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文档简介
1、2017-2018学年广东省汕头市金山中学高三(上)期末化学试卷一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共78分在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1(6分)下列说法不正确的是()a聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、合成橡胶、酚醛树脂等高分子材料,均可通过加聚反应制得b通过煤的干馏、煤的气化和煤的液化等化学变化,可获得更加洁净的燃料,减少煤直接燃烧所造成的污染,实现煤的综合利用c在炽热碎瓷片的作用下,石蜡油会分解产生烯烃,将分解产物通入酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液,可使溶液褪色d水泥属于硅酸盐材料,是一种应用广泛的建筑材料,以石灰石、黏土为主要原料,经研磨
2、、混合后煅烧,再加入适量的石膏制得2(6分)1640年,我国早期科技丛书物理小识金石类记有“青矾厂气熏人,衣服当之易烂,载木不盛”“青矾”强热,得赤色固体,“气”凝即得“矾油”“矾油”是指()a硝酸b氨水c硫酸d盐酸3(6分)稠环芳香烃是指两个或两个以上的苯环通过共用环边所构成的多环有机化合物。常见的稠环芳香烃如萘、蒽、菲、芘等,其结构分别为下列说法不正确的是()a萘的分子式为c10h8,与h2完全加成后,产物的分子式为c10h18b蒽、菲、芘的一氯代物分别有3种、5种、5种c上述四种物质的分子中,所有碳原子均共平面d上述四种物质均可与浓硝酸发生硝化反应4(6分)为实现实验目的,下列选用的装置
3、、实验操作均正确的是()实验目的实验步骤和装置a探究温度对反应速率的影响不同温度下,取0.1 mol/l ki溶液,向其中先加入淀粉溶液,再加入0.1 mol/l 硫酸,记录溶液出现蓝色的时间b配制100ml 1.0mol/l naoh溶液向100ml容量瓶中加入4.0g naoh固体,加水到刻度线c验证牺牲阳极的阴极保护法往铁电极附近滴加铁氰化钾溶液d比较h2o2和fe3+的氧化性将盐酸酸化的双氧水滴入fe(no3)2溶液中aabbccdd5(6分)短周期主族元素xyzwq的原子序数逐渐增大。x原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍。y的氟化物yf3分子中各原子均满足最外层8电子稳定结构。
4、zw是常见金属,z是同周期中原子半径最大的元素。w的简单离子是同周期中离子半径最小的。x和z原子序数之和与q的原子序数相等。下列说法正确的是()a相同质量的z和w单质分别与足量稀盐酸反应时,z的单质获得的氢气多bx与q形成的化合物和z与q形成的化合物的化学键类型相同c最高价氧化物对应的水化物的酸性:xwdy的简单气态氢化物与q的单质反应,现象是产生白烟6(6分)中国科学院成功开发出一种新型铝石墨双离子电池,大幅提升了电池的能量密度该电池充电时的总反应为:al+xc+li+pf6alli+cxpf6,有关该电池说法正确的是()a放电时,电子由石墨沿导线流向铝b放电时,正极反应式为:al+li+e
5、allic充电时,铝电极质量增加d充电时,pf6向阴极移动7(6分)某温度下,向10ml 0.1mol/l cuso4溶液中滴加0.1mol/l的na2s溶液,滴加过程中溶液中lg c(cu2+)与na2s溶液体积(v)的关系如图所示,下列有关说法正确的是()已知:lg20.3,ksp(zns)3×1025ana2s溶液呈碱性,是因为s2离子发生了水解,用离子方程式可表示为:s2+2h2oh2s+2ohbna2s溶液中:c(s2)+c(hs)+c(h2s)2c(na+)c向100 ml zn2+、cu2+浓度均为105moll1的混合溶液中逐滴加入104moll1的na2s溶液,zn
