1、 百校联盟 2021 届新高考高三第一次联合调研考试卷 化化 学学 注意事项:注意事项: 1答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘 贴在答题卡上的指定位置。 2选择题的作答:每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写 在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸 和答题卡上的非答题区域均无效。 4考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。 相对原子质量:H 1 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 As 75 一、选择
2、题(每小题一、选择题(每小题 2 分,共分,共 20 分)分) 1中华传统文化中蕴含着诸多化学知识,下列说法正确的是 A“杨花榆荚无才思”中的“榆荚”主要成分为蛋白质 B“三月打雷麦谷堆”,是指在雷电作用下氮气转化为能被作物吸收的物质 C“日照香炉生紫烟”中的紫烟指“碘的升华” D“火树银花不夜天”指的是金属单质的焰色反应,属于化学变化 2某二元醇的结构简式为,关于该有机物的说法错误的是 A用系统命名法命名:5-甲基-2,5-庚二醇 B该有机物通过消去反应能得到 6 种不同结构的二烯烃 C该有机物可通过催化氧化得到醛类物质 D1mol 该有机物能与足量金属 Na 反应产生 H2 22.4L(标
3、准状况下) 3设 NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A2.0g D2中含有的中子数目为 0.8NA B4.6g C2H6O 中含有 CH 键的数目一定为 0.6NA C11.2L(标准状况)由甲烷和乙烯组成的混合气体中含有氢原子数目为 2NA D常温下,将 2.8g Fe 置于足量的浓硝酸中,转移的电子数目定为 0.15NA 4四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有 M 为金属元素。下列说法不正确的 A原子半径 ZNO2NaNO3 D通过观察装置 I、III 中的气泡的快慢控制 Cl2和 NO2的通入量 12我国科技工作者设计了一种电解装置,能将甘油(C3H8O3)和二氧化碳转
4、化为甘油醛(C3H6O3)和合 成气,原理如图所示。下列说法不正确的是 A催化电极 b 与电源正极相连 B电解时催化电极 a 附近的 pH 增大 C电解时阴离子透过交换膜向 a 极迁移 D生成的甘油醛与合成气的物质的量相等 13根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 室温下,向 NaCl、NaI 的混合稀溶液中滴入 少量稀 AgNO3溶液,有黄色沉淀生成 Ksp(AgCl)Ksp(AgI) B 室温下,向溶液 X 中滴加少量双氧水, 再加入 KSCN 溶液,变红 溶液 X 中一定含 Fe2+ C 用洁净铂丝蘸取溶液 Y 在火焰上灼烧, 火焰呈黄色溶液 Y 中
5、含 Na+不含 K+ D 室温测定浓度均为0.1mol L1的CH3COONa溶液和 NaNO2溶液的 pH,CH3COONa 溶液的 pH 大 HNO2电离出 H+的能力比 CH3COOH 强 14.25时,向 10ml 0.01mol L1 NaCN溶液中逐滴加入 0.01mol L1的盐酸,溶液中 CN、HCN 浓度 所占分数()随 pH 变化的关系如图甲所示,pH 变化曲线如图乙所示。下列说法不正确的是 A图甲中 PH=9 的溶液: - c Clc Clc(HCN)c OHc H D图乙中 c 点的溶液: +- c Na+c H=c(HCN)+c OH+2c CN 15 为研究废旧电池
