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丹阳市2023-2024学年高二上学期开学考试化学试题注意事项:1.本试卷分为选择题和非选择题两部分,共100分,考试时间75分钟。2.请把选择题和非选择题的答案均填写在答题卷的指定栏目内。可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16S32Cl35.5K39Mn55Fe56一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。1.中国古代四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的,其主要成分是A.Fe2O3 B.FeO C.Fe3O4 D.Fe2.反应可用于氯气管道的检漏。下列说法正确的是A.中子数为9的氮原子:B.Cl-的结构示意图:C.N2分子的电子式为:D.NH4Cl属于离子化合物3.实验室关于制取NH3并验证其性质,下列实验装置能达到实验目的的是A.用装置甲制取NH3 B.用装置乙干燥NH3C.用装置丙收集NH3 D.用装置丁验证NH3极易溶于水4.当汽车遭受一定碰撞力量以后,安全气囊中的物质会发生剧烈的反应:(未配平)。下列说法正确的是A.离子半径: B.电负性:C第一电离能: D.碱性:KOH<NaOH5.下列关于H2S、S、、的说法正确的是A.H2S的沸点高于H2O B.S单质属于共价晶体C.中S原子的杂化轨道类型为 D.和的键角相等6.SO2转化为SO3的反应为。在有、无催化剂条件下SO2氧化成SO3过程中能量的变化如图所示。450℃、V2O5催化时,该反应机理为:反应①反应②下列说法正确的是A.B.V2O5催化时,反应②速率大于反应①C.保持其它条件不变,升高温度,活化分子百分数不变D.反应中每消耗22.4LO2,转移电子数目约等于4×6.02×10237.下列关于反应的说法正确的是A.该反应ΔS>0B.该反应达到平衡后,n(SO2)与n(SO3)之比不变C.该反应的平衡常数表达式为D.该反应中断裂旧共价键的键能之和比反应中形成新共价键的键能之和大8.下列说法正确的是A.已知:ΔH<0,则该条件下石墨比金刚石稳定B.已知:反应在室温下能自发进行,则该反应的ΔH>0,ΔS>0C.已知中和热为57.3kJ·mol-1,则稀氨水与盐酸反应生成1mol水时放出的热量大于57.3kJD.已知,则燃烧热为3200.8kJ·mol-19.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是A.N2H4的结构式为:B.a极的反应式:C.b极发生氧化反应D.放电时,电流从a极经过负载流向b极10.下列装置能达到设计目的的是①②③④A.装置①用于深埋在潮湿的中性土壤中钢管的防腐B.装置②用于深浸在海水中的钢闸门的防腐C.装置③用于模拟铁制品表面镀铜D.装置④用于构成锌铜原电池11.工业上可采用惰性电极电解K2MnO4溶液得KMnO4,装置如图所示。下列说法不正确的是A.离子交换膜应采用阳离子交换膜B.电解过程中阴极附近溶液pH逐渐减小C.电解总反应为:D.电解法优点为产率高,产品易分离,缺点为耗能高12.钙钛矿是以俄罗斯矿物学家Perovski的名字命名的,最初单指钛酸钙这种矿物[如图(a)],此后,把结构与之类似的晶体(化学式与钛酸钙相似)统称为钙钛矿物质。某钙钛矿型太阳能光伏电池的有机半导材料的结构如图(b)所示,其中A为CH3NH,另两种离子为I-和Pb2+。下列说法错误的是A.CH3NH中含有配位键B.图(b)中,X为I-C.晶胞中与每个Ca2+紧邻的O2-有6个D.钛酸钙的化学式为CaTiO313.CO的催化氧化在消除环境污染、净化空气等方面有重要价值。最新研究发现:常温下CO在Au/BN表面很难被O2氧化,但在H2O的参与下反应很容易发生,转化示意图如下所示:下列说法不正确的是A.过程①中有π键的断裂B.CO2和H2O均只含极性共价键C.在H2O和Au/BN的共同作用下,CO易被O2氧化D.催化剂可以改变反应的路径,但不会改变反应速率和限度二、非选择题:共4题,共61分。14.短周期元素T、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中元素T、X基态原子均有2个未成对电子,元素Y基态原子s能级的电子总数与p能级的电子总数相等,元素Z的价电子数等于电子层数。