2022届江西省十五名校联盟高三第二次联考理科综合化学试题(含解析)_第1页
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试卷第=page1010页,共=sectionpages1212页江西省十五名校联盟2022届高三第二次联考理科综合化学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.化学科学在“国之重器”的打造中发挥着重要作用。下列有关叙述正确的是A.“墨子号”卫星的成功发射实现了光纤量子通信,光纤的主要成分为晶体硅B.“嫦娥五号”携带的月壤中,富含的3He与地球上的4He互为同素异形体C.“奋斗者”载人潜水器下潜深度10909m,其所用合金潜孔钻头属于复合材料D.“鲲龙”水陆两栖飞机实现海上首飞,其所用燃料航空煤油是石油分馏产品【答案】D【解析】【详解】A.硅单质用于太阳能电池和半导体材料,光纤制品的成分是二氧化硅,A项错误;B.月壤中富含的3He与地球上的4He都是原子,不是单质,属于He元素的同位素,不属于同素异形体,B项错误;C.金属单质或合金均属于金属材料,即硬质合金潜孔钻头应该属于金属材料,C项错误;D.航空煤油属于混合物,是由不同馏分的烃组成的,是石油分馏的产品之一,D项正确;故答案选D。2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.标准状况下,2.24L的CHCl3含有C-Cl键的数目为0.3NAB.1LpH=1的盐酸中含有阴离子总数为0.1NAC.1molNH4F固体中含有的共价键数目为5NAD.常温下,18g水中含有的OH-数目为10-7NA【答案】B【解析】【详解】A.CHCl3在标准状况下是液体,不能计算2.24L的CHCl3的物质的量,A项错误;B.1LpH=1的盐酸中n(H+)=0.1mol,根据电荷守恒有n(OH-)+n(Cl-)=n(H+)=0.1mol,B项正确;C.NH4F是离子化合物,只有4个共价键,1molNH4F固体中含有的共价键数目为4NA,C项错误;D.常温下水电离出的c(OH-)=1×10-7mol/L,18g水体积为18mL,故n(OH-)=1×10-7×18×10-3=1.8×10-9mol,D项错误;故选:B。3.五指毛桃汤中含有佛手柑内酯(结构简式如图)。下列有关该化合物的说法正确的是A.该物质的分子式为C12H10O4B.1mol该物质最多能与6molH2发生加成反应C.该物质完全氢化后的产物的一氯代物有11种D.该物质分子中所有碳原子一定共平面【答案】C【解析】【详解】A.该物质的分子式为C12H8O4,A项错误;B.碳碳双键和苯环均能与H2发生加成反应,酯基中碳氧双键不能与H2发生加成反应,因此1mol该物质最多能与5molH2发生加成反应,B项错误;C.该物质完全氢化后的产物结构不对称,与H连接的C上均存在不同的一氯代物,共11种,C项正确;D.醚键连接了苯环和一个甲基,甲基是四面体结构,由于单键可以旋转,该甲基上的碳原子可能与苯环不共面,D项错误;故选:C。4.