6、的再利用, 实验室利用旧电池的铜帽 (主要成分为 Zn 和 Cu) 回收 Cu 并制备 ZnO 的部分实验过程如图所示。下列叙述错误的是 A“溶解”操作中溶液温度不宜过高 B铜帽溶解后,将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的氧气或 H2O2 C与锌粉反应的离子只有 Cu2+ D“过滤”后,将滤液蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥后高温灼烧可得纯净的 ZnO 三、非选择题(共三、非选择题(共 60 分)分) 16CO、NO、NO2、SO2等有毒气体会危害人体健康,破坏环境,对其进行无害处理研究一直是科技 界关注的重点。请回答以下问题: (1)汽车尾气中的 CO、NO、NO2等有毒气体会危害人体健康,可在汽车
7、尾部加催化转化器,将有 毒气体转化为无毒气体。 已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) H1=-112.3kJ mol1 NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) H2=-234kJ mol1 N2(g)+O2(g)=2NO(g) H3=+179.5kJ mol1 请写出 CO 和 NO2生成无污染气体的热化学方程式 。 (2)若将 CO 和 NO 按不同比例投入一密闭容器中发生反应:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) H=-759.8kJ mol1, 若反应达到平衡时, 所得的混合气体中含 N2的体积分数随 n CO n NO 的变化曲线如图 1。 a、b
8、、c、d 四点的平衡常数从大到小的顺序为 。 若 n CO n NO =0.8,反应达平衡时,N2的体积分数为 20%,则 NO 的转化率为 。 (3)若将 NO2与 O2通入甲中设计成如图 2 所示装置,D 电极上有红色物质析出,则 A 电极的电极反 应式为 ,经过一段时间后,若乙中需加 0.1mol Cu2(OH)2CO3可使溶液复原,则转移的电子 数为 NA。 (4)常温下,SO2可以用碱溶液吸收处理。若将 SO2通入到 NaOH 溶液中,充分反应后得到 a mol L1 的 NaHSO3溶液,该溶液的 pH=5,则该溶液中 c(SO2 3)_c(H2SO3)(填“”、“=”或“”),H
9、SO 3的电离常 数约为 (用含 a 的式子表示)。 17 为测定碱式碳酸钴Cox(OH)y(CO3)z的化学组成, 研究性学习小组的同学设计了如图所示的装置进 行实验探究。已知:碱式碳酸钴受热时可分解生成三种氧化物。 (1)按如图所示装置组装好仪器,并_(填操作名称);称取 3.65g 样品置于硬质玻璃管内,加热, 当乙装置中_(填实验现象), 停止加热; 打开活塞 a, 缓缓通入空气数分钟, 通入空气的目的是_。 (2)丁的作用是_,某同学认为上述实验中存在一个缺陷,该缺陷是_。 (3)通过正确实验测得乙、丙装置增重分别为 0.36g、0.88g,则该碱式碳酸钴的化学式为_。 (4)CoC
10、l2 6H2O 常用作多彩水泥的添加剂。以含钴废料(含少量 Fe、Al 等杂质)制取 CoCl2 6H2O 的一种 工艺如图: 已知:25时 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀(pH) 2.3 7.5 7.6 3.4 完全沉淀(pH) 4.1 9.7 9.2 5.2 净化除杂时,加入 H2O2发生反应的离子方程式为_; 加入 CoCO3调 pH 为 5.27.6,则操作 I 获得的滤渣成分为_; 加盐酸调整 pH 为 23 的目的为_; 操作 II 过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。 18 美国医学家证实了三价铬离子(Cr3+)是构成葡萄糖耐量因子的