元素W位于第四周期,其基态原子所含未成对电子数在该周期中最多。(1)元素W在周期表中具体位置___________,元素Y在周期表___________区。(2)T原子核外有___________种不同运动状态的电子,其基态原子的价层电子的轨道表示式为___________。(3)的空间构型为___________(用文字描述)。(4)有同学推测,Z2X3的熔点比YX高,其原因是___________。(5)如图是由元素W、Z两种元素所形成的某种合金的晶胞结构示意图。①元素W基态原子的核外电子排布式为___________。②该合金中W与Z的原子个数比为___________。15.铜的化合物丰富多彩。(1)Cu2+与双缩脲()在碱性溶液中作用形成紫红色络合物。①双缩脲分子中氮原子采用的杂化方式为___________。②紫红色络合物的配离子中不存在的作用力有___________(填字母)。a.离子键b.共价键c.配位键(2)Cu与N两种元素组成的化合物具有良好光学性能。其晶胞结构如图所示。①该晶体中1个Cu周围距离最近的N数目为___________。②该晶胞有较大的空隙,在这些空隙中插入金属原子可使获得的物质成为导体。若在上述晶胞体心插入一个Cu原子,则所得物质的化学式为___________。(3)向CuSO4溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。①1mol[Cu(NH3)4]2+含有σ键的数目为___________。②[Cu(NH3)4]2+结构为___________。(必须将配位键表示出来)③NF3与NH3均为三角锥形分子,NF3分子中的氮原子不易与Cu2+形成配离子,请从电负性角度分析其原因是___________。16.铁及其化合物在生活、生产上有重要的应用。(1)常用的白铁皮是在薄钢板表面镀上一层锌,罐装食品用的马口铁是在薄钢板表面镀上一层锡。若上述两种钢铁制品的表面出现破损,___________(填“白铁皮”或“马口铁”)腐蚀速率更快。(2)铁元素的常见价态有+2、+3价,Fe2+比Fe3+的稳定性弱的原因是___________。(3)依地酸铁钠是一种强化补铁剂。某实验小组采用如下实验探究该补铁剂中铁元素化合价。(已知:依地酸根是常见的配体,邻二氮菲可与Fe2+形成橙红色配合物)下列说法正确是___________(填字母)。a.依据现象②和③推测,依地酸铁钠中不含Fe(Ⅲ)b.依据现象②和⑤推测,依地酸铁钠中含Fe(Ⅱ)c.依据现象①、②和③推测,SCN-与Fe3+形成配合物的稳定性强于依地酸铁钠d.依据现象①、④和⑤推测,与依地酸根相比,邻二氮菲与Fe2+形成的配合物更稳定(4)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型水处理剂,用高铁酸钠处理水时被还原为Fe3+。某兴趣小组欲以硫铁矿(主要成分为FeS2,有少量SiO2等杂质)为原料制备高铁酸钠的工艺流程如下:回答下列问题:①焙烧前硫铁矿需粉碎,其目的是___________。②焙烧后得到的固体主要成分为Fe2O3,写出焙烧过程主要反应的化学方程式:___________。③还原反应的离子方程式为___________。(5)高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水,微溶于浓KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在0℃~5℃、强碱性溶液中较稳定。将NaClO(含NaOH)饱和溶液与FeCl3饱和溶液(显酸性)混合也可湿法制取高铁酸钠。具体做法是:边搅拌,边将___________缓慢滴加到___________中得Na2FeO4,写出该反应的离子方程式___________。17.研究烟气脱硝是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。(1)一种隔膜电化学法可处理燃煤烟气中的NO,装置如图所示。①阴极区的电极反应式为___________。②若电路中转移了1mol电子,则理论上吸收池中可处理NO___________L(标准状况)。(2)臭氧是一种理想的烟气脱硝剂。O3氧化NO并通过水洗而发生化合反应生成HNO3,该反应的化学方程式为___________。(3)O3脱硝还可发生反应。T℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入2.0molNO2和1.0molO3,反应过程中测定的部分数据见下表:t/s0361224n(O2)/mol00.360.600.80080①反应在0~3s内的平均速率v(NO2)=___________。②下列描述中能说明上述反应已达平衡的是___________。(填字母)a.混合气体密度不再变化b.单位时间内消耗2molNO2的同时生成1molO2c.v(NO2)正=2v(N2O5)逆d.混合气体压强不再变化③T℃时,上述脱硝反应的化学平衡常数等于___________。(4)将模拟烟气(一定比例NOx、NH3、O2和N2)以一定流速通过装有Fe/Zr催化剂的反应管,测得NOx转化率随温度变化的曲线如图所示。①温度低于350℃时,NOx转化率随温度升高而增大,其可能原因是___________。②温度高于450℃时,NOx转化率已降低为负值,其可能原因是___________。

丹阳市2023-2024学年高二上学期开学考试化学试题答案解析注意事项:1.本试卷分为选择题和非选择题两部分,共100分,考试时间75分钟。2.请把选择题和非选择题的答案均填写在答题卷的指定栏目内。可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16S32Cl35.5K39Mn55Fe56一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。1.中国古代四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的,其主要成分是A.Fe2O3 B.FeO C.Fe3O4 D.Fe【答案】C【解析】【分析】【详解】天然磁石具有磁性,其主要成分为四氧化三铁,故选C。2.反应可用于氯气管道的检漏。下列说法正确的是A.中子数为9的氮原子:B.Cl-的结构示意图:C.N2分子的电子式为:D.NH4Cl属于离子化合物【答案】D【解析】【详解】A.中子数为9的氮原子,其质量数为16,其符号为:,故A错误;B.Cl-的最外层电子数为8,结构示意图为:,故B错误;C.N2分子的电子式为:,故C错误;D.NH4Cl含有铵根离子和氯离子,则属于离子化合物,故D正确。综上所述,答案为D。3.实验室关于制取NH3并验证其性质,下列实验装置能达到实验目的的是A.用装置甲制取NH3 B.用装置乙干燥NH3C.用装置丙收集NH3 D.用装置丁验证NH3极易溶于水【答案】D【解析】【详解】A.实验室制NH3,加热固体反应物且有水生成,则试管口应该向下倾斜,A错误;B.NH3是碱性气体,不能用浓硫酸来干燥,B错误;C.氨气的密度比空气的小,应该采用向下排空气法收集即需短进长出,不能用装置丙收集NH3,C错误;D.用装置丁进行喷泉实验即可验证NH3极易溶于水,D正确;故答案为:D。4.当汽车遭受一定碰撞力量以后,安全气囊中的物质会发生剧烈的反应:(未配平)。下列说法正确的是A.离子半径: B.电负性:C.第一电离能: D.碱性:KOH<NaOH【答案】B【解析】【详解】A.Na+和N3-电子层结构相同,N3-的核电荷数小半径大,故A错误;B.同一周期元素,电负性随着原子序数的增大而增大,N、O位于同一周期且原子序数N<O,则电负性大小:,故B正确;C.金属元素第一电离能较小、非金属元素第一电离能较大,所以电离能大小:,故C错误;D.元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物碱性越强,金属性:K>Na,碱性强弱:KOH>NaOH,故D错误。答案选B。5.下列关于H2S、S、、的说法正确的是A.H2S的沸点高于H2O B.S单质属于共价晶体C.中S原子的杂化轨道类型为 D.和的键角相等【答案】C【解析】【详解】A.水分子间能形成氢键导致沸点较高,故H2S的沸点低于H2O,故A错误;B.S单质是由分子构成的分子晶体,故B错误;C.中S原子含有的价层电子对数目=3+=4,杂化轨道类型为,故C正确;D.和的S原子的价层电子对数均为4,但中S原子有一对孤电子对,故为三角锥形,而中S原子无孤电子对,故为正四面体形,两者键角不同,故D错误;答案选C。6.SO2转化为SO3的反应为。在有、无催化剂条件下SO2氧化成SO3过程中能量的变化如图所示。450℃、V2O5催化时,该反应机理为:反应①反应②下列说法正确的是A.B.V2O5催化时,反应②的速率大于反应①C.