾病流行,经常会用到各类消毒剂。下列消毒剂不具有强 氧化性的是(  ) A.84 消毒液 B.过氧乙酸溶液 C.医用酒精 D.二氧化氯消毒剂 【答案】C 【解析】84 消毒液的有效成分为次氯酸钠,过氧乙酸、二氧化氯等都具有强氧化性,可用于杀菌消毒,酒精不 具有强氧化性,可使细胞脱水而达到杀菌消毒目的,故答案选 C。 2.化合物 (如图)是一种重要的材料中间体,下列有关化合物 的说法中正确的是( ) A.分子中含有三种官能团 B.可与乙醇、乙酸反应 C.所有碳原子一定处于同一平面 D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同 【答案】B 【解析】A.该有机物中含有碳碳双键、醚键、羟基、羧基 4 种官能团,故 A 错误; B.含有羟基可以和乙酸发生酯化,含有羧基可以和乙醇酯化,故 B 正确; C.双键上的碳原子和与该碳原子之间相连的碳原子处于同一平面,该物质含有多个双键结构,也即有多个平面 结构,各平面之间由单键相连,单键可以旋转,所以所有碳原子不一定处于同一平面,故 C 错误; D.含有双键可以与溴发生加成反应使溴水褪色,双键、羟基可以被酸性高锰酸钾氧化从而使其褪色,原理不同, 故 D 错误; 3.下列解释事实的离子方程式不正确的是(  ) A.用石墨电极电解饱和食盐水:2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+H2↑+Cl2↑ B.用 Na2CO3 溶液处理锅炉水垢中的 CaSO4:CaSO4(s)+CO32﹣⇌CaCO3(s)+SO42﹣ M MC.过量铁粉与稀硝酸反应:Fe+NO3﹣+4H+═Fe3++NO↑+2H2O D.向 Ba(OH)2 溶液中加入少量的 NaHSO4 溶液:Ba2++OH﹣+H++SO42﹣═BaSO4↓+H2O 【答案】C 【解析】A.用石墨电极电解饱和食盐水得到氢氧化钠和氢气、氯气,离子方程式:2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+H2↑+Cl2↑,故 A 正确; B.用 Na2CO3 溶液处理锅炉水垢中的 CaSO4,因碳酸钙沉淀的生成,促使 CaSO4 溶解,相应的离子方程式为: CaSO4(s)+CO32﹣⇌CaCO3(s)+SO42﹣,故 B 正确; C.铁粉与过量稀硝酸反应:Fe+NO3﹣+4H+═Fe3++NO↑+2H2O,若过量铁粉,则铁离子被还原为亚铁离子,故铁 粉过量时,离子方程式为:3Fe+2NO3﹣+8H+═3Fe2++2NO↑+4H2O,故 C 错误; D.向 Ba(OH)2 溶液中加入少量的 NaHSO4 溶液,离子方程式:Ba2++OH﹣+H++SO42﹣═BaSO4↓+H2O,故 D 正确; 4.设 为阿伏伽德罗常数的值,下列说法不正确的是( ) A.常温下,1LpH=10 的 溶液中所含 的数目为 10-4 NA B.氯碱工业中转移 2mol 电子时,通过阳离子交换膜的 的数目为 2NA C.过量的铜与含 0.2mol 的浓硝酸反应,转移电子的数目大于 0.1NA D.室温下向 1LpH=1 的醋酸溶液中加水稀释,所得溶液中 的数目大于 0.1NA 【答案】B 【解析】A.pH=10 的碳酸钠溶液中 c(OH-)=10-4mol/L,所以 1L 该溶液所含氢氧根的物质的量为 10-4mol,故 A 正确; B.氢氧根为阴离子,不能通过阳离子交换膜,故 B 错误; C.若 0.2molHNO3 全部被铜还原为 NO2,则转移 0.1mol 电子,但是铜和硝酸反应过程中硝酸变稀会生成 NO,N 的化合价降低 3 价,所以转移的电子数目大于 0.1NA,故 C 正确; D.1LpH=1 的醋酸溶液中 n(H+)=1L×0.1mol/L=0.1mol,加水稀释促进醋酸的电离,从而电离出更多的氢离子, 所得溶液中 H+的数目大于 0.1 NA,故 D 正确; 5.氧化铅-铜电池是一种电解质可循环流动的新型电池(如图所示),电池总反应为 。下列有关该电池的说法正确的是( ) === 电解 AN 2 3Na CO O H − O H − 3HNO H+ 2 2 4PbO Cu 2H SO+ + 4 4 2PbSO CuSO 2H O+ +A.