6、2+先沉淀d该温度下ksp(cus)4×1036二、非选择题:8(14分)芳香族羧酸通常用芳香烃的氧化来制备。芳香烃的苯环比较稳定,难于氧化,而环上的支链不论长短,在强烈氧化时,最终都氧化成羧基。某同学用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。反应原理:相关物质的物理常数:名称相对分子质量性状熔点/沸点/密度/(gcm3)溶解性水乙醇乙醚甲苯92无色液体,易燃,易挥发95110.60.8669不溶易溶易溶苯甲酸122白色片状或针状晶体122.42481.2659微溶易溶易溶主要实验装置和流程如下:实验方法:一定量的甲苯和kmno4溶液置于图1装置中,在90时,反应一段时间,再停止反应,按如下流程分
7、离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。(1)操作i为 ;操作ii为 。(2)如果水层呈紫色,要先加亚硫酸氢钾,然后再加入浓盐酸酸化。加亚硫酸氢钾的目的是 。(3)白色固体b的主要成分为 ,其中可能含有的主要杂质是 。(4)下列关于仪器的组装或者使用正确的是 。a抽滤可以加快过滤速度,得到较干燥的沉淀b安装电动搅拌器时,搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触c图1回流搅拌装置可采用酒精灯直接加热的方法d图1冷凝管中水的流向是上进下出(5)称取1.22g产品,配成100.0ml溶液。取其中25.00ml溶液于锥形瓶中,滴加酚酞作为指示剂,用浓度为0.1000moll1的koh标准溶液进行滴定,消耗了20
8、.00ml产品中苯甲酸质量分数为 。若采用甲基橙作指示剂,会导致测定的结果 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。9(15分)铈元素(ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种,常见价态有+3、+4,铈的合金耐高温,可以用来制造喷气推进器零件。(1)雾霾中含有大量的污染物no,可以被含ce4+的溶液吸收。当生成no2、no3的物质的量之比为1:1时,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。(2)采用电解法可将上述吸收液中的no2转化为无毒物质,同时再生ce4+,其原理如图1所示。ce4+从电解槽的 口流出。(填字母序号)每消耗1mol no2,阴极区h+减少 mol。(3)铈元素在自然中主要以氟碳
9、铈矿的形式存在,主要化学成分为cefco3,工业上利用氟碳铈矿提取cecl3的一种工艺流程如图2:焙烧过程中发生的主要反应的化学方程式为 。酸浸过程中可能会逸出一种污染性气体,这种气体是 。用稀硫酸和h2o2替换盐酸可以避免产生这种气体,此时,酸浸过程中ceo2与h2o2之间所发生反应的离子方程式为 。已知kspce(bf4)3a、kspkbf4b,则反应ce(bf4)3(s)+3k+(aq)3kbf4(s)+ce3+(aq)平衡常数为 。加热cecl36h2o和nh4cl的固体混合物可得到无水cecl3,其中nh4cl的作用是 。10(14分)综合治理no和co污染时,涉及的反应有:i.2n
10、o(g)+2co(g)n2(g)+2co2 (g)h746.5kjmol1iic(s)+2no(g)n2(g)+co2 (g)h+172.5kjmol1(1)高温下,c(s)与co2反应生成co的热化学方程式为 。(2)将no与co以 2的起始投料比充入一个密闭容器中,发生反应i,反应过程中各物质的浓度变化如图所示。第12min时改变的反应条件可能为 。a保持恒容,升高温度 b保持恒容,降低温度c充入nod保持恒温,缩小容器体积,增大压强假设12min时未改变co2的含量。该反应在第24min时达到新的平衡状态时,co2的体积分数为 ,此时该反应的化学平衡常数k的值为 (保留两位有效数字)。(