保持其它条件不变,升高温度,活化分子百分数不变D.反应中每消耗22.4LO2,转移电子数目约等于4×6.02×1023【答案】A【解析】【详解】A.根据盖斯定律,将(总反应-反应②)×得V2O5(s)+SO2(g)=V2O4(s)+SO3(g)∆H1=(∆H-∆H2)×=[(-198kJ/mol)-(-246kJ/mol)]×=+24kJ/mol,A项正确;B.由图可知,V2O5催化时,反应②的活化能大于反应①的活化能,活化能越大反应速率越慢,则反应②的速率小于反应①,B项错误;C.保持其他条件不变,升高温度,活化分子百分数增大,C项错误;D.O2所处温度和压强未知,不能用22.4L/mol计算22.4LO2物质的量,从而无法计算转移电子的数目,D项错误;答案选A。7.下列关于反应的说法正确的是A该反应ΔS>0B.该反应达到平衡后,n(SO2)与n(SO3)之比不变C.该反应的平衡常数表达式为D.该反应中断裂旧共价键的键能之和比反应中形成新共价键的键能之和大【答案】B【解析】【详解】A.该反应是气体体积减小的反应即熵减的反应,则ΔS<0,故A错误;B.正向反应,n(SO2)不断减小,n(SO3)不断增大,该反应达到平衡后,各组分含量不变,则n(SO2)与n(SO3)之比不变,故B正确;C.该反应的平衡常数表达式为,故C错误;D.该反应是放热反应,因此该反应中断裂旧共价键的键能之和比反应中形成新共价键的键能之和小,故D错误。综上所述,答案为B。8.下列说法正确的是A.已知:ΔH<0,则该条件下石墨比金刚石稳定B.已知:反应在室温下能自发进行,则该反应的ΔH>0,ΔS>0C.已知中和热为57.3kJ·mol-1,则稀氨水与盐酸反应生成1mol水时放出的热量大于57.3kJD.已知,则燃烧热为3200.8kJ·mol-1【答案】A【解析】【详解】A.金刚石(s)生成石墨(s)的反应为放热反应,故石墨的能量低,能量越低越稳定,A正确;B.根据,该反应气体分子数变少,则ΔS<0,该反应为化合反应ΔH<0,则该反应低温下自发,B错误;C.稀氨水与盐酸反应过程中,氨水电离要吸热稀氨水与盐酸反应生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ,C错误;D.燃烧热必须是1mol纯物质,题目中C2H4的物质的量为2mol,不符合燃烧热定义,D错误;故本题选A。9.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是A.N2H4的结构式为:B.a极的反应式:C.b极发生氧化反应D.放电时,电流从a极经过负载流向b极【答案】B【解析】【分析】该燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,正极上电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O,结合离子的移动方向、电流的方向分析解答。【详解】A.根据N原子的成键特点,N2H4的结构式为:,故A错误;B.由分析可知a为负极,电极反应式为,故B正确;C.b为正极,发生还原反应,故C错误;D.放电时,电流由正极流向负极,即从b极经过负载流向a极,故D错误;答案选B。10.下列装置能达到设计目的的是①②③④A.装置①用于深埋在潮湿的中性土壤中钢管的防腐B.装置②用于深浸在海水中的钢闸门的防腐C.装置③用于模拟铁制品表面镀铜D.装置④用于构成锌铜原电池【答案】C【解析】【详解】A.铁比铜更活泼,会导致铜铁原电池中铁做负极,加速铁的锈蚀,故A错误;B.用于深浸在海水中的钢闸门的防腐,则闸门应该连接外接电源的负极,本身做阴极被保护,故B错误;C.装置③用于模拟铁制品表面镀铜,镀件做阴极会生成铜镀层,故C正确;D.左侧烧杯发生化学反应,不能构成原电池,应将电解质互换,故D错误;故选C。11.工业上可采用惰性电极电解K2MnO4溶液得KMnO4,装置如图所示。下列说法不正确的是A.离子交换膜应采用阳离子交换膜B.电解过程中阴极附近溶液pH逐渐减小C.电解总反应为:D.电解法优点为产率高,产品易分离,缺点为耗能高【答案】B【解析】【详解】A.化合价升高,失去电子变为,作电解池的阳极,阴极是水中氢离子得到电子变为氢气,左边的钾离子通过离子交换膜进入到右边,因此离子交换膜应采用阳离子交换膜,故A正确;B.电解过程中阴极是水中氢离子得到电子变为氢气,氢氧根浓度增大,因此阴极附近溶液pH逐渐升高,故B错误;C.