11、重要组成部分, 能够增强胰岛素的作 用。构成葡萄糖耐量因子和蛋白质的元素有 C、H、O、N、S、Cr 等。 (1)Cr 的电子排布式为_。 (2)O、N、S、Cr 的第一电离能由大到小的顺序为_。 (3)SO2分子的空间构型为_, 2- 3 SO中心原子的杂化方式为_。 (4)CO2分子立体构型的为_,它的等电子体中属于分子的有_(任写一种)。 (5)实验式为 CrCl3 6H2O 的化合物有三种异构体,其中一种可表示为Cr(H2O)4Cl2Cl 2H2O,该物质配 离子中提供孤电子对的原子为_,配位数为_。 (6)由碳元素形成的某种晶体的晶胞结构如图所示, 若阿伏加德罗常数的值为 NA, 晶
12、体密度为 g cm-3, 则该晶胞的棱长为_pm。 19.三氧化二锑(Sb2O3)是一种两性氧化物,俗称锑白,可用作阻燃剂。一种以脆硫铅锑矿(主要成分为 Pb4FeSb6S14)为原料制备锑白的工艺流程图如下: 已知:金属阳离子开始沉淀、完全沉淀的 pH 如下表所示: pb2+ Sb3+ Fe2+ Fe3+ 开始沉淀 pH 7.04 0.53 7.0 1.9 完全沉淀 pH 9.04 2.05 9.0 3.2 氯化浸出后的浸出液中除 SbCl5外,还含 SbCl3、PbCl2、FeCl3。请回答下列问题: (1)将矿石粉碎的目的为_。 (2)滤渣 I 的主要成分为_(填名称)。 (3)已知 F
13、e3+和 Sb5+的氧化性相当,加入锑粉除了将 Sb5+还原为 Sb3+外,另外一个作用是 _。 (4)SbCl3分子内所有原子最外层均达 8 电了稳定结构,SbCl3的电子式为_,写出 SbCl3水 解的离子方程式_。 (5)加入碱性物质中和时,选用 NH3 H2O 而不选用 NaOH 的原因是_(用化学方程式表示)。 20塑料、橡胶等材料的交联剂 E 的合成路线如图所示: 回答下列问题: (1)B 的名称为_。 (2)C 生成的反应类型是_,D 中官能团的名称是_。 (3)D 生成 E 的化学方程式为_。 (4)E 的同分异构体中符合下列条件的有_种。(不考虑立体异构) a属于的二取代物
14、b取代基处于对位且完全相同 c能够与 3 NaHCO溶液反应产生 2 CO 其中核磁共振氢谱有 4 组峰,峰面积之比为 6211 的结构简式为_。 (5)参照题干中合成路线, 设计以丙酮为主要原料制备的合成路线_ (无机试剂任选)。 答案答案 1.【答案】B 【解析】A榆荚又称榆钱,是植物的果实,纤维素是植物细胞壁的主要结构成分,“榆荚”主要成分 是纤维素,故 A 错误;C水产生的雾气是由水蒸发产生的水蒸气遇冷液化而成的小液滴,是一种液化现 象,不是碘升华,故 C 错误;D“火树银花”指的是金属元素的焰色反应,焰色反应是原子中电子的跃迁, 不属于化学变化,故 D 错误;答案选 B。 2.【答案
15、】C 【解析】A为二元醇,主链上有 7 个碳原子,为庚二醇,从右往左数,甲基在 5 碳上, 二个羟基分别在 2、5 碳上,用系统命名法命名:5-甲基-2,5-庚二醇,A 正确;B羟基碳 的邻位碳上有 H,就可以消去形成双键,右边的羟基消去形成双键的位置有 2 个,左边个羟基消去形成双 键的位置有 3 个,定一议二,形成二烯烃有 6 种不同结构,B 正确;C.羟基碳上至少有 2 个 H 才能催化氧 化得到醛类物质,左羟基碳上无氢,右羟基碳上只有 1 个氢,不能得到醛类物质,C 错误;D.1mol 该有机 物含 2mol 羟基,2mol 羟基能与足量金属 Na 反应产生氢气 1mol,标况下为 2
16、2.4L,D 正确。答案选 C。 3.【答案】C 【解析】AD 为氘原子,其中子数为 1,D2的相对分子质量为 4,则 2.0g D2的物质的量为 0.5mol, 则中子数目为 NA,A 错误;BC2H6O 可能是乙醇,其结构简式为 CH3CH2OH,1mol 乙醇中含有 5mol C H 键,4.6g 乙醇的物质的量为 0.1mol,其含有的 CH 键的数目为 0.5NA,因此不一定是 0.6NA,B 错误; C甲烷的分子式 CH4,乙烯的分子式为 C2H4,分子中均含有 4 个 H 原子,标准状况下,11.2L 混合气体 的物质的量为 11.2L 0.5mol 22.4L/mol ,则混合