电池工作时,电子由 Cu 电极经电解质溶液流向 PbO2 电极 B.电池工作过程中,电解质溶液的质量逐渐减小 C.正极反应式: D.电池工作过程中,两个电极的质量均减小 【答案】C 【解析】A.电池工作时,电子不能流经电解质溶液,只能在外电路中流动,A 选项错误; B.由电池总反应可知,若反应的 PbO2 为 1mol,则电解质溶液中增加了 2mol O、1mol Cu,减少了 1mol , 则增加和减少的质量相等,反应前后电解质溶液的质量不变,B 选项错误; C.由电池总反应可知,PbO2 得电子,正极反应式为 ,C 选项 正确; D.正极反应生成的 PbSO4 附着在 PbO2 电极上,其质量增加,D 选项错误; 答案选 C。 6.CH4 与 Cl2 生成 CH3Cl 的反应过程中,中间态物质的能量关系如图所示(Ea 表示活化能)。下列说法不正确的 是 A.已知 Cl•是由 Cl2 在光照条件下化学键断裂生成的,该过程可表示为: B.相同条件下,Ea 越大相应的反应速率越慢 C.图中 ΔH<0,其大小与 Ea1、Ea2 无关 D.CH4+Cl2 CH3Cl+HCl 是一步就能完成的反应 2 2 4 4 2PbO 2e 4H SO PbSO 2H O− + −+ + + + 2 4SO − 2PbO 2e−+ + 2 4 4 24H SO PbSO 2H O+ −+ + 光→【答案】D 【解析】A.已知 Cl•是由 Cl2 在光照条件下化学键断裂生成的,由分子转化为活性原子,该过程可表示为: ,故 A 正确; B.相同条件下,Ea 越大,活化分子百分数越少,相应的反应速率越慢,故 B 正确; C.图中反应物总能量大于生成物总能量,ΔH<0,其大小与 Ea1、Ea2 无关,故 C 正确; D.由图 Cl•先与 CH4 分子形成过渡态[CH3···H···Cl] ,生成中间体 CH3·+HCl,再与 Cl2 反应经过第二过渡态, CH3· ···Cl···Cl ,生成 CH3Cl+Cl•,总反应为 CH4+Cl2 CH3Cl+HCl,不是一步完成的,故 D 错误; 7.下列图示与对应的叙述相符合的是( ) A. 表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化 B. 表示反应物断键吸收的总能量大于生成物成键放出的总能量 C. 表示 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液滴定 20 mL 0.1 mol·L-1 硫酸时溶液 pH 的变化 D. 表示向 Ba(OH)2 溶液中滴加稀 H2SO4 至过量,溶液的导电性变化情况 【答案】B 【解析】A、升高温度,正逆反应速率都增大,都大于原来平衡速率,选项 A 错误; B、反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量为吸热反应,该图表示正确,选项 B 正确; C、图中向 20 mL 0.1 mol·L-1 硫酸中滴加 0.1 mol·L-1NaOH 溶液时,溶液酸碱性的变化是:酸性溶液→中性溶液 →碱性溶液,但滴定终点消耗氢氧化钠的体积应该为 40 mL,选项 C 错误; D、图丁表示向 Ba(OH)2 溶液中滴加稀 H2SO4 至过量,溶液的导电性变化应逐渐减小,当硫酸过量时导电性逐渐 增大,选项 D 错误; 8.氮化硅(Si3N4)可用作高级耐火材料、新型陶瓷材料、LED 基质材料等。已知:Si 的电负性比 H 的小,利用硅 烷(SiH4)制备氮化硅的反应为 。下列有关说法正确的是( ) 光→ 4 3 3 4 23SiH 4NH Si N 12H+ +A.硅烷中 Si 的化合价为-4 价 B.NH3 在该反应中作还原剂 C.H2 既是氧化产物,也是还原产物 D.转移 1.2mol 电子时,生成 26.88 L H2 【答案】C 【解析】A.Si 的电负性比 H 的小,则 SiH4 中电子偏向 H,H 为-1 价,Si 为+4 价,A 选项错误; B.