下列实验操作、现象和结论都正确的是选项实验操作实验现象实验结论A将HI溶液加入Fe(NO3)3溶液中,充分反应后再加入CCl4混合振荡,静置溶液分层,下层液体显紫红色氧化性:Fe3+>I2B过量的铁粉和氯气反应,将反应后的固体溶于盐酸后,滴加KSCN溶液溶液不显红色过量铁与氯气反应的产物为FeCl2C室温下,用pH试纸分别测定浓度均为0.1mol/L的Na2SO3溶液和CH3COONa溶液的pHpH:Na2SO3>CH3COONaH2SO3酸性弱于CH3COOHD向2支装有等物质的量的AgCl、AgI的试管中分别滴加足量等体积等浓度的氨水AgCl溶解而AgI不溶解相同温度下,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【详解】A.根据反应后CCl4层显紫红色说明溶液中生成了I2,由于混合溶液中含有HNO3和Fe3+两种氧化性物质,二者都可将I-氧化为I2,因此不能证明氧化性Fe3+>I2,A项错误;B.过量的铁粉与氯气反应生成FeCl3,溶于盐酸后过量的铁粉与FeCl3在溶液中反应生成FeCl2,所以滴加KSCN溶液后不会变红,B项错误;C.应测定浓度均为0.1mol/L的NaHSO3溶液和CH3COONa溶液的pH,才能比较H2SO3和CH3COOH的酸性强弱,C项错误;D.根据实验现象AgCl溶解而AgI不溶解,说明AgCl溶液中离子浓度更大,则Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),D项正确;答案选D。5.现有处于不同主族的短周期元素A、B、C、D、E,其中B原子最外层电子数是电子层数的2倍,C是金属元素,0.1mol·L-1的D的最高价氧化物的水化物溶液pH<1,五种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示。下列推断不正确的是A.原子半径和离子半径均满足:E<CB.由C、E两种元素组成的化合物的水溶液能促进水的电离C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:B<D<ED.B与D形成的化合物BD2中原子的最外层都满足8电子稳定结构【答案】A【解析】【分析】B原子最外层电子数是电子层数的2倍,再结合原子半径与原子序数的关系图,可知B是C元素;0.1mol/L的D的最高价氧化物的水化物溶液pH<1,则D是S元素;E比D原子序数大但半径小,故E是Cl元素;A比B原子序数小且半径小,故A是H元素;C比B原子序数大且为金属元素,各元素处。于不同主族,故C是Mg或Al。【详解】A.同周期原子序数越大原子半径越小,原子半径:Cl<Mg或Al,电子层数越多离子半径越大,但离子半径:Cl->Mg2+或Al3+,故A错误;B.由C、E两种元素组成的化合物的水溶液为MgCl2或AlCl3,都能促进水的电离,故B正确;C.元素的非金属性强弱顺序为C<S<Cl,则最高价氧化物对应的水化物的酸性:B<D<E,故C正确;D.CS2中C共用了4个共用电子对,S共用了2个共用电子对,都满足8电子稳定结构,故D正确;故选:A。6.储量丰富、成本低的新型电池系统引起了科学家的广泛关注。由于K+能够可逆地嵌入/脱嵌石墨电极,开发了基于钾离子电解液(KPF6)的新型双碳电池[碳微球(C)为正极材料,膨胀石墨()为负极材料],充电时总反应为:+xK++xC+=+xC(PF6),如图所示。下列叙述不正确的是A.放电时,K+在电解液中由A极向B极迁移但并未嵌入碳微球中B.充电时,B极的电极反应式为xC(PF6)+xe-=xC+C.放电时,每转移0.2mol电子时,电解液增重36.8gD.充放电过程中,在碳微球电极上可逆地嵌入/脱嵌【答案】B【解析】【分析】根据充电的总反应,可知放电时总反应为Kx