17、物气体含有 H 原子的物质的量为 4 0.5mol=2mol,其 H 原子数 为 2NA,C 正确;D常温下,Fe 与浓硝酸会钝化,生成一层致密的氧化膜会阻止反应的进一步反生,因 此不能计算转移的电子数,D 错误;答案选 C。 4.【答案】C 【解析】AM 在 Z 下一周期,因此 M 的半径大于 Z,A 项正确;B非金属性越强的元素,其简单 气态氢化物的热稳定性越强, 而越右上角的元素非金属性越强, 因此 Z 的气态氢化物的稳定性强于 X 的气 态氢化物,B 项正确;C非金属性越强的元素,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,而越右上角的 元素非金属性越强,因此 Y 的最高价氧化物对应水化物的酸
18、性强于 X 的最高价氧化物对应的水化物,C 项错误;D只有 M 为金属,则 X 为非金属,二者同周期相邻,则二者一定位于金属、非金属的交界处, 结合图表可知 M、X 位于第三周期,故 M 为铝,X 为硅,则 Y 为氮,Z 为氧,氧位于第二周期第VIA族, D 项正确;答案选 C。 5.【答案】C 【解析】A由于还原性 Fe2+Br,则向 FeBr2溶液中通入少量 Cl2,可能只有 Fe2+被氧化,不能得出 Cl2的氧化性强于 Br2,A 选项错误;BNaClO 溶液具有漂白性,不能用 pH 试纸测定其 pH 从而判断酸性 强弱,B 选项错误;C向 1mL 0.1mol L1 FeCl3溶液中滴
19、加 5mL 0.1mol L1 KI 溶液,KI 过量,若充分反 应后加入 KSCN 溶液变成红色,证明有三价铁离子存在,可说明反应是可逆反应,C 选项正确;D常温 下, 将 Fe、 Cu 与浓硝酸组成原电池, Fe 和浓硝酸发生钝化现象, Cu 与浓硝酸能自发的发生氧化还原反应, 所以 Cu 作负极,Fe 做正极,不能判断 Fe 的金属活动性大于 Cu,D 选项错误;答案选 C。 6.【答案】D 【解析】A其分子中仅含有 1 个羟基,因此推测其在水中溶解度较差,A 项错误;B由结构可知, 两个苯环通过醚键连接,只有旋转到特定角度时,这两个苯环才会共面;此外,其中一个苯环上连接的羟 基中的氢原
20、子也只有在旋转到特定角度时,才会与苯环共平面;综上所述,该有机物中所有原子不一定共 平面,B 项错误;C分子中含有酚羟基以及卤素原子,因此可以与 NaOH 溶液反应,C 项错误;D由三 氯羟基二苯醚的结构可知,该有机物结构高度不对称,分子中的两个苯环上的氢原子之间均不等效,因此 苯环上的一溴代物有 6 种,D 项正确;答案选 D。 7.【答案】B 【解析】A产物 Cu2O 易溶于盐酸和稀硫酸,故 NaOH 不能用盐酸代替;B由图示可知,过程中 为吸附过程,铜元素化合价未变,未发生氧化还原反应;C根据图示过程中 Cu(OH)Cl反应生成 Cu2O 和 Cl,则离子方程式为 2Cu(OH)Cl=C
21、u2O+2Cl+H2O;D.整个过程中单质铜反应生成了 Cu 2O,铜元素化 合价由 0 价变为+1 价,故当电路中有 0.05mol e通过时,消耗 Cu 的质量为 64g/mol0.05mol=3.2g;答案 选 B。 8.【答案】D 【解析】A加入高效催化剂,可增大反应速率,但不改变反应物的平衡转化率,A 错误;B若将容 器改为恒压,通入惰性气体,扩大容器体积,根据勒夏特列原理,平衡向着减小体积的方向移动,即逆向 移动,B 错误;C达到平衡后,保持 O2的浓度不变,扩大容器体积,二氧化硫和三氧化硫物质的量浓度 都减小,浓度商不变,等于化学平衡常数,平衡不移动,C 错误;D若将容器改为绝热