反应前后 Si 的化合价不变,SiH4 中-1 价 H 与 NH3 中+1 价 H 发生氧化还原反应生成 H2,则 SiH4 是还原剂, NH3 为氧化剂,B 选项错误: C.根据方程式可知,SiH4 中-1 价 H 与 NH3 中+1 价 H 发生氧化还原反应生成 H2,所以 H2 是氧化产物,也是还 原产物,C 选项正确; D.缺少标准状况的条件,不能计算氢气的体积,D 选项错误; 9.下列有关物质性质和用途说法错误的是(  ) A.SO2 可用于某些食品的防腐剂 B.MgO 熔点很高,可用于制造耐火材料 C.NH3 在工业上可用于制纯碱 D.SiO2 有良好的导电性,可用于制造芯片 【答案】D 【解析】A.二氧化硫有毒,不能做食品和干果的防腐剂,但在一定范围内控制 SO2 的量,可以少量应用于果汁、 饮料中,如葡萄酒,故 A 正确; B.氧化镁和氧化铝的熔点高,常用于制造耐火材料,故 B 正确; C.氨气、二氧化碳和氯化钠反应生成碳酸氢钠和氯化铵,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,所以 NH3 在工业上可 用于制纯碱,故 C 正确; D.晶体硅导电性介于导体与绝缘体之间,为半导体,常用于制造计算机的芯片,SiO2 有良好的导光性,可用于 制光纤,故 D 错误 10.用下列实验装置能达到相关实验目的的是( ) A B C D 实验 装置 实验 目的 除去苯中 混有的水 制备并收集少量 NO2 实验室焙烧硫 酸铜晶体 测定中和反应的反应热【答案】D 【解析】A.苯与水都是液态,互不相溶,用分液操作分离,故 A 错误; B.NO2 溶于水并与水反应,集气瓶中收集到的是 NO,故 B 错误; C.焙烧固体应采用坩埚,不是蒸发皿,故 C 错误; D.中和反应的反应热测定需温度计、玻璃搅拌棒、带有隔热层的容器等,故 D 正确。 二、选择题:本题共 5 个小题,每小题 4 分,共 20 分。每小题有一个或者俩个选项是符合题目要求。全部选对 得四分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分。 11.中科院科学家们研究开发了一种柔性手机电池,示意图如图所示[其中多硫化锂(Li2Sx)中 x=2、4、6、8]。下 列说法错误的是( ) A.碳纳米层具有导电性,可用作电极材料 B.放电时,Li+移向 Li2Sx 膜 C.电池工作时,正极可能发生反应:2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4 D.电池充电时间越长,电池中 Li2S2 的量越多 【答案】D 【解析】A.作为超级电容器电极材料,碳纳米层具有导电性高和循环稳定性好的特点,故 A 正确; B.放电时,阳离子向正极移动,Li2Sx 为柔性手机电池的正极,则 Li+移向 Li2Sx 膜,故 B 正确; C.电池工作时,Li2Sx 做正极,Li2Sx 得电子发生还原反应,x 值会减小,正极反应式可能为 2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4,故 C 正确; D.电池充电时,Li2Sx 做阳极,Li2Sx 失电子发生氧化反应,x 值会增大,则 Li2S2 的量减小,故 D 错误; 12.W、X、Y、Z 为周期序数依次增大的前四周期元素(不含稀有气体元素),W、X、Y 能形成一种以 X 为中 心的原子个数比为 1:1:1 的共价型化合物,它们的价电子数之和为 14,Z 的价电子数为 8。下列有关说法正确的 是 A.X、Y 均能与 Z 形成两种及两种以上的化合物 B.电负性的大小关系为 W>X>Y C.某些含 Y 或 Z 的物质可用于饮用水的杀菌和消毒 D.W、X、Y、Z 在元素周期表中分别属于四个不同的区 【答案】AC 【解析】A.O 和 Fe 可以形成 FeO、Fe2O3、Fe3O4,Cl 和 Fe 可以 FeCl2、FeCl3,故 A 正确;B.非金属性越强其电负性越强,则电负性:O>Cl>H,即 X>Y>W,故 B 错误; C.HClO、ClO2 等及高铁酸盐具有强氧化性,可用于饮用水的杀菌和消毒,故 C 正确; D.