+xC(PF6)=+xK++xC+。放电时,碳微球(C)是正极,电极反应式为xC(PF6)+。xe-=xC+,膨胀石墨()是负极,电极反应式为Kx-xe-=;+xK+,放电时K+和进入溶液中;充电时碳微球(C)是阳极,膨胀石墨()是阴极。【详解】A.放电时K+在电解液中由A极向B极迁移,但并未嵌入碳微球中,而是留在溶液中,故A正确;B.充电时为电解池,B极为电解池的阳极,电极反应式为xC+-xe-=xC(PF6),故B错误;C.放电时,每转移0.2mol电子时,电解液增重0.2molKPF6,质量为0.2mol×184g/mol=36.8g,故C正确;D.充放电过程中,阴离子移向阳极和负极,在碳微球电极上可逆地嵌入/脱嵌,故D正确;故选:B。7.25℃时,在体积均为100mL、浓度均为0.1mol·L-1的两种一元酸HA和HB的溶液中,分别加入NaOH固体(温度恢复至室温,溶液体积变化忽略不计),随加入NaOH固体的物质的量的变化如图所示。下列有关说法不正确的是A.酸性:HA>HB,且HA是强酸,HB是弱酸B.由水电离出的c(H+)的顺序:a<b<c<dC.c点溶液中:c(H+)=c(B-)-c(HB)+c(OH-)D.d点溶液中:c(B-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)【答案】C【解析】【详解】A.25℃时,Kw=1×10-14,由图可知没有加入氢氧化钠固体时,a点0.1mol/LHA溶液中,,可求得0.1mol/LHA溶液中c(H+)=0.1mol/L,则HA为强酸;同理,由b点可知0.1mol/LHB溶液中,c(H+)=0.01mol/L,则HB为弱酸,故A项正确;B.由图和上述计算可知,a点和b点均抑制水的电离,由于a点c(H+)更大,对水的抑制程度更大,c点和d点均为HB和NaB的混合溶液,由于d点加入氢氧化钠的物质的量大,溶液中NaB的物质的量大,对水电离的促进大,则由水电离出的c(H+)的顺序为a<b<c<d,故B项正确;C.c点反应后为等浓度的HB和NaB溶液,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(B-)+c(OH-),根据物料守恒:2c(Na+)=c(B-)+c(HB),联立可得2c(H+)=c(B-)-c(HB)+2c(OH-),故C项错误;D.d点c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(B-)+c(OH-),则c(Na+)=c(B-),且远大于c(H+),故对应的溶液中,c(B-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-),故D项正确;答案选C。二、工业流程题8.近年来,随着锂离子电池的广泛应用,废锂离子电池的回收处理至关重要。下面是利用废锂离子电池正极材料(有Al、LiCoO2、Ni、Mn、Fe等)回收钴、镍、锂的流程图。已知:i.P204[二(2-乙基己基)磷酸酯]常用于萃取锰,P507(2-乙基己基磷酸-2-乙基己酯)和Cyanex272[二(2,4,4-三甲基戊基)次膦酸]常用于萃取钴、镍。ii.萃取剂萃取钴离子的原理为2HR(Org)+Co2+(aq)CoR2(Org)+2H+(aq)iii.氧化性强弱:Co3+>H2O2>Fe3+回答下列问题:(1)为了缩短浸出时间,可采取的措施是_______;浸出时加入H2O2的作用是_______、_______;(用相应的化学方程式表示)。(2)常温下,一些金属难溶氢氧化物的溶解度(用阳离子的浓度表示)与pH的关系图如下,其中Ni(OH)2与Co(OH)2的Ksp极其相近。已知离子浓度小于等于1×10-5mol·L-1时视为沉淀完全,则在加P204萃取前已除尽的杂质离子有_______(填离子符号)。用P204萃取锰时具体操作为:先将混合液转入分液漏斗中,加入P204,盖上分液漏斗的玻璃塞,将分液漏斗倒置,约呈45°振荡,_______(填具体操作);重复以上操作,正立放铁圈上静置,最后分液。(3)控制水相pH=5.2,温度25℃,分别用P507、Cyanex272作萃取剂,萃取剂浓度对萃取分离钴、镍的影响实验结果如图所示。两种萃取剂中_______(填“P507”或“Cyanex272”)的分离效果比较好,若选Cyanex272萃取剂,则最适宜的萃取剂浓度大约为_______mol·L-1。(4)往载钴有机相中加入_______(填试剂名称)反萃取后得载钴水相。CoSO4溶液和(NH4)2C2O4溶液反应可制得一种难溶于水的浅粉红色粉末草酸钴(CoC2O4)。在空气中加热10.98g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O),受热过程中在不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如下表所示,加热到890~920℃过程中生成的钴的氧化物的化学式为_______。温度范围/℃150~210290~320890~920固体质量/g8.824.824.50(5)室温下,用NaOH溶液调节钴萃余液,搅拌一段时间后,静置,离心分离得到淡绿色氢氧化镍固体,镍沉淀率可达99.62%,若离心分离后的溶液中Ni2+的浓度为10-11mol·L-1,pH=_______。【答案】(1)