11、3)向某恒温恒压密闭容器中加入1mol c(s)和2mol no(g),发生反应ii平衡时,n2的体积分数为35%若保持条件不变,起始向该容器中按下列配比加入物质,达到平衡时,n2的体积分数仍为35%的是 (填选项字母)。a0.5mol c和2mol nob2mol n2和2mol co2c1mol c、1mol n2和1mol co2d1mol c、1mol no和1mol n2(4)工业上用石灰乳吸收含no与no2的尾气,来制取亚硝酸钙ca(no2)2,既能得到重要的化工原料,又能减轻污染。通常要控制no与no2的体积比,最理想的体积比为 。若体积比v(no):v(no2)过大,会导致 ;
12、化学-选修3:物质结构与性质(15分)11(15分)铁与人类密切相关,几乎无处不在,地壳中大约5%是铁,是含量仅次于铝的金属它的单质及化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途根据所学知识回答下列问题:(1)基态铁原子的电子占据最高的能层的符号为 ,与铁同周期的所有副族元素的基态原子中,最外层电子数与铁相同的元素有 种(2)下列关于铁的说法,正确的是 (填选项字母)a基态铁原子的电子排布式1s22s22p63s23p103d24s2肯定违反了泡利原理b铁属于黑色金属,在周期表中属于d区元素c铁丝可用于焰色反应实验时蘸取待测物,是由于铁在光谱图中无特征的谱线dfe能与co形成配合物fe(co)5,
13、1mol fe(co)5中含有的键数是5na(3)某铁的化合物结构简式如下图1所示组成上述化合物各元素原子电负性由大到小的顺序为 上述化合物中氮原子的杂化方式为 在图中用“”标出亚铁离子的配位键(4)类卤素离子scn可用于fe3+的检验,其对应的酸有两种,分别为硫氰酸(hscn )和异硫氰酸(hncs),这两种酸中沸点较高的是 (5)铁单质的晶体在不同温度下有两种原子堆积方式,晶胞分别如图2中a、b所示,若铁原子的半径是rcm,则这两种晶体密度之比是 化学-选修5:有机化学基础(15分)12以芳香化合物a和有机物d为原料,制备异戊酸薄荷醇酯(m)和高聚物(n)的一种合成路线如下:已知:iab的
14、原子利用率为100%。(r1、r2表示氢原子或烃基)请回答下列问题:(1)c的分子式为 。(2)由e生成f的反应类型为 。由h生成n的反应类型为 。(3)用系统命名法命名d的名称为 。(4)a的结构简式为 。(5)c+gm的化学方程式为 。(6)同时满足下列条件的b的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。苯环上连有两个取代基;能发生银镜反应(7)参照上述合成路线和信息,以乙烯为原料(无机试剂任选),设计制备 的合成路线。2017-2018学年广东省汕头市金山中学高三(上)期末化学试卷参考答案与试题解析一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共78分在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
15、1(6分)下列说法不正确的是()a聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、合成橡胶、酚醛树脂等高分子材料,均可通过加聚反应制得b通过煤的干馏、煤的气化和煤的液化等化学变化,可获得更加洁净的燃料,减少煤直接燃烧所造成的污染,实现煤的综合利用c在炽热碎瓷片的作用下,石蜡油会分解产生烯烃,将分解产物通入酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液,可使溶液褪色d水泥属于硅酸盐材料,是一种应用广泛的建筑材料,以石灰石、黏土为主要原料,经研磨、混合后煅烧,再加入适量的石膏制得【解答】解:a聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等对应的单体含有碳碳双键,可发生加聚反应生成,而聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛树脂等高