22、恒容,反应正反 应放热,体系温度不断升高,到达平衡的时间缩短,D 正确。答案为 D。 9.【答案】D 【解析】AEG 含 2 个羟基,乙醇含 1 个羟基,所以它们不是同系物,A 不正确;B饱和碳所连原 子呈四面体结构,所以 MG 分子中所有原子不可能在同一平面上,B 不正确;CDMO 分子中不只有碳氧 单键发生了断裂,碳氧双键也发生了断裂,C 不正确;D反应过程中生成了 EG,再根据 DMO 和 EG 结 构对比,产物还有甲醇,D 正确。答案选 D。 10.【答案】B 【解析】由 Fe 和 NaOH 溶液制备出 Na2FeO4,可见,Fe 的化合价由 0 价变为+6 价,所以电解池中 Fe 为
23、阳极,阳极的电极反应式为 Fe+8OH-6e=FeO 2 4+4H2O,C 为阴极,阴极的电极反应式为 2H2O+2e=2OH+H2,则与 Fe 相连的电极 b 为电源的正极,与 C 相连的电极 a 为电源的负极。由分析可 知,a 为电源负极,A 错误;Y 电极的电极反应式为 Fe+8OH-6e=FeO2 4+4H2O,B 正确;根据关系式 6e FeO2 46OH , 每生成 0.05mol FeO2 4, 就有 0.3mol OH 生成, 生成的阴离子会移向阳极, 所以有 0.3mol OH 从 X 电极流向 Y 电极,C 错误;电池的总反应式为 Fe+2H2O+2OH= 电解 FeO2
24、4+3H2,X 电极上每生成标 准状况下 6.72L H2(0.3mol),则电解质溶液中 OH减少 0.2mol,但不知道溶液的体积,所以无法求出电解 质溶液中 OH的浓度,D 错误;选 B。 11.【答案】BD 【解析】实验室中可用 Cu 与 1mol L1的硝酸是稀硝酸只能生成 NO,得不到二氧化氮气体,A 错误; B装置 II 中的玻璃管起到平衡气压作用,B 正确;C该反应 Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2 NaCl+2H2O 中 Cl2是氧化剂,NO2是还原剂,NaNO3是氧化产物,故只能得出氧化性顺序:Cl2NO2、 Cl2NaNO3,但不能得出 NO2NaNO3,C
25、 错误;D由于同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之 比,故可以通过观察装置 I、III 中的气泡的快慢控制 Cl2和 NO2的通入量,D 正确;故答案为:BD。 12.【答案】AB 【解析】由示意图可知,催化电极 b 表面上 CO2还原为 CO,为电解池的阴极,与电源的负极相连, 则催化电极 a 为阳极,电极表面上甘油(C3H8O3)氧化为甘油醛(C3H6O3),故 A 错误;催化电极 a 为阳极, 电极表面上甘油(C3H8O3)氧化为甘油醛(C3H6O3),电极反应式为 C3H8O3-2e+2CO2 3= C3H6O3+2HCO 3,溶液 中碳酸根的水解程度大于碳酸氢根,碳酸钠溶液的碱
26、性强于碳酸氢钠溶液,则电极附近的 pH 减小,故 B 错误;电解池工作时,阴离子向阳极区移动,即阴离子透过交换膜向 a 极迁移,故 C 正确;阳极生成 1mol C3H6O3转移 2mol e,阴极生成 1mol CO 和 H2的混合气体转移 2mol e,电解池工作时,阴、阳极转移电 子的物质的量相等,则生成的甘油醛与合成气的物质的量相等,故 D 正确。 13.【答案】D 【解析】A氯离子和碘离子浓度未说明是否相等,无法比较 Ksp大小,A 错误;B若溶液中只有铁 离子,溶液也会变血红色,B 错误;C钾离子的焰色反应需要透过蓝色钴玻璃观察才能看到紫色火焰, 未透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈黄色,
27、并不能说明没有钾离子,C 错误;D浓度相等的醋酸钠溶液和亚 硝酸钠溶液,醋酸钠溶液 pH 更大,醋酸跟离子水解程度更大,则醋酸酸性更弱,亚硝酸电离氢离子能力 更强,D 正确;答案选 D。 14.【答案】C 【解析】A溶液中存在电荷守恒NaHClOHCNccccc ,物料守恒 NaCN(HCN)ccc , 联 立 可 得 : (HCN)HClOHcccc , 当 PH=9 , HOHcc 时 , 则 C l( H C N )cc , 选 项A正 确 ; B a点 的 (HCN)CNcc , 9.31 a CNH (HCN)H1 10mol L (HCN) cc Kc c ,选项 B 正确;Cb
