安徽省六安市毛坦廠中學(xué)2020屆高三化學(xué)下學(xué)期假期作業(yè)（2.24）.docx

安徽省六安市毛坦廠中學(xué)2020屆高三化學(xué)下學(xué)期假期作業(yè)（2.24）說(shuō)明：前三題為必做題，第4題和第5題為選做題1綠礬（FeSO47H2O）可作還原劑、著色劑、制藥等，在不同溫度下易分解得各種鐵的氧化物和硫的氧化物。已知SO3是一種無(wú)色晶體，熔點(diǎn)16.8，沸點(diǎn)44.8，氧化性及脫水性較濃硫酸強(qiáng)，能漂白某些有機(jī)染料，如品紅等?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）甲組同學(xué)按照上圖所示的裝置，通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)綠礬的分解產(chǎn)物。裝置B中可觀察到的現(xiàn)象是_，甲組由此得出綠礬的分解產(chǎn)物中含有SO2。裝置C的作用是_。（2）乙組同學(xué)認(rèn)為甲組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn)，認(rèn)為需要補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)。乙對(duì)甲組同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)的B裝置的試管加熱，發(fā)現(xiàn)褪色的品紅溶液未恢復(fù)紅色，則可證明綠礬分解的產(chǎn)物中_。（填字母）A不含SO2B可能含SO2C一定含有SO3（3）丙組同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)綠礬受熱分解還可能有O2放出，為此，丙組同學(xué)選用甲組同學(xué)的部分裝置和下圖部分裝置設(shè)計(jì)出了一套檢驗(yàn)綠礬分解氣態(tài)產(chǎn)物的裝置：丙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)開(kāi)。能證明綠礬分解產(chǎn)物中有O2的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是_。（4）為證明綠礬分解產(chǎn)物中含有三價(jià)鐵，選用的實(shí)驗(yàn)儀器有試管、膠頭滴管、_；選用的試劑為_(kāi)。2硝酸鈰銨(NH4)2Ce(NO3)6廣泛應(yīng)用于電子、催化工業(yè)，其合成路線如下：(1)已知(NH4)2Ce(NO3)6受熱易分解，某科研小組認(rèn)為反應(yīng)原理如下，請(qǐng)補(bǔ)充完整：(NH4)2Ce(NO3)6CeO28OH + 8_；CeO28OHCeO2+ 4H2O+2O2。在空氣中加熱(NH4)2Ce(NO3)6，除固體顏色有變化外，還可觀察到的現(xiàn)象是_。(2)步驟中，將Ce(NO3)36H2O配成溶液，保持pH到45，緩慢加入H2O2溶液攪拌混合均勻，再加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH，得到Ce(OH)4沉淀。該過(guò)程中參加反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為_(kāi)。(3)298K時(shí)，KspCe(OH)411029。Ce(OH)4的溶度積表達(dá)式為Ksp_。為了使溶液中Ce4沉淀完全，即殘留在溶液中的c(Ce4+)小于1105molL1，需調(diào)節(jié)pH為_(kāi)以上。(4)為了研究步驟的工藝條件，科研小組測(cè)定了(NH4)2Ce(NO3)6在不同溫度、不同濃度硝酸中的溶解度，結(jié)果如圖。從圖中可得出三條主要規(guī)律： (NH4)2Ce(NO3)6在硝酸中的溶解度隨溫度升高而增大； _； _。3C、N、S 的氧化物常會(huì)造成一些環(huán)境問(wèn)題，科研工作者正在研究用各種化學(xué)方法來(lái)消除這些物質(zhì)對(duì)環(huán)境的影響。(1)CO2的重整用 CO2和 H2為原料可得到 CH4燃料。已知: CH4 (g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) H1=+247kJ/molCH4 (g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)H2=+205kJ/mol寫(xiě)出 CO2重整的熱化學(xué)方程式：_。(2) “亞碳酸鹽法”吸收煙中的 SO2將煙氣通入 1.0mol/L 的 Na2SO3溶液，若此過(guò)程中溶液體積不變，則溶液的 pH 不斷_(填“減小”“不變” 或“增大)。當(dāng)溶液 pH 約為 6 時(shí)，吸收 SO2的能力顯著下降，應(yīng)更換吸收劑，此時(shí)溶液中c(SO32-) =0.2mol/L，則溶液中c(HSO3-) =_。室溫條件下，將煙氣通入(NH4)2SO3溶液中，測(cè)得溶液 pH 與各組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的變化關(guān)系如圖: b 點(diǎn)時(shí)溶液 pH=7，則 n(NH4+)：n(HSO3)= _。(3)催化氧化法去除 NO。一定條件下，用 NH3 消除 NO 污染，其反應(yīng)原理4NH3+6NO5N2+6H2O。不同溫度條件下，n(NH3):n(NO)的物質(zhì)的量之比分別為 4:1、3:1、1:3 時(shí)，得到 NO 脫除率曲線如圖所示：曲線 a 中，NO 的起始濃度為610-4mgm-3，從 A 點(diǎn)到 B 點(diǎn)經(jīng)過(guò)0.8s，該時(shí)間段內(nèi) NO 的脫除速率為_(kāi)mgm-3s-1。