16、分子材料,可通过缩聚反应生成,故a错误;b煤的综合利用的主要途径有:煤的气化、煤的液化、煤的干馏。煤的气化是让煤在高温条件下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳;煤的液化是利用煤制取甲醇的反应;煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使煤发生复杂的化学反应的过程,主要得到煤焦油、焦炉气、焦炭、粗氨水,故b正确;c在炽热碎瓷片的作用下,石蜡油发生裂解,可生成烯烃,烯烃可发生加成、氧化反应,故c正确;d水泥以石灰石、黏土为主要原料,高温下反应生成硅酸盐,加入石膏可调节硬化速度,故d正确。故选:a。2(6分)1640年,我国早期科技丛书物理小识金石类记有“青矾厂气熏人,衣服当之易烂,载木不盛”“青矾”强热,得赤色固体
17、,“气”凝即得“矾油”“矾油”是指()a硝酸b氨水c硫酸d盐酸【解答】解:青矾厂气熏人,衣服当之易烂,载木不盛”。青矾是绿矾为硫酸亚铁晶体feso47h2o,青矾”强热,得赤色固体为氧化铁,“气”凝即得“矾油”,根据电子得失守恒和元素守恒可知,煅烧feso47h2o制氧化铁的化学方程式为2feso47h2o fe2o3+so2+so3+7h2o,所以矾油应指硫酸,故选:c。3(6分)稠环芳香烃是指两个或两个以上的苯环通过共用环边所构成的多环有机化合物。常见的稠环芳香烃如萘、蒽、菲、芘等,其结构分别为下列说法不正确的是()a萘的分子式为c10h8,与h2完全加成后,产物的分子式为c10h18b蒽
18、、菲、芘的一氯代物分别有3种、5种、5种c上述四种物质的分子中,所有碳原子均共平面d上述四种物质均可与浓硝酸发生硝化反应【解答】解:a萘与h2完全加成后,分子中含有两个环,且都为饱和碳原子,分子式应为c10h18,故a正确;b菲的结构不对称,有10种h,则一氯代物有10种,故b错误;c含有苯环,具有苯的结构特点,则所有碳原子均共平面,故c正确;d这几种物质都含有苯环,所以都能和浓硝酸发生硝化反应,故d正确;故选:b。4(6分)为实现实验目的,下列选用的装置、实验操作均正确的是()实验目的实验步骤和装置a探究温度对反应速率的影响不同温度下,取0.1 mol/l ki溶液,向其中先加入淀粉溶液,再
19、加入0.1 mol/l 硫酸,记录溶液出现蓝色的时间b配制100ml 1.0mol/l naoh溶液向100ml容量瓶中加入4.0g naoh固体,加水到刻度线c验证牺牲阳极的阴极保护法往铁电极附近滴加铁氰化钾溶液d比较h2o2和fe3+的氧化性将盐酸酸化的双氧水滴入fe(no3)2溶液中aabbccdd【解答】解:a只有温度一个变量,实验可探究温度对反应速率的影响,故a正确;b容量瓶中不能溶解固体,应在烧杯中溶解、冷却后转移到容量瓶中定容,故b错误;cfe与电源负极相连,为阴极,为电解原理;而牺牲阳极的阴极保护法为原电池原理,图中为外加电源的阴极保护法,故c错误;d酸性条件下亚铁离子、硝酸根
20、离子发生氧化还原反应,则不能比较h2o2和fe3+的氧化性,故d错误;故选:a。5(6分)短周期主族元素xyzwq的原子序数逐渐增大。x原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍。y的氟化物yf3分子中各原子均满足最外层8电子稳定结构。zw是常见金属,z是同周期中原子半径最大的元素。w的简单离子是同周期中离子半径最小的。x和z原子序数之和与q的原子序数相等。下列说法正确的是()a相同质量的z和w单质分别与足量稀盐酸反应时,z的单质获得的氢气多bx与q形成的化合物和z与q形成的化合物的化学键类型相同c最高价氧化物对应的水化物的酸性:xwdy的简单气态氢化物与q的单质反应,现象是产生白烟【解答】解:
21、由以上分析可知x为c元素、y为n元素、z为na元素,w为al元素、q为cl元素。a相同质量的na和al的单质分别与足量稀盐酸反应时,根据电子转移守恒,生成氢气之比为×1:×39:23,故al生成氢气更多,故a错误;bx与q形成的化合物为ccl4等,含有共价键,z与q形成的化合物为nacl,含有离子键,故b错误;c非金属性cal,碳酸的酸性比氢氧化铝强,故c错误;d氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气,可观察到有白烟生成,故d正确。故选:d。6(6分)中国科学院成功开发出一种新型铝石墨双离子电池,大幅提升了电池的能量密度该电池充电时的总反应为:al+xc+li+pf6alli+cx
22、pf6,有关该电池说法正确的是()a放电时,电子由石墨沿导线流向铝b放电时,正极反应式为:al+li+eallic充电时,铝电极质量增加d充电时,pf6向阴极移动【解答】解:a、放电时,属于原电池的工作原理,电子由负极沿导线流向正极,即由铝沿导线流向石墨,故a错误;b、放电时,属于原电池的工作原理,正极cxpf6得电子被还原,电极反应式为cxpf6+exc+pf6,故b错误;c、充电时,属于电解池的工作原理,电解池的阴极发生得电子的还原反应,即al+li+ealli,所以铝电极质量增加,故c正确;d、充电时,属于电解池的工作原理,pf6向阳极移动,故d错误。故选:c。7(6分)某温度下,向10
23、ml 0.1mol/l cuso4溶液中滴加0.1mol/l的na2s溶液,滴加过程中溶液中lg c(cu2+)与na2s溶液体积(v)的关系如图所示,下列有关说法正确的是()已知:lg20.3,ksp(zns)3×1025ana2s溶液呈碱性,是因为s2离子发生了水解,用离子方程式可表示为:s2+2h2oh2s+2ohbna2s溶液中:c(s2)+c(hs)+c(h2s)2c(na+)c向100 ml zn2+、cu2+浓度均为105moll1的混合溶液中逐滴加入104moll1的na2s溶液,zn2+先沉淀d该温度下ksp(cus)4×1036【解答】解:a硫化钠的水解
24、以第一步水解为主,水解的方程式为s2+h2ohs+oh,故a错误;bna2s溶液中,由物料守恒可知应为2c(s2)+2c(hs)+2c(h2s)c(na+),故b错误;c.100 mlzn2+、cu2+浓度均为105mol/l的混合溶液中逐滴加入104mol/l的na2s溶液,产生zns时需要的s2浓度为c(s2)3×1020mol/l,产生cus时需要的s2浓度为c(s2)4×1031mol/l,则产生cus沉淀所需s2浓度更小,优先产生cus沉淀,故c错误;d该温度下,平衡时c(cu2+)c(s2)1017.7mol/l,则ksp(cus)c(cu2+)c(s2)101
25、7.7mol/l×1017.7mol/l1035.4mol2/l2,由于已知lg20.3,则ksp(cus)1035.4mol2/l2(100.3)2×1036mol2/l24×1036 mol2/l2,故d正确。故选:d。二、非选择题:8(14分)芳香族羧酸通常用芳香烃的氧化来制备。芳香烃的苯环比较稳定,难于氧化,而环上的支链不论长短,在强烈氧化时,最终都氧化成羧基。某同学用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。反应原理:相关物质的物理常数:名称相对分子质量性状熔点/沸点/密度/(gcm3)溶解性水乙醇乙醚甲苯92无色液体,易燃,易挥发95110.60.8669不溶易溶易溶
26、苯甲酸122白色片状或针状晶体122.42481.2659微溶易溶易溶主要实验装置和流程如下:实验方法:一定量的甲苯和kmno4溶液置于图1装置中,在90时,反应一段时间,再停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。(1)操作i为分液;操作ii为蒸馏。(2)如果水层呈紫色,要先加亚硫酸氢钾,然后再加入浓盐酸酸化。加亚硫酸氢钾的目的是除去未反应的高锰酸钾,防止盐酸酸化时被高锰酸钾所氧化,产生氯气。(3)白色固体b的主要成分为苯甲酸,其中可能含有的主要杂质是kcl。(4)下列关于仪器的组装或者使用正确的是ab。a抽滤可以加快过滤速度,得到较干燥的沉淀b安装电动搅拌器时,搅拌器下端不能与三