搅拌或适当加热或适当提高H2SO4溶液浓度等

2LiCoO2+3H2SO4.+H2O2=Li2SO4+O2↑+2CoSO4+4H2O

2Fe+3H2SO4+3H2O2=Fe2(SO4)3+6H2O(2)

Fe3+

打开分液漏斗活塞排出气体,再关闭活塞(3)

Cyanex272

0.4(4)

硫酸

CoO(5)12.2【解析】【分析】根据题意利用废锂离子电池正极材料(有Al、LiCoO2、Ni、Mn、Fe等)回收钴、镍、锂,整个流程中应将钴、镍、锂元素进行保留转化成相应的产物,将铝、锰和铁元素除尽,提高产品产品纯度,据此分析;(1)缩短浸出时间加快浸出速率可用搅拌;适当加热,但不能高温,以防H2O2受热分解。也可以适当增大H2SO4浓度等。根据题意由LiCoO2制得CoSO4,Co元素由+3价变为十2价,说明LiCoO2在硫酸中作氧化剂把H2O2氧化成O2,方程式为2LiCoO2+3H2SO4.+H2O2=Li2SO4+O2↑+2CoSO4+4H2O;Fe与H2SO4反应只生成Fe2+,不便于沉淀除去,根据氧化性:Co3+>H2O2>Fe2+,H2O2把Fe2+氧化成Fe3+,方程式为2Fe+3H2SO4+3H2O2=Fe2(SO4)3+6H2O。(2)由金属难溶氢氧化物的溶解度与pH的关系图可知,加入NaOH溶液调pH=4时,Fe3+浓度小于1×10-5mol/L,沉淀完全。萃取的具体操作为先将混合液转入分液漏斗中,加入P204,盖上分液漏斗的玻璃塞,将分液漏斗倒置,约呈45°振荡,打开分液漏斗活塞排出气体,再关闭活塞,目的是防止振荡过程中产生气体,压强过大炸裂仪器,最后重复以上操作,正立放铁圈上静置,最后分液,完成萃取分离。(3)由图可知,萃取时“Cyanex272"比“P507”对钴、镍萃取率的差值大,Cyanex272分离效果好。选Cyanex272萃取剂,浓度在0.40mol/L以后镍的萃取率上升,钴的萃取率变化不大,所以0.4mol/L最好。(4)萃取剂萃取钴离子的原理为2HR(Org)+Co2+(aq)CoR2(Org)+2H+(aq),为使有机相钴变为水相钴,且最终获得CoSO4,应加稀硫酸使平衡逆向移动,反萃取后可生成CoSO4,溶液。10.98g草酸钴晶体的物质的量为mol=0.06mol,加热到890~920℃时生成物中的钴的物质的量为0.06mol,则氧元素的质量为4.5g-0.06mol

×59g/mol=0.96g,物质的量为0.06mol,最终生成的钴的氧化物的化学式为CoO。(5)由金属难溶氢氧化物的溶解度与pH的关系图可知Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)·c2(OH-)=1×10-14.6,c2(OH-)==1×10-3.6,c(OH-)=1×10-1.8mol/L,pH=12.2。9.为充分利用资源,变废为宝,实验室里利用废铁屑制取摩尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]。某兴趣小组以废铁屑制得摩尔盐后,按下列流程制备二水合草酸亚铁(FeC2O4·2H2O),进一步制备高纯度还原铁粉。已知:FeC2O4·2H2O难溶于水;H2C2O4易溶于水,溶解度随温度升高而增大。回答下列问题:(1)下列说法正确的是_______(填标号)。A.步骤①酸化主要是为了抑制Fe2+水解B.步骤②发生的离子反应是:Fe2++C2O+2H2O=FeC2O4·2H2OC.步骤③用冷水洗涤的效果更好D.步骤③直接烘干可以加快干燥速率(2)利用下图装置,可以完成步骤③中的抽滤和洗涤。抽滤结束,开始洗涤前需_______(填“打开”或“关闭”)活塞,理由是_______。步骤③中检验沉淀是否洗涤干净的操作是_______。(3)实现步骤④,必须在_______(填仪器名称)中进行,该步骤发生反应的化学方程式为_______。(4)步骤⑤,用H2还原Fe2O3往往混有杂质Fe3O4,原因是_______。(5)称取某摩尔盐(M=392g/mol)样品14.00g,用煮沸后冷却的蒸馏水配成100mL溶液;取25.00mL溶液加入稀硫酸,用0.1000mol/L的KMnO4溶液滴定。①达到滴定终点时,消耗15.00mLKMnO4溶液,该摩尔盐的纯度是_______%。②实验结果比理论值偏高的可能原因是_______(填标号)。a.滴定管洗净后直接加入KMnO4溶液b.滴定过程中有少量样品溶液溅出c.配制溶液过程中蒸馏水未煮沸d.滴定后滴定管尖嘴处气泡消失【答案】(1)A(2)