四种元素中,O 和 Cl 都位于元素周期表的 p 区,故 D 错误; 13.目前新冠肺炎的药物研发和疫苗研制取得了很大进展,其中法匹拉韦药物(结构如图)显示有一定的临床疗效。 下列关于此物质的说法正确的是( ) A.由 5 种元素组成 B.结构中存在手性碳原子 C.能使酸性 KMnO4 溶液褪色 D.3 个 N 原子的杂化方式相同 【答案】AC 【解析】A.由法匹拉韦的结构可知,其由 C、H、O、N、F 五种元素组成,A 选项正确; B.由结构简式可知,分子结构中的所有碳原子均为不饱和碳原子,不存在手性碳原子,B 选项错误; C.该分子结构中含有碳碳双键,能使酸性 KMnO4 溶液褪色,C 选项正确; D.该有机物的 3 个 N 原子中有两个为 sp3 杂化,另外 1 个为 sp2 杂化,D 选项错误; 14.下列关于 CH4 和 CO2 的说法正确的是( ) A.固态二氧化碳属于原子晶体 B.CH4 分子中含有极性共价键,是非极性分子。 C.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以 CH4 的熔点低于 CO2。 D.二氧化碳分子中碳原子的杂化类型是 sp 【答案】BD 【解析】A、二氧化碳属于分子晶体,选项 a 错误; B、甲烷中含有极性共价键,但是正四面体结构,属于非极性分子,选项 B 正确; C、二氧化碳与甲烷形成的均是分子晶体,分子间作用力二氧化碳大于甲烷,所以熔点高,选项 C 错误; D、甲烷为正四面体形,C 原子含有 4 个 σ 键,无孤电子对,采取 sp3 杂化,二氧化碳为直线形,碳氧双键中有 1 个 σ 键和 1 个 π 键,因此 C 原子采取 sp 杂化,选项 D 正确。 15.由下列操作与现象推出的相应结论正确的是(  ) 选项 操作 现象 结论 A 光束通过蛋白质溶液 产生光亮通路 蛋白质溶液属于胶体B 将 Fe(NO3)2 样品溶于稀硫酸, 滴加 KSCN 溶液 溶液变红 Fe(NO3)2 样品已变质 C 向某溶液中加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液 产生白色沉淀 溶液中不一定含有 SO42﹣ D 测定 0.1mol•L﹣1 和 0.01mol•L﹣1 的醋酸溶液导电性 前者导电性更强 浓度越大,醋酸电离程度越大 【答案】AC 【解析】A. 丁达尔效应可用于区分胶体和溶液这两种分散系,故光束通过蛋白质溶液,产生光亮通路可证明蛋 白质溶液属于胶体,故 A 正确; B. 酸性溶液中亚铁离子、硝酸根离子发生氧化还原反应,生成铁离子,故滴加 KSCN 溶液,溶液变红,因此不 能检验是否变质,应溶于水,滴加 KSCN 溶液检验是否变质,故 B 错误; C. 白色沉淀可能为 AgCl,由操作和现象可知,原溶液中可能含银离子或硫酸根离子,但二者不能同时存在,故 C 正确; D. 浓度越大,离子浓度越大、导电性越强,但浓度越大、电离程度越小,则前者导电性更强、电离程度小,故 D 错误; 三、非选择题:本题共 5 小题,共 60 分。 16.(12 分)(1)T1K 时,将 1mol 二甲醚引入一个抽空的 150L 恒容容器中,发生分解反应:CH3OCH3(g)⇌CH4(g) +H2(g)+CO(g)。 反应时间 t/min 0 6.5 13.0 26.5 52.6 ∞ 气体总压 p 总/kPa 50.0 55.0 65.0 83.2 103.8 125.0 ①由此计算:反应达平衡时,二甲醚的分解率为______,该温度下平衡常数 Kc=______。(填数值) ②若升高温度,CH3OCH3 的浓度增大,则该反应为______反应(填“放热”或“吸热”),在恒温恒容下,若要缩短上 述反应达到平衡的时间,可采取的措施有______、______。 (2)在 T2K、1.0×104kPa 下,等物质的量的 CO 与 CH4 混合气体发生如下反应:CO(g)+CH4(g)⇌CH3CHO(g)。反 应速率 v=v 正−v 逆=k 正 p(CO)•p(CH4)-k 逆 p(CH3CHO),k 正、k 逆分别为正、逆向反应速率常数,p 为气体的分 压(气体分压 p=气体总压 p 总×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数 Kp=4.5×10-5(kPa)-1,当 CO 转化率为 20% 时, =______。 (3)工业上常用高浓度的 K2CO3 溶液吸收 CO2 得到溶液 X,再利用电解法使 K2CO3 溶液再生,其装置示意图如图 所示: 逆 正V V①在阳极区发生的反应包括(电极反应)______和 H++ =CO2↑+H2O。 ②用离子方程式表示 在阴极区再生的过程:______。 【答案】(1)①75% 7.5×10-5 ②放热 加入催化剂 增大反应物浓度 (2) = = 4.5×10-5×104× = (3)① 2H2O–4e-=4H++O2↑ ② +OH-=H2O+ 【解析】(1)①平衡时反应的三段式 恒温恒容条件下,气体的物质的量之比等于压强之比,即(1+2x):1=125.0kPa:50kPa,x=0.75mol,反应达平衡 时,二甲醚的分解率= ×100=75%,c(CH3OCH3)= = mol·L-1,c(CH4)=c(H2)=c(CO)= = mol·L -1,平衡常数 Kc= = =7.5×10-5;故答案为:75%; 7.5×10-5; ②若升高温度,CH3OCH3 的浓度增大,说明平衡逆向移动,则该反应为放热反应,在恒温恒容下,若要缩短上 述反应达到平衡的时间,可采取的措施有加入催化剂、增大反应物浓度。故答案为:放热;加入催化剂;增大 反应物浓度; (2)在 T2K、1.0×104kPa 下,等物质的量的 CO 与 CH4 混合气体发生如下反应:CO(g)+CH4(g)⇌CH3CHO(g)。反应 速率 v=v 正−v 逆=k 正 p(CO)•p(CH4)-k 逆 p(CH3CHO),k 正、k 逆分别为正、逆向反应速率常数,p 为气体的分压(气 体分压 p=气体总压 p 总×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数 Kp=4.5×10-5(kPa)-1,当 CO 转化率为 20%时, 反应的三段式为 - 3HCO 2- 3CO V V 正 逆 ( ) ( ) ( )4 3 16p •p p 9 pK Pk CO CH k CH CHO × ×= 总正 逆 16 9 4 5 - 3HCO 2- 3CO ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 3 4 2CH OCH g CH g H g CO g mol 1 0 0 0 mol x x x x mol 1 x x x x−  + + 起始量 变化量 平衡量 0.75mol 1mol 1mol-0.75mol 150L 1 600 0.75mol 150L 1 200 ( ) ( ) ( ) ( )4 2 3 3 c CH c H c CO c CH OCH 1 1 1 200 200 200 1 600 × ×所以 p(CH4)=p(CO)= ×1.0×104kPa= ×104kPa,p(CH3CHO)= ×1.0×104kPa= ×104kPa, = = 4.5×10-5×104× = 。故答案为: = = 4.5×10-5×104× = =0.8; (3)①在阳极区发生的反应包括(电极反应)水失电子被氧化,2H2O–4e-=4H++O2↑,生成的氢离子与碳酸氢根反应 生成二氧化碳和水,H++ =CO2↑+H2O。故答案为:2H2O–4e-=4H++O2↑; ②在阴极区水得到电子生成氢气和 OH-, 在阴极区再生的过程: +OH-=H2O+ 。故答案为: +OH-=H2O+ 。 17.(12 分)西他沙星是一种广谱喹诺酮类抗菌药,可用于治疗严重的感染性疾病。一种合成西他沙星中间体 的合成路线如下图所示: 回答下列问题: (1) 的化学名称是__________。 (2) 的结构简式为__________, 生成 的反应类型是__________。 (3) 生成 的化学方程式为_________________________________。 (4)X 的同分异构体中,与 X 含有相同的官能团,且含苯环的有__________种(不考虑立体异构, 除外); 其中,核磁共振氢谱峰面积比为 3:2:2:2 的物质结构简式为__________(写化学式)。 (5)写出 为原料制备 的合成路线:__________(其他试剂任 4 3CO g + CH g CH CHO g (mol) 1 1 (mol) 0.2 0.2 0.2 (mol) 0.8 0.8 0.2 ( ) ( ) ( ) 起始量 变化量 平衡量 0.8 1.8 4 9 0.2 1.8 1 9 V V 正 逆 ( ) ( ) ( )4 3 16p • p p 9 pK Pk CO CH k CH CHO × ×= 总正 逆 16 9 4 5 V V 正 逆 ( ) ( ) ( )4 3 16p • p p 9 pK Pk CO CH k CH CHO × ×= 总正 逆 16 9 4 5 - 3HCO 2- 3CO - 3HCO 2- 3CO - 3HCO 2- 3CO S C C D D E X选)。 【答案】(1)1,2-二溴乙烷 (2) 取代反应 (3) +Br2→ +HBr (4) 3 (5) 【解析】 (1) 的名称是 1,2-二溴乙烷,故答案为:1,2-二溴乙烷; (2)根据上述分析可知,C 为 。对比 ( )、 ( )的结构简式可知 生成 是形成肽键的过程,属于取代反应,故答案为: ;取代反应; (3) ( )生成 ( )是 D 中甲基上的氢原子被溴原 子取代的过程,反应的化学方程式为 +Br2→ +HBr,故答案为: +Br2→ +HBr; (4)X 为 ,含氨基官能团,与甲基在苯环上的位置有邻、间、对 3 种;其中,核磁共振氬谱峰面 积为 3:2:2:2 的物质为 ,故答案为:3; ; (5)由已知合成路线知 与 发生取代反应生成 ,然后在 C D C D D E 3CH Br酸性条件下水解生成 ,该物质的羧基与 反应生成目标物质,故合成路线为: ,故答案为: 。 18.(12 分)回答下列问题: (1)某二价金属离子有 9 个价电子,价电子的能级为 3d。该元素位于周期表中的第四周期、第______族。 (2)在氰酸钾(KOCN)的组成元素中,第一电离能最大的是______(填元素符号、下同)、电负性最小的是______; 其中阴离子的空间结构是______,C 的杂化方式为______。 (3)乙二胺能与 Mg2+离子形成稳定环状离子:[Mg(C2H8N2)2]2+,其结构如图所示: 则该环状离子中镁离子的配位数为______。 (4)已知阿伏加德罗常数为 NA,立方硫化锌(M=97g/mol)晶胞如图所示: 其晶胞棱长为 δpm、则其密度为______g/cm3(用含 δ 的代数式表示);其中顶点位置 a 的 S2-离子与其相邻位置 b 的 Zn2+离子之间的距离为______pm(用含 δ 的代数式表示)。a 位置的 S2-离子和 b 位置的 Zn2+离子的分数坐标依 次为:______、______。(已知:1m=102cm=1012pm) 【答案】(1)ⅠB (2) N K 直线型 sp (3) 4 (4) δ (0,0,0) ( , , ) 3 2CH NH 30 3 4 97 10 AN δ × × 3 4 1 4 1 4 1 4【解析】 (1)某二价金属离子有 9 个价电子,价电子的能级为 3d,原子的价电子排布式为:3d104s1,为铜元素, 位于周期表中的第四周期、第ⅠB 族。故答案为:ⅠB; (2)在氰酸钾(KOCN)的组成元素中,C、N、O 是同一周期的元素,N 的 2p 能级是半充满状态,结构稳定,第一 电离能最大的是 N;钾是金属,易失电子,吸电子能力最小,电负性最小的是 K;其中阴离子的空间结构是直线 型,C 的价层电子对为 2+ =2, C 的杂化方式为 sp。故答案为:N;K;直线型;sp; (3)环状离子中镁离子与 4 个氮原子间形成 4 个配位键,配位数为 4。故答案为:4; (4)晶胞中含有 S2-位于顶点和面心,共含有 8× +6× =4,Zn2+位于体内,共 4 个,则晶胞中平均含有 4 个 ZnS,质量为 g,其晶胞棱长为 δpm,体积为(δ×10-10)3cm3,其密度为 g/cm3;四个 Zn2+在 体内的四个小立方体的中心,不在同一平面上,过 b 向底面作垂线,构成直角三角形,两边分别为 , 即可求出斜边为 pm(即位置 a 与位置 b 之间的距离),以 a 为原点,a 位置的 S2-离子和 b 位置的 Zn2+离子 的分数坐标依次为:(0,0,0);( , , )。