27、颈烧瓶底、温度计等接触c图1回流搅拌装置可采用酒精灯直接加热的方法d图1冷凝管中水的流向是上进下出(5)称取1.22g产品,配成100.0ml溶液。取其中25.00ml溶液于锥形瓶中,滴加酚酞作为指示剂,用浓度为0.1000moll1的koh标准溶液进行滴定,消耗了20.00ml产品中苯甲酸质量分数为80.00%。若采用甲基橙作指示剂,会导致测定的结果偏低(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。【解答】解:甲苯易挥发,用冷凝管冷凝回流挥发的甲苯,在90反应一段时间后停止反应,过滤分离出不溶物mno2等,操作i是分离互不相溶的液体,采用分液方法,有机层中含有甲苯,水层中含有苯甲酸钾,有机层用硫酸钠
28、干燥、过滤,用蒸馏的方法,得到纯净的甲苯液体。水层用浓盐酸酸化,经过蒸发浓缩、冷却结晶析出苯甲酸。(1)操作i是分离互不相溶的液体,采取分液操作;操作是从互溶的溶液中分离出液体的甲苯,采取蒸馏方法,故答案为:分液;蒸馏;(2)如果水层呈紫色,说明高锰酸钾过量,用亚硫酸氢钾除去未反应的高锰酸钾,防止盐酸酸化时被高锰酸钾所氧化,产生氯气,故答案为:除去未反应的高锰酸钾,防止盐酸酸化时被高锰酸钾所氧化,产生氯气;(3)水层用浓盐酸酸化,苯甲酸钾与hcl反应生成苯甲酸与kcl,蒸发浓缩、冷却结晶会析出苯甲酸钾,kcl也可能会析出,故答案为:苯甲酸;kcl;(4)a抽出装置中的空气,形成压强差,使过滤加
29、快,故a正确;b为了防止搅拌棒下端打坏三颈烧瓶底或温度计,因此不能与它们接触,故b正确;c三颈烧瓶不能直接加热,控制90,采取水浴加热,受热均匀,便于控制温度,故c错误,d使冷凝管充满冷凝水,充分冷凝蒸汽,冷凝管中水的流向是下进上出,故d错误,故答案为:ab;(5)苯甲酸和koh溶液发生酸碱中和反应,苯甲酸和koh物质的量相等,则苯甲酸的质量为0.02000l×0.1000mol/l××122g/mol0.9760g,故产品的纯度为 ×100%80.00%,若采用甲基橙作指示剂,反应终点呈酸性,苯甲酸反应不完全,导致测定苯甲酸含量偏低,故答案为:80.0
30、0%;偏低。9(15分)铈元素(ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种,常见价态有+3、+4,铈的合金耐高温,可以用来制造喷气推进器零件。(1)雾霾中含有大量的污染物no,可以被含ce4+的溶液吸收。当生成no2、no3的物质的量之比为1:1时,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1。(2)采用电解法可将上述吸收液中的no2转化为无毒物质,同时再生ce4+,其原理如图1所示。ce4+从电解槽的a口流出。(填字母序号)每消耗1mol no2,阴极区h+减少4mol。(3)铈元素在自然中主要以氟碳铈矿的形式存在,主要化学成分为cefco3,工业上利用氟碳铈矿提取cecl3的一种工艺流程如图2:
31、焙烧过程中发生的主要反应的化学方程式为4cefco3+o23ceo2+cef4+4co2。酸浸过程中可能会逸出一种污染性气体,这种气体是cl2。用稀硫酸和h2o2替换盐酸可以避免产生这种气体,此时,酸浸过程中ceo2与h2o2之间所发生反应的离子方程式为2ceo2+h2o2+6h+2ce3+o2+4h2o。已知kspce(bf4)3a、kspkbf4b,则反应ce(bf4)3(s)+3k+(aq)3kbf4(s)+ce3+(aq)平衡常数为。加热cecl36h2o和nh4cl的固体混合物可得到无水cecl3,其中nh4cl的作用是nh4cl固体分解产生的hcl可以抑制cecl3的水解。【解答】