28、点加入 5mL 盐酸,反应得 到等物质的量的 NaCN、HCN 和 NaCl 的组成溶液,此时溶液呈碱性,则 HCN 的电离程度小于CN的水 解程度, (HCN)CNcc ,因此 (HCN)ClCNOHHccccc ,选项 C 不正确;D图 乙中 c 点的溶液,二者恰好完全反应,根据物料守恒得 ClNa(HCN)CNcccc ,而根据电荷 守恒可以知道, NaHClOHCNccccc ,则 NaH(HCN)OH2CNccccc ,选项 D 正确。答案选 C。 15.【答案】CD 【解析】电池的铜帽(主要成分为 Zn 和 Cu)加入 H2SO4和 H2O2或鼓入空气,Zn 和 Cu 都转化为离
29、子,调 pH 至 2,可将溶液中的 H+中和一部分,加入 Zn 可将溶液中的 Cu 置换出来,再过滤得到 Cu,溶 液中的 Zn2+经过处理后最终得到 ZnO。A由流程图可知,溶解时加入了 30% H2O2,H2O2受热易分解, 故“溶解”操作中溶液温度不宜过高,A 正确;B过氧化氢受热易分解,所以可以用加热的方法除去过量 的过氧化氢,氧气是气体,在水中的溶解度随温度升高而降低,所以用加热的方法也可以除去氧气,B 正 确;C调节 pH 后的溶液中含有的阳离子是 Zn2+、Cu2+、H+,Cu2+、H+都能与锌粉反应,C 错误;D滤 液中含有硫酸锌和硫酸钠,所以将滤液蒸干、高温灼烧得到氧化锌和硫
30、酸钠,不能得到纯净的氧化锌,D 错误;故选 D。 16.【答案】(1)4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g) H=-1227.8kJ mol1 (2)a=b=cd 60% (3)NO2-e+H2O=NO 3+2H + 0.6 (4) -10 1.0 10 a 【解析】(1)由 CO 和 NO2生成无污染气体,则产物为 CO2和 N2,方程式为 4CO(g)+2NO2(g)=4CO2 (g)+N2(g),该反应可由-+4 得到,由盖斯定律可得该反应的 132 41227.8kJ/molHHHH ; (2)反应 2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) H=-759.
31、8kJ mol-1为放热反应,温度越高,N2平衡时的体 积分数越小,由图可知 T1T2,由于正反应放热,温度越高,平衡向逆向移动,平衡常数越小,相同温度 下平衡常数相同,固有 a=b=cd;设起始时 NO 的物质的量为 a,则 CO 的物质的量为 0.8a,反应的 N2 的物质的量为x,由题意得 22 2CO(g)+2NO(g)N (g)+2CO (g) 0.8aa00 22 0.8a2a22 xxxx xxxx 起始 变化 终止 0.2 0.8a-2a-22 x xxxx ,解得x=0.3a,故 NO 的转化率为 0.6a 100%=60% a ;(3)D 电极上 有红色物质析出,说明在 D
32、 电极上 Cu2+得到电子被还原为 Cu,说明 D 电极为阴极,则 A 电极为负极,发 生氧化反应,所以 A 电极通入 NO2,发生电极反应为:NO2-e+H2O=NO 3+2H +,乙中阴极发生反应: Cu2+2e=Cu,H2O+2e=H2+2OH,阳极发生反应:2H2O-4e=2O2+4H+,由于加 0.1mol Cu2(OH)2CO3使 溶液复原,相当于电解完 Cu2+后又电解了 H2O,电解 Cu2+转移电子数为 0.2 2=0.4NA,电解 H2O 转移电子 数为 0.2NA, 共转移电子 0.6NA; (4)NaHSO3溶液的 pH=5, 说明 HSO 3的电离大于水解, 故 c(