故答案为: ; δ;(0,0,0);( , , )。 19.(12 分)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、 磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度 450~500 ℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。 以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。 相关信息如下: a.四氯化硅遇水极易水解; b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物; c.有关物质的物理常数见下表: 物质 SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5 沸点/℃ 57.7 12.8 - 315 - 4 1 3 1 2 1 2 + − × − × 1 8 1 2 4 97 AN × 30 3 4 97 10 AN δ × × 2 1,4 4 δ δ 3 4 δ 1 4 1 4 1 4 30 3 4 97 10 AN δ × × 3 4 1 4 1 4 1 4熔点/℃ -70.0 -107.2 - - - 升华温度/℃ - - 180 300 162 请回答下列问题: (1)写出装置 A 中发生反应的离子方程式:______________________________。 (2)装置 F 的名称是___________________;装置 C 中的试剂是_____________;装置 E 中的 h 瓶需要冷却的理由 是_____________________________________。 (3)装置 E 中 h 瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素 外可能还含有的杂质元素是____(填写元素符号)。 (4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成 Fe2+,再用 KMnO4 标准溶液在酸性 条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式为 5Fe2++MnO4-+8H+==5Fe3++Mn2++4H2O。 ①滴定前是否要滴加指示剂?________(填“是”或“否”)。 ②某同学称取 5.000 g 残留物,经预处理后在容量瓶中配制成 100 mL 溶液,移取 25.00 mL 试样溶液,用 1.000×10 -2 mol· L-1 KMnO4 标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液 20.00 mL,则残留物中铁元素的质量分数是 _____________ 【答案】(1)MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O (2)干燥管 浓 H2SO4 SiCl4 沸点较低,用冷却液可得到液态 SiCl4 (3) Al、Cl、P (4) 否 4.48% 【解析】 (1)装置 A 中发生的反应为二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O, 故答案为 MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O; (2)装置 F 的名称是干燥管;装置 C 中用浓 H2SO4 除水以制得干燥纯净的 Cl2,故所盛试剂是浓 H2SO4;h 瓶用冷 却液冷却,主要目的是得到 SiCl4。 