根据阳极和阴极电极反应式得到电解总反应为:,故C正确;D.该方法采用阳离子交换法,钾离子向右移动生成KOH,则电解法优点为产率高,产品易分离,缺点为耗能高,故D正确。综上所述,答案为B。12.钙钛矿是以俄罗斯矿物学家Perovski的名字命名的,最初单指钛酸钙这种矿物[如图(a)],此后,把结构与之类似的晶体(化学式与钛酸钙相似)统称为钙钛矿物质。某钙钛矿型太阳能光伏电池的有机半导材料的结构如图(b)所示,其中A为CH3NH,另两种离子为I-和Pb2+。下列说法错误的是A.CH3NH中含有配位键B.图(b)中,X为I-C.晶胞中与每个Ca2+紧邻的O2-有6个D.钛酸钙的化学式为CaTiO3【答案】C【解析】【详解】A.类比NH的成键情况可知,CH3NH中含有H+与N原子上的孤电子对形成的配位键,A项正确;B.由图(b)可知,A、B、X分别位于晶胞的顶点、体心、面心,根据均摊法可以确定其中有1个A、1个B和3个X,根据晶体呈电中性可以确定,CH3NH和Pb2+均为1个,有3个I-,故X为I-,B项正确;C.图(a)的晶胞中,Ca2+位于顶点,其与邻近的3个面的面心上的O2-紧邻,每个顶点参与形成8个晶胞,每个面参与形成2个晶胞,因此,与每个Ca2+紧邻的O2-有12个,C项错误;D.由图(a)可知,钛酸钙的晶胞中Ca2+位于8个顶点、O2-位于6个面心、Ti4+位于体心,根据均摊法可以确定Ca2+、O2-、Ti4+的数目分别为1、3、1,因此其化学式为CaTiO3,D项正确;答案选C。13.CO的催化氧化在消除环境污染、净化空气等方面有重要价值。最新研究发现:常温下CO在Au/BN表面很难被O2氧化,但在H2O的参与下反应很容易发生,转化示意图如下所示:下列说法不正确的是A.过程①中有π键的断裂B.CO2和H2O均只含极性共价键C.在H2O和Au/BN的共同作用下,CO易被O2氧化D.催化剂可以改变反应的路径,但不会改变反应速率和限度【答案】D【解析】【详解】A.据图知:过程①中化学键发生断裂,碳氧三键中含有π键,A正确;B.CO2属于共价化合物,存在C=O极性共价键,H2O属于共价化合物,存在H—O极性共价键,B正确;C.据图知:水和Au/BN作催化剂,常温下,在H2O和Au/BN的共同作用下,CO易被O2氧化生成CO2,C正确;D.催化剂可改变反应的路径,改变反应速率,D错误;故答案为:D。二、非选择题:共4题,共61分。14.短周期元素T、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中元素T、X基态原子均有2个未成对电子,元素Y基态原子s能级的电子总数与p能级的电子总数相等,元素Z的价电子数等于电子层数。元素W位于第四周期,其基态原子所含未成对电子数在该周期中最多。(1)元素W在周期表中具体位置___________,元素Y在周期表___________区。(2)T原子核外有___________种不同运动状态的电子,其基态原子的价层电子的轨道表示式为___________。(3)空间构型为___________(用文字描述)。(4)有同学推测,Z2X3的熔点比YX高,其原因是___________。(5)如图是由元素W、Z两种元素所形成的某种合金的晶胞结构示意图。①元素W基态原子的核外电子排布式为___________。②该合金中W与Z原子个数比为___________。【答案】(1)①.第4周期VIB族②.S区(2)①.6②.(3)平面三角形(4)该同学推测的理由是:两者均为离子晶体,由于Al3+带的电荷高于Mg2+,且半径小于Mg2+,所以Al2O3的晶格能大(5)①.1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1②.2∶1【解析】【分析】短周期元素T、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中元素T、X基态原子均有2个未成对电子,外围电子排布式为ns2np2或ns2np4,元素Y基态原子s能级的电子总数与p能级的电子总数相等,原子核外电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2,结合原子序数可知T、X只能处于第二周期,Y处于第三周期,故T为C元素、X为O元素、Y为Mg元素;由原子序数可知Z处于第三周期,而元素Z的价电子数等于能层数,则Z为Al;元素W位于第四周期,其基态原子所含未成对电子数在该周期中最多,外围电子排布式为3d54s1,则W为Cr。