33、SO 2 3)c(H2SO3); HSO3的电离平衡为: -+2- 33 HSOH +SO,NaHSO3溶液的浓度为 a mol L1, - 3 c(HSO )amol/L,pH=5, +2-5 3 c(H )c(SO )10 mol/L ,所以 +2-10 3 - 3 c(H )c(SO )1 10 = c(HSO )a K 。 17.【答案】 (1)检查装置气密性 不再有气泡产生时 将装置中生成的 CO2和 H2O 全部排入乙、 丙装置中 (2)防止空气中的 CO2和 H2O 进入装置影响实验 未考虑空气中的水蒸气和二氧化碳对实验的影 响 (3)Co3(OH)4(CO3)2 (4)2Fe2
34、+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O Fe(OH)3和 Al(OH)3 抑制 CoCl2的水解 【解析】(1)碱式碳酸钴受热分解生成钴的氧化物、水、二氧化碳,按如图所示装置组装好仪器, 并检查装置气密性(填操作名称);称取 3.65g 样品置于硬质玻璃管内,加热,当乙装置中不再有气泡产生 时(填实验现象),停止加热,说明碱式碳酸钴分解完毕,为了数据的准确性,打开活塞 a,缓缓通入空气数 分钟,通入空气的目的是将装置中生成的 CO2和 H2O 全部排入乙、丙装置中。故答案为:检查装置气密 性;不再有气泡产生时;将装置中生成的 CO2和 H2O 全部排入乙、丙装置中;(2)空气中含有 CO2和水
35、 蒸气,对实验产生干扰,丁的作用是防止空气中的 CO2和 H2O 进入装置影响实验,某同学认为上述实验 中存在一个缺陷,该缺陷是未考虑空气中的水蒸气和二氧化碳对实验的影响。故答案为:防止空气中的 CO2和 H2O 进入装置影响实验; 未考虑空气中的水蒸气和二氧化碳对实验的影响; (3) 乙装置增重 0.36g, 即水的质量 0.36g,物质的量 0.36 18 mol=0.02mol,丙增重说明 CO2的质量为 0.88g,物质的量为 0.88 44 mol=0.02mol,碱式碳酸钴的质量为 3.65g,钴质量 3.65-0.04 17-0.02 60=1.77g,其物质的量为 1.77 5
36、9 mol=0.03mol,CoHC=0.03(0.02 2)0.02=342,化学式:CO3(OH)4(CO3)2;故答案为: Co3(OH)4(CO3)2;(4)净化除杂时,加入 H2O2把 Fe2+氧化为 Fe3+,容易转化成沉淀,发生反应的离子 方程式为 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O;加入 CoCO3调 pH 为 5.27.6,根据表格数据,此铝元素和铁 元素全部转化成了沉淀 Al(OH)3、Fe(OH)3则操作 I 获得的滤渣成分为 Fe(OH)3和 Al(OH)3;加盐酸调整 pH 为 23 的目的为抑制 CoCl2的水解;操作 II 过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过
37、滤。 18.【答案】(1)1s22s22p63s23p63d54s1或Ar3d54s1 (2)NOSCr (3)V 形 sp3杂化 (4)直线形 N2O (5)O、Cl 6 (6) 10 3 A 96 10 N 【解析】 (1)Cr 元素为 24 号元素, 原子核外有 24 个电子, 其电子排布式为: 1s22s22p63s23p63s23p63d54s1 或Ar3d54s1;(2)C、N、O 属于同一周期元素,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大, 但 N 原子 2p 能级为半充满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻的元素,所以第一电离能大 小顺序 NOC;同主族由上到下