打开

防止后续所加洗涤剂流速过快不能充分洗涤

取最后一次洗涤液少许于试管中,加入盐酸酸化的氯化钡,若无白色沉淀,则洗涤干净(3)

坩埚

4(FeC2O4·2H2O)+3O22Fe2O3+8CO2+8H2O(4)还原铁粉在高温下易与产物水蒸气反应生成Fe3O4(5)

84

ad【解析】【分析】摩尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]酸化溶解后,用稍过量的H2C2O4反应,经抽滤、洗涤、干燥等操作得到FeC2O4·2H2O,该物质灼烧时与O2反应得到Fe2O3,Fe2O3被还原可制备高纯度还原铁粉。(1)步骤①,Fe2+会水解,酸化能抑制其水解,故A正确;步骤②,H2C2O4是弱电解质,不能拆,正确的离子方程式为Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+2H+,故B错误;步骤③,根据已知信息,采用热水洗涤可提高草酸的溶解度,提升除杂效果,故C错误;步骤③,直接烘干会使FeC2O4·2H2O脱去结晶水,故D错误。(2)步骤③中抽滤时要关闭活塞进行减压,洗涤时要打开活塞,防止因减压导致后续所加洗涤剂流速过快不能充分洗涤;晶体表面主要附着(NH4)2SO4可溶性杂质,可通过检验最后一次洗涤液中是否含有来判断沉淀是否洗涤干净,操作是:取最后一次洗涤液少许于试管中,加入盐酸酸化的氯化钡,若无白色沉淀,则洗涤干净(3)固体灼烧需要在坩埚内进行;FeC2O4·2H2O在空气中灼烧生成Fe2O3、CO2和H2O,反应方程式:4(FeC2O4·2H2O)+3O22Fe2O3+8CO2+8H2O。(4)步骤⑤若用H2,则制备的还原铁粉会与产物水蒸气发生反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。(5)①根据离子方程式:5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,可建立如下关系式:5Fe2+~,则该摩尔盐的纯度是×100%=84%。②a.滴定管洗净后直接加入KMnO4溶液,则KMnO4溶液的浓度减小,所用体积偏大,使测定的纯度值偏高;b.滴定过程中有少量样品溶液溅出,则所用KMnO4溶液的体积偏小,测定结果偏低;c.配制溶液过程中蒸馏水未煮沸,则溶液中亚铁离子会被氧气氧化,导致消耗的KMnO4溶液的体积偏小,测定结果偏低;d.滴定后滴定管尖嘴处气泡消失,则读取KMnO4溶液的体积偏大,测定结果偏高;故选ad。三、原理综合题10.大气污染物主要有氮的氧化物NOx和硫的氧化物SO2等。请回答下列问题:(1)NO2有较强的氧化性,能将SO2氧化成SO3,自身被还原为NO。已知下列两反应过程中能量变化如图1、图2所示,则NO2氧化SO2生成SO3(g)的热化学方程式为_______。若上述反应过程中正反应的活化能Ea=112.2kJ·mol-1,则逆反应的活化能Eb=_______kJ·mol-1。(2)研究发现,NOx是雾霾的主要成分之一,NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。已知:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)ΔH=﹣1810kJ·mol-1,相同条件下,在2L恒容密闭容器中,选用不同的催化剂,上述反应产生N2的物质的量随时间变化如图3所示。①在A、B、C三种催化剂的作用下,清除氮氧化物反应的活化能分别表示为Ea(A)、Ea(B)、Ea(C),根据图3曲线,判断三种催化剂条件下,活化能由小到大的顺序为_______。②在氨气足量时,反应在催化剂A的作用下,经过相同时间,测得脱氮率随反应温度的变化情况如图4所示,据图可知,在相同的时间内,温度对脱氮率的影响是_______,其可能的原因是_______(已知A、B催化剂在此温度范围内不失效)。(3)NO和CO均为汽车尾气的成分,在催化转换器中二者可发生反应减少尾气污染。已知:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH<0.若一定温度下,向恒容容器中通入等物质的量的NO和CO气体,测得容器中压强随时间的变化关系如下表所示:t/min012345p/kPa400370346330320320假设反应在恒定温度和标准压强下进行,则=_______(标准平衡常数,其中为标准压强(1×105Pa),和,为各组分的平衡分压,如=·p总,p总为平衡总压,为平衡系统中NO的物质的量分数)。(4)用电化学原理可以减少SO2排放,其装置如图5所示。H2O2从_______口进入,右侧电极的电极反应式为_______,若电路中通过2mol电子时,负极区n(H2SO4)=_______。【答案】(1)

NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=﹣41.8kJ/mol

154(2)

Ea(A)<Ea(B)<Ea(C)

300℃之前,温度升高脱氮率逐渐增大,300°C之后,温度升高脱氮率逐渐减小

300℃之前反应未平衡,脱氮率主要取决于反应速率,温度越高,反应速率越快,所以脱氮率增大,300℃之后脱氮率主要取决于平衡移动,该反应的正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,脱氮率减小(3)80(4)

a

SO2-2e﹣+2H2O=+4H+

1.2mol【解析】(1)由图可得如下热化学方程式:①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH1=-246.6kJ/mol,②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H2=-163.0kJ/mol,由盖斯定律可知,可得反应NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g),则△H=(ΔH1一△H2)=×[(—246.6)—(—163.0)]kJ/mol=—41.8kJ/mol,则二氧化氮氧化二氧化硫生成三氧化硫气体的热化学方程式为NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=-41.8kJ/mol,故答案为:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH=-41.8kJ/mol;(2)①由图可知,三种催化剂条件下,相同时间内生成氮气物质的量的大小顺序为A>B>C,则反应的反应速率的大小顺序为A>B>C,反应的活化能越大,反应速率越慢,所以三种催化剂条件下,活化能由小到大的顺序为Ea(A)<Ea(B)<Ea(C),故答案为:Ea(A)<Ea(B)<Ea(C);②由图可知,300℃时,脱氮率最大,说明反应达到平衡,300℃之前,反应未达到平衡,升高温度,化学反应速率加快,脱氮率增大,该反应为放热反应,300℃之后,升高温度,平衡向逆反应方向移动,脱氮率减小,故答案为:300℃之前,温度升高脱氮率逐渐增大,300°C之后,温度升高脱氮率逐渐减小;300℃之前反应未平衡,脱氮率主要取决于反应速率,温度越高,反应速率越快,所以脱氮率增大,300℃之后脱氮率主要取决于平衡移动,该反应的正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,脱氮率减小;(3)设起始一氧化氮和一氧化碳的物质的量均为2mol,4min反应达到平衡时生成氮气amol,由题意可建立如下三段式:由平衡前后气体的物质的量之比等于压强之比可得:=,解得a=0.8,平衡时一氧化氮、一氧化碳、二氧化碳和氮气的平衡分压分别为×320kPa=40kPa、×320kPa=40kPa、×320kPa=160kPa、×320kPa=80kPa,则标准平衡常数==80,故答案为:80;(4)由图中电子的移动方向可知,右侧电极为原电池的负极,二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸,电极反应式为SO2—2e—+2H2O=+4H+,左侧电极为正极,过氧化氢在正极得到电子发生还原反应生成水,电极反应式为H2O2+2e—+2H+=2H2O,电路中通过2mol电子时,负极区生成硫酸根离子的物质的量为2mol×=1mol,则溶液中硫酸的物质的量为1mol/L×0.2L+1mol=1.2mol,故答案为:a;SO2—2e—+2H2O=+4H+;1.2mol。四、结构与性质11.钛金属重量轻、强度高、有良好的抗腐蚀能力,其单质及其化合物在航空航天、武器装备、能源、化工、冶金建筑和交通等领域应用前景广阔。回答下列有关问题:(1)基态钛原子的价电子排布式为_______;钛(Ti)和锆(Zr)是同一副族的相邻元素,钛和锆的价层电子结构相似,请画出基态锆原子的价电子排布图:_______。(2)二氧化钛(TiO2)是常用的具有较高催化活性和稳定性的光催化剂。在TiO2催化作用下,可将CN-氧化成CNO-,进而得到N2,与CNO-互为等电子体的分子化学式为_______(写出2个)。TiO2与光气COCl2反应可用于制取四氯化钛,COCl2的空间构型为_______。(3)钛与卤素形成的化合物的熔、沸点如下表所示:TiCl4TiBr4TiI4熔点/℃-24.138.3155沸点/℃136.5233.5377分析TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点和沸点呈现一定变化规律的原因是_______。(4)钛某配合物可用于催化环烯烃聚合,其结构如图所示:①甲基上的碳原子的杂化类型是_______。②该配合物中含有的化学键有_______(填标号)。a离子键