【小问1详解】W为Cr元素,在周期表的位置为第4周期VIB族;元素Y为Mg,位于周期表的S区;【小问2详解】T为C元素,核外有6个电子,每个电子的运动状态均不相同,故有6种不同运动状态的电子;基态原子的价层电子的轨道表示式为;【小问3详解】为,中心碳原子的价层电子对数目为3+=3,没有孤电子对,故空间构型为平面三角形;【小问4详解】YX为MgO,Z2X3为Al2O3,两者都为离子晶体,由于Al3+带的电荷高于Mg2+,且半径小于Mg2+,所以Al2O3的晶格能大,所以同学推测,Al2O3的熔点比MgO高;【小问5详解】①W为Cr元素,核电荷数为24,根据构造原理,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1;②根据晶胞图,利用均摊法计算,W的个数=2+=4;Z的个数为:1+=2,W与Z的原子个数比为2∶1。15.铜的化合物丰富多彩。(1)Cu2+与双缩脲()在碱性溶液中作用形成紫红色络合物。①双缩脲分子中氮原子采用的杂化方式为___________。②紫红色络合物的配离子中不存在的作用力有___________(填字母)。a.离子键b.共价键c.配位键(2)Cu与N两种元素组成的化合物具有良好光学性能。其晶胞结构如图所示。①该晶体中1个Cu周围距离最近的N数目为___________。②该晶胞有较大的空隙,在这些空隙中插入金属原子可使获得的物质成为导体。若在上述晶胞体心插入一个Cu原子,则所得物质的化学式为___________。(3)向CuSO4溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。①1mol[Cu(NH3)4]2+含有σ键的数目为___________。②[Cu(NH3)4]2+结构为___________。(必须将配位键表示出来)③NF3与NH3均为三角锥形分子,NF3分子中的氮原子不易与Cu2+形成配离子,请从电负性角度分析其原因是___________。【答案】(1)①.sp3②.a(2)①.2②.Cu4N(3)①.16mol或16×6.02×1023②.③.F的电负性比N大,N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤电子对的吸引能力增强,难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子【解析】【小问1详解】①双缩脲分子中氮原子通过单键与碳原子和氧原子相连,杂化方式为sp3;②紫红色络合物的配离子中与铜离子形成配位键,配体中存在共价键,配离子中不存在离子键,答案选a;【小问2详解】①由晶胞结构可知,该晶体中1个以Cu周围距离最近的N数目为2;②若在上述晶胞体心插入一个Cu原子,则Cu原子的个数为:1+=4,N原子的个数为:8=1,则所得物质的化学式为Cu4N;【小问3详解】①[Cu(NH3)4]2+中配位键属于键,N-H也属于键,则1mol[Cu(NH3)4]2+含有键的数目为16NA;②[Cu(NH3)4]2+中铜离子与四个氨气分子形成配位键,结构为;③F的电负性比N大,N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤电子对的吸引能力增强,难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子。16.铁及其化合物在生活、生产上有重要的应用。(1)常用的白铁皮是在薄钢板表面镀上一层锌,罐装食品用的马口铁是在薄钢板表面镀上一层锡。若上述两种钢铁制品的表面出现破损,___________(填“白铁皮”或“马口铁”)腐蚀速率更快。(2)铁元素的常见价态有+2、+3价,Fe2+比Fe3+的稳定性弱的原因是___________。(3)依地酸铁钠是一种强化补铁剂。某实验小组采用如下实验探究该补铁剂中铁元素的化合价。(已知:依地酸根是常见的配体,邻二氮菲可与Fe2+形成橙红色配合物)下列说法正确的是___________(填字母)。a.依据现象②和③推测,依地酸铁钠中不含Fe(Ⅲ)b.依据现象②和⑤推测,依地酸铁钠中含Fe(Ⅱ)c.依据现象①、②和③推测,SCN-与Fe3+形成配合物的稳定性强于依地酸铁钠d.依据现象①、④和⑤推测,与依地酸根相比,邻二氮菲与Fe2+形成的配合物更稳定(4)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型水处理剂,用高铁酸钠处理水时被还原为Fe3+。