32、解:(1)no可以被含ce4+的溶液吸收,生成no2、no3,反应过程中n化合价升高,ce化合价则降低,氧化剂为ce4+,还原剂为no,生成no2、no3(二者物质的量之比为1:1),根据电子得失守恒,n(ce4+)n(no2)+3n(no3),根据元素守恒,n(no)n(no3)+n(no2),且n(no2)n(no3),则氧化剂与还原剂的物质的量之比为n(ce4+):n(no)4:22:1,故答案为:2:1;(2)采用电解法将no2转化为无毒物质,同时再生ce4+,过程中ce化合价升高,为失电子反应,电解池中阳极处的反应为失电子反应,根据装置图,左侧为阳极室,所以ce4+从电解槽的a处流出
33、,故答案为:a;电解池阴极发生的反应为物质得到电子,发生还原反应,根据装置图,h+到阴极参加反应,电解将no2转化为无毒物质,可判断为n2,则阴极的电极反应式:2no2+8h+6en2+4h2o,每消耗1mol no2,阴极区h+物质的量减少 4mol。故答案为:4;(3)焙烧过程中,cefco3转化生成ceo2和cef4,焙烧过程o2参加反应,为氧化还原反应,则焙烧过程中发生的主要反应方程式为:4cefco3+o23ceo2+cef4+4co2,故答案为:4cefco3+o23ceo2+cef4+4co2;有同学认为酸浸过程中考虑到hcl可能反应会产生cl2,cl2有的污染环境,则应用稀硫酸
34、和h2o2替换盐酸更好,采用h2o2是绿色氧化剂,不污染环境,故答案为:cl2;不释放氯气,减少对环境的污染;反应为:ce(bf4)3(s)+3kcl(aq)3kbf4(s)+cecl3(aq),离子方程式为:ce(bf4)3(s)+3k+(aq)3kbf4(s)+ce3+(aq),则反应的化学平衡常数为k,ce(bf4)3、kbf4的ksp分别为a、b,所以kspce(bf4)3c(ce3+)c3(bf4)a,ksp(kbf4)c(k+)c(bf4)b,根据多重平衡规则,则反应的化学平衡常数为k,故答案为:;加热cecl36h2o和nh4cl的固体混合物可得固体无水cecl3,考虑到ce是镧
35、系重金属,重金属离子会水解,nh4cl的作用是调控溶液为酸性,抑制cecl3的水解,故答案为:nh4cl固体分解产生的hcl可以抑制cecl3的水解。10(14分)综合治理no和co污染时,涉及的反应有:i.2no(g)+2co(g)n2(g)+2co2 (g)h746.5kjmol1iic(s)+2no(g)n2(g)+co2 (g)h+172.5kjmol1(1)高温下,c(s)与co2反应生成co的热化学方程式为c(s)+co2(g)2co(g)h+919.0 kjmol1。(2)将no与co以 2的起始投料比充入一个密闭容器中,发生反应i,反应过程中各物质的浓度变化如图所示。第12mi
36、n时改变的反应条件可能为b。a保持恒容,升高温度 b保持恒容,降低温度c充入nod保持恒温,缩小容器体积,增大压强假设12min时未改变co2的含量。该反应在第24min时达到新的平衡状态时,co2的体积分数为22.2%,此时该反应的化学平衡常数k的值为3.4(保留两位有效数字)。(3)向某恒温恒压密闭容器中加入1mol c(s)和2mol no(g),发生反应ii平衡时,n2的体积分数为35%若保持条件不变,起始向该容器中按下列配比加入物质,达到平衡时,n2的体积分数仍为35%的是bc(填选项字母)。a0.5mol c和2mol nob2mol n2和2mol co2c1mol c、1mol
37、 n2和1mol co2d1mol c、1mol no和1mol n2(4)工业上用石灰乳吸收含no与no2的尾气,来制取亚硝酸钙ca(no2)2,既能得到重要的化工原料,又能减轻污染。通常要控制no与no2的体积比,最理想的体积比为1:1。若体积比v(no):v(no2)过大,会导致no不能被充分吸收;【解答】解:(1)i.2no(g)+2co(g)n2(g)+2co2 (g)h746.5kjmol1iic(s)+2no(g)n2(g)+co2 (g)h+172.5kjmol1盖斯定律计算得到高温下,c(s)与co2反应生成co的热化学方程式:c(s)+co2(g)2co(g)h+919.0