b.σ键

c.金属键

d.π键(5)已知TiO2晶胞中Ti4+位于O2-所构成的正八面体的体心,ZrO2晶胞中Zr4+位于O2-所构成的立方体的体心,其晶胞结构如下图所示。①TiO2晶胞中Ti4+的配位数是_______。②已知二氧化锆晶胞中Zr原子和O原子之间的最短距离为apm,则二氧化锆晶体的密度为_______g·cm-3。(列出表达式即可,不用化简,NA为阿伏加德罗常数的值,ZrO2的摩尔质量为Mg/mol)。【答案】(1)

3d24s2

(2)

CO2、CS2

平面三角形(3)三者均为分子晶体,组成与结构相似,随着相对分子质量增大,分子间作用力增大,熔、沸点升高(4)

sp3

bd(5)

6

【解析】(1)钛的价层电子排布式为3d24s2,钛和锆的价层电子结构相似,基态锆原子的价电子排布图为;(2)CNO-中含有3个原子,16个价电子,所以其等电子体中分子为:CO2、N2O、CS2、BeCl2等,离子有SCN-、N3-等;COCl2中碳是中心原子,价层电子对数=3+(4-2×1-2)=3,所以碳原子是sp2杂化,孤对电子对数=×(4-2-2)=0,因此空间构型为平面三角形;(3)TiCl4、TiBr4、TiI4的熔、沸点逐渐升高,因为它们均为分子晶体,组成和结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔、沸点越高;(4)①形成4个单键为sp3杂化,故甲基上的碳原子的杂化类型是sp3杂化;②Ti原子和Cl原子、O原子之间存在配位键,C一H和C-C及C-O原子之间存在σ键,碳碳双键和碳氧双键中存在σ键和π键,不存在离子键和金属键,故选bd;(5)①晶体中Ti4+位于O2-所构成的正八面体的体心,Ti4+的配位数为6。②晶体中Zr原子和O原子之间的最短距离为apm,晶胞体对角线长度等于棱长的倍,则晶胞棱长为

cm,晶胞中白色球数目为8,黑色球数目为8×+6×=4,即O原子数目为8,Zr原子数目为4,一个晶胞中有4个ZrO2.二氧化锫的密度为ρg·cm-3,则一个晶胞质量为4×=×ρg·cm-3,解得g·cm-3。五、有机推断题12.阿比朵尔能有效抑制新型冠状病毒,化合物H是合成阿比朵尔的中间体,其合成路线如下:回答下列问题:(1)H的分子式为_______,物质B中的官能团的名称为_______。(2)由F生成G的过程中,F与Br2反应的化学计量数比例为_______,若E与H2在一定条件下发生加成反应,其完全加成后的产物中手性碳的个数为_______。(3)写出D→E的反应方程式:_______。(4)已

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