38、元素原子的第一电离能逐渐减小,O、S 元素的第一电离能 OS;Cr 为金属元素, 较易失去电子, 第一电离能较小, 故四种元素第一电离能的大小顺序为: NOSCr; (3)SO2 分子 S 原子价层电子对个数是 3,且含有一个孤电子对,所以其空间构型为 V 形,SO2 3中 S 原子价层电子 对个数是 4,且含有一个孤电子对,所以 S 原子采用 sp3杂化;(4)CO2的价层电子对个数 4-2 2 2+=2 2 ,不 含有孤电子对,因此该分子是直线形结构;具有相同原子数和价电子数的分子或离子叫等电子体,CO2分 子含有 3 个原子,16 个价电子,N2O 与 CO2互为等电子体。(5)Cr(H
39、2O)4Cl2Cl 2H2O 中,配离子为 Cr(H2O)4Cl2+,配体为 H2O、Cl,因此提供孤对电子的原子为 O 和 Cl,Cr 的配位数为 6;(6)由晶胞结构 图分析可知,C 原子分别位于晶胞的顶点、面心和体内,则根据均摊数可知,晶胞中含有碳原子数为 11 864 82 =8,该晶胞的质量为 m= A M 8g N ;该晶胞的体积 V= 3 A 3 A 8M g Nm8 12 =cm g/cmN ;所以,该晶 胞的棱长= 3103 333 AAA 8 129696 V=cm =cm=10 pm NNN 。 19.【答案】(1)提高氯化浸出率 (2)硫单质 (3)将 Fe3+还原为
40、Fe2+,避免 Fe3+与 Sb3+一起沉淀 (4) Sb3+H2O+Cl=SbOCl+2H+ (5)Sb2O3+2NaOH=2NaSbO2+H2O 【解析】脆硫铅锑矿(主要成分为 Pb4FeSb6S14)为原料加氯气氯化得到浸出液中 SbCl5,SbCl3,PbCl2, FeCl3,加锑粉发生还原反应将 Sb5+还原为 Sb3+,同时将 Fe3+还原为 Fe2+,避免 Fe3+与 Sb3+一起沉淀,最终 经过加水和氨水两步调节溶液 pH 使 Sb3+沉淀。 (1)将矿石粉碎的目的为增大固体接触面积, 提高反应速率, 提高氯化浸出率。(2)根据元素守恒可知,排除滤液元素,滤渣 I 的主要成分为
41、硫单质。(3)已知 Fe3+和 Sb5+ 的氧化性相当,加入锑粉除了将 Sb5+还原为 Sb3+外,根据沉淀离子的 pH 值,另外一个作用是将 Fe3+还原 为 Fe2+,避免 Fe3+与 Sb3+一起沉淀。(4)SbCl3分子内所有原子最外层均达 8 电了稳定结构,SbCl 3的电子式 为,SbCl3水解的离子方程式 Sb3+H2O+Cl=SbOCl+2H+。(5) 三氧化二锑(Sb2O3)是一种两性 氧化物,加入碱性物质中和时,选用 NH3 H2O 而不选用 NaOH 的原因,添加物一般过量,而三氧化锑与 氢氧化钠反应 Sb2O3+2NaOH=2NaSbO2+H2O。 20.【答案】(1)
42、环己醇 (2)加成反应 羟基、羧基 (3)2 +2H2O (4)10 (5) 【解析】根据后续产物的结构可知 A 中应含有六元环,再结合 A 的分子式,可知 A 为, 与氢气发生加成反应生成 B,B 为,羟基发生催化氧化生成 C,则 C 为,C 与 HCN 在一定条件反应生成; 根据 D 的分子式以及 E 的结构可知在 H2O/H+的条件下-CN 转 化为-COOH,所以 D 为。(1)根据分析可知 B 为,其名称为环己醇;(2)C 为 ,与 HCN 在一定条件发生加成反应生成;(3)根据分析可知 D 为, 两分子 D 发生酯化生成 E,方程式为:+2H2O;(4)E 的同分异构体 满足:a属
43、于的二取代物;b取代基处于对位且完全相同,则取代基的可以位于 或; c 能够与 NaHCO3溶液反应产生 CO2, 说明含有-COOH, 则取代基可以是-CH2CH2CH2COOH, 或-CH(CH3)CH2COOH, 或-CH2CH(CH3)COOH, 或-CH(CH2CH3)COOH, 或-C(CH3)2COOH, 所以共有 5 2=10 种;其中核磁共振氢谱有 5 个峰,峰面积之比为 6211 的是:;(5) 对比丙酮 CH3COCH3和目标产物的结构特点可知,需要在丙酮的 2 号碳上引入羟基和羧基,然后再和 2- 丙醇发生酯化,引入羟基和羧基的过程与 C 到 D 的过程类似,丙酮和氢气加成可以生成 2-丙醇,所以合 成路线为。