故答案为干燥管;浓 H2SO4 ;SiCl4 沸点较低,用冷却液可得到液态 SiCl4; (3) 精馏粗产物得到 SiCl4,温度应控制在 57.7°C,此时 BCl3 已汽化,但 AlCl3、FeCl3、PCl3 均残留在瓶中,所 以残留杂质元素除铁元素外是 Al、P、Cl, 故答案为 Al、Cl、P (4)①滴定时 MnO4-是自身指示剂,终点时变为紫红色且 30 s 内不变即可读数,所以不需要滴加指示剂; ②根据反应的离子方程式为 5Fe2++MnO4-+8H+==5Fe3++Mn2++4H2O, 5Fe2+~~~~MnO4- 5 1x 1.000×10-2 mol·L-1 0.020L=2.000×10-4 mol 解得 x=1.000×10-3 mol,从 100 mL 中取出 25 mL, 原溶液中 n(Fe2+)=4.000×10-3 mol, w= 100%=4.48%。 20.(12 分)硫代硫酸钠( )是一种解毒药,用于氰化物、砷、汞、铅、铋、碘等中毒,临床常用于 治疗荨麻疹,皮肤瘙痒等病症。硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生 和 。 实验Ⅰ. 的制备。工业上可用反应: 制得,实验室模拟该 工业过程的装置如图所示。 (1)仪器 a 的名称是__________,仪器 b 的名称是_____________。b 中利用质量分数为 70%~80%的 溶液 与 固体反应制备 反应的化学方程式为_______________________。c 中试剂为________。 (2)实验中要控制 的生成速率,可以采取的措施有_________________________(写出一条)。 (3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的 不能过量,原因是_________________________。 实验Ⅱ.探究 与金属阳离子的氧化还原反应。 资料: (紫黑色) 装置 试剂 X 实验现象 溶液 混合后溶液先变成紫黑色,30s 后溶液几 乎变为无色 (4)根据上述实验现象,初步判断最终 被 还原为 ,通过________________________(填操作、试 × 34.000 10 56 / 5.000 g mol g −× × × 2 2 3Na S O S 2SO 2 2 3Na S O 2 2 3 2 2 2 3 22Na S Na CO 4SO 3Na S O= CO+ + + 2 4H SO 2 3Na SO 2SO 2SO 2SO 2 2 3Na S O ( )33 2 2 3 2 3 3Fe 3S O Fe S O −+ −+  ( )2 4 3Fe SO 3Fe + 2 2 3S O − 2Fe +剂和现象),进一步证实生成了 。 【答案】(1)分液漏斗 蒸馏烧瓶 硫化钠和碳酸钠的混 合溶液 (2)调节酸的滴加速度 (3)若 过量,溶液显酸性,产物会发生分解 (4)取少量反应后的溶液于试管中,加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀 【解析】 (1)仪器 a 的名称是分液漏斗,仪器 b 的名称是蒸馏烧瓶,b 中利用质量分数为 70%•80%的 H2SO4 溶液 与 Na2SO3 固体反应制备 SO2 反应的化学方程式为 H2SO4+Na2SO3=SO2↑+H2O+Na2SO4,c 装置为 Na2S2O3 的生成 装置,根据反应原理可知 c 中的试剂为:硫化钠和碳酸钠的混合溶液; (2)可以通过控制反应的温度或硫酸的滴加速度可以控制 SO2 生成速率; (3)硫代硫酸钠遇酸易分解,若通入的 SO2 过量,则溶液显酸性,硫代硫酸钠会分解; (4)实验①的现象是混合后溶液先变成紫黑色,30s 后溶液几乎变为无色,取反应后的混合液并加入铁氰化钾溶液, 产生蓝色沉淀,则有 Fe2+生成,可判断为 Fe3+被 S2O32-还原为 Fe2+。 2Fe + 2 4 2 3 2 4 2 2H SO Na SO Na SO H O= SO+ + + ↑ 2SO

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