某兴趣小组欲以硫铁矿(主要成分为FeS2,有少量SiO2等杂质)为原料制备高铁酸钠的工艺流程如下:回答下列问题:①焙烧前硫铁矿需粉碎,其目的是___________。②焙烧后得到的固体主要成分为Fe2O3,写出焙烧过程主要反应的化学方程式:___________。③还原反应的离子方程式为___________。(5)高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水,微溶于浓KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在0℃~5℃、强碱性溶液中较稳定。将NaClO(含NaOH)饱和溶液与FeCl3饱和溶液(显酸性)混合也可湿法制取高铁酸钠。具体做法是:边搅拌,边将___________缓慢滴加到___________中得Na2FeO4,写出该反应的离子方程式___________。【答案】(1)马口铁(2)Fe3+的3d能级为半充满结构,较稳定(3)d(4)①.增大接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率②.③.(5)①.FeCl3饱和溶液②.NaClO(含NaOH)饱和溶液③.【解析】【小问1详解】由原电池相关原理可知,一般较活泼金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极;负极失去电子,正极得到电子,镀层破损后,白铁皮比马口铁更易被腐蚀。因为当镀层破损后,白铁形成原电池时,因为锌比铁活泼,易失电子,从而保护了铁;而马口铁镀层破损后,形成原电池时铁比锡活泼,铁被腐蚀,所以镀层破损后,马口铁更易被腐蚀;【小问2详解】Fe2+的价电子排布式为3d6,Fe3+的价电子排布式为3d5,Fe3+的3d能级为半满状态较稳定,Fe2+比Fe3+的稳定性弱;小问3详解】a.根据现象②、③可知,依地酸铁钠溶液不含Fe2+、Fe3+,说明铁元素形成了非常稳定的络合离子,不能否定依地酸铁钠不含Fe(Ⅱ)或不含Fe(Ⅲ),故a错误;b.依据现象②和⑤推测,不可以推测依地酸铁钠中含Fe(Ⅱ),因为④加入了维生素C,具有还原性,还原后可以得到Fe(Ⅱ),故b错误;c.依据现象①、②和③推测,加入KSCN溶液,无明显变化,说明无硫氰化铁生成,则SCN-与Fe3+形成配合物的稳定性弱于依地酸铁钠,故c错误;d.依据现象⑤推测,加入少量维生素C后,溶液中生成了Fe2+,且Fe2+与邻二氮菲结合形成更稳定的配位化合物,而不与依地酸铁钠形成配合物,说明邻二氮菲与Fe2+形成的配合物更稳定,故d正确;故选:d。【小问4详解】焙烧时硫铁矿的FeS2与空气中的O2反应生成Fe2O3和SO2,反应的化学方程式:4FeS2+11O2Fe2O3+8SO2,酸溶时Fe2O3与硫酸反应生成Fe2(SO4)3,过滤得滤渣为SiO2,还原时Fe和Fe2(SO4)3反应生成FeSO4,系列操作后得到FeSO4固体,加入Na2O2发生反应:2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,制得Na2FeO4;①焙烧前硫铁矿需粉碎,粉碎的目的是:增大反应物的接触面积,提高反应速率;②焙烧时硫铁矿的FeS2与空气中的O2反应生成Fe2O3和SO2,反应的化学方程式:;③还原时Fe和Fe2(SO4)3反应生成FeSO4,还原反应的离子方程式为Fe+2Fe3+═3Fe2+;【小问5详解】氯化铁是强酸弱碱盐,在溶液中水解使溶液呈酸性,为防止高铁酸钠在酸性条件下发生分解生成氧气,制备高铁酸钠溶液时,应边搅拌,边将饱和氯化铁溶液缓慢滴加到含有氢氧化钠的次氯酸钠饱和溶液中制得高铁酸钠,制备发生的反应为碱性条件下,次氯酸钠溶液与氯化铁溶液反应生成高铁酸钠、氯化钠和水,反应的化学方程式为。17.研究烟气脱硝是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。(1)一种隔膜电化学法可处理燃煤烟气中的NO,装置如图所示。①阴极区的电极反应式为___________。②若电路中转移了1mol电子,则理论上吸收池中可处理NO___________L(标准状况)。(2)臭氧是一种理想的烟气脱硝剂。O3氧化NO并通过

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