38、 kjmol1;故答案为:c(s)+co2(g)2co(g)h+919.0 kjmol1;(2)12min后反应物浓度减小,生成物浓度增大,说明平衡正向进行a保持恒容,升高温度,平衡逆向进行,故a错误;b保持恒容,降低温度平衡正向进行,符合图象变化,故b正确;c充入no平衡正向进行,no浓度增大,co浓度减小,不符合图象变化,故c错误;d保持恒温,缩小容器体积,增大压强,平衡正向进行,但体积变化导致no、co浓度增大,故d错误;故答案为:b;该反应在第24min时达到平衡状态,平衡浓度c(n2)0.03mol/l,c(no)0.14mol/l,c(co)0.04mol/l, 2no(g)+2c
39、o(g)n2(g)+2co2(g)起始量(mol/l) 0.2 0.1 0 0变化量(mol/l) 0.06 0.06 0.03 0.06平衡量(mol/l) 0.14 0.04 0.03 0.06co2的体积分数×100%22.2%平衡常数k3.4,故答案为:22%;3.4;(3)若保持条件不变,起始时按不同的物料比投入反应,达到平衡时,n2的体积分数仍为a不变,可考虑反应是等效平衡的,原平衡是按1mol c(s)和2molno(g)冲入恒容密闭容器反应的,该反应是气体数守恒的反应,恒容条件之下,其等效平衡为起始时按1moln2和1molco2冲入容器反应,只需满足按物料比n(n2
40、):n(co2)1:1充入即可,a将0.5molc和2mol no转化为等效平衡为0.5moln2,0.5molco2和1molno起始,不满足,故a不选;b.2mol n2和2mol co2满足n(n2):n(co2)1:1,满足,故b可选;c.1mol c、1mol n2和1mol co2,由于c并不影响反应的平衡常数,因此满足n(n2):n(co2)1:1,故c选;d.1mol c、1mol no和1mol n2,转化为等效平衡为0.5molc,1.5moln2和0.5molco2起始,不满足,故d不选;故答案为:bc;(4)控制no和no2物质的量之比接近1:1,恰好反应生成亚硝酸钙c
41、a(no2)2,反应的化学方程式:no+no2+ca(oh)2ca(no2)2+h2o,若体积比v(no):v(no2)过大,则一氧化氮过量,排放气体中no含量升高,故答案为:1:1;no不能被充分吸收。化学-选修3:物质结构与性质(15分)11(15分)铁与人类密切相关,几乎无处不在,地壳中大约5%是铁,是含量仅次于铝的金属它的单质及化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途根据所学知识回答下列问题:(1)基态铁原子的电子占据最高的能层的符号为n,与铁同周期的所有副族元素的基态原子中,最外层电子数与铁相同的元素有5种(2)下列关于铁的说法,正确的是ab(填选项字母)a基态铁原子的电子排布式1s
42、22s22p63s23p103d24s2肯定违反了泡利原理b铁属于黑色金属,在周期表中属于d区元素c铁丝可用于焰色反应实验时蘸取待测物,是由于铁在光谱图中无特征的谱线dfe能与co形成配合物fe(co)5,1mol fe(co)5中含有的键数是5na(3)某铁的化合物结构简式如下图1所示组成上述化合物各元素原子电负性由大到小的顺序为onchfe上述化合物中氮原子的杂化方式为sp2、sp3在图中用“”标出亚铁离子的配位键(4)类卤素离子scn可用于fe3+的检验,其对应的酸有两种,分别为硫氰酸(hscn )和异硫氰酸(hncs),这两种酸中沸点较高的是异硫氰酸(5)铁单质的晶体在不同温度下有两种原子堆积方式,晶胞分别如图2中a、b所示,若铁原子的半径是rcm,则这两种晶体密度之比是【解答】解:(1)f
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