曲線 b 對(duì)應(yīng) NH3與 NO 的物質(zhì)的量之比是_。(4)間接電化學(xué)法除 NO。其原理如圖所示：寫(xiě)出陰極的電極反應(yīng)式(陰極室溶液呈酸性)_。吸收池中除去 NO 的原理_(用離子方程式表示)。4現(xiàn)有A、B、C、D、E、F原子序數(shù)依次增大的六種元素，它們位于元素周期表的前四周期B元素含有3個(gè)能級(jí)，且每個(gè)能級(jí)所含的電子數(shù)相同；D的原子核外有8個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子；E元素與F元素處于同一周期相鄰的族，它們的原子序數(shù)相差3，且E元素的基態(tài)原子有4個(gè)未成對(duì)電子請(qǐng)回答下列問(wèn)題：請(qǐng)寫(xiě)出：D基態(tài)原子的價(jià)層電子排圖：_；F基態(tài)原子的外圍電子排布式：_下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是_A二氧化硅的相對(duì)分子質(zhì)量比二氧化碳大，所以沸點(diǎn)：SiO2 CO2B電負(fù)性順序：B C H2S，水分子更穩(wěn)定的原因是水分子間存在氫鍵F離子是人體內(nèi)多種酶的輔因子，人工模擬酶是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，向F的硫酸鹽溶液中通入過(guò)量的C與A形成的氣體X可生成(F(X)4)2+，該離子的結(jié)構(gòu)式為_(kāi) 用元素符號(hào)表示某化合物與F(I)(表示化合價(jià)為+1)結(jié)合形成圖所示的離子，該離子中碳原子的雜化方式有_B單質(zhì)的一種同素異形體的晶胞如圖2所示，則一個(gè)晶胞中所含B原子數(shù)為_(kāi)D與F形成離子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物，晶胞與NaCl類(lèi)似，設(shè)D離子的半徑為apm，F(xiàn)離子的半徑bpm，求該晶胞的空間利用率_5化合物I具有貝類(lèi)足絲蛋白的功能，可廣泛用于表面化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、海洋工程、日化用品等領(lǐng)域。其合成路線如下：回答下列問(wèn)題：(1)I中含氧官能團(tuán)的名稱為_(kāi)。(2)由B生成C的化學(xué)方程式為_(kāi)。(3)由E和F反應(yīng)生成D的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)，由G和H反應(yīng)生成I的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)。(4)僅以D為單體合成高分子化合物的化學(xué)方程式為_(kāi)。(5)X是I的同分異構(gòu)體，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出CO2，其核磁共振氫譜顯示有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫，峰面積比為6：2：1：1。寫(xiě)出兩種符合要求的X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_。(6)參照本題信息，試寫(xiě)出以1-丁烯為原料制取的合成路線流程圖（無(wú)機(jī)原料任選）_。合成路線流程圖示例如下：化學(xué)答案（2月24號(hào))1 【分析】本題考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)、離子的檢驗(yàn)等知識(shí)。綠礬（FeSO47H2O）可作還原劑、著色劑、制藥等，在不同溫度下易分解得各種鐵的氧化物和硫的氧化物，硫的氧化物有二氧化硫、三氧化硫，鐵的氧化物有氧化鐵、氧化亞鐵和四氧化三鐵，根據(jù)題給信息結(jié)合氧化還原反應(yīng)的理論分析?！驹斀狻浚?）甲組得出綠礬的分解產(chǎn)物中含有二氧化硫，二氧化硫能使品紅溶液褪色，所有裝置B中觀察到的現(xiàn)象是品紅溶液褪色；二氧化硫有毒，因此裝置C的作用是吸收尾氣，防止SO2(SO3)等氣體擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境。（2）二氧化硫能使品紅溶液褪色，受熱恢復(fù)原來(lái)顏色，現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)中不能恢復(fù)原來(lái)的顏色以及根據(jù)題意三氧化硫能漂白有機(jī)染料，因此可推出一定含有三氧化硫，可能含有二氧化硫，答案選BC。（3）首先加熱綠礬，氣態(tài)產(chǎn)物可能是三氧化硫、二氧化硫、水蒸氣和氧氣，因此先驗(yàn)證水蒸氣，因此連接F裝置，三氧化硫熔點(diǎn)較低，冰水中以固體形式存在，因此F裝置后連接G，二氧化硫能使品紅溶液褪色，因此G裝置后連接B，需要吸收二氧化硫，B裝置后連接D裝置，最后連接H裝置，因此順序是AFGBDH。氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，因此具體操作是：把H中的導(dǎo)管移出水面，撤走酒精燈，用姆指堵住試管口，取出試管，立即把帶火星的木條伸入試管口內(nèi)，木條復(fù)燃，證明試管中收集的氣體是氧氣。（4）驗(yàn)證Fe3需要用KSCN溶液，需要把固體溶解成溶液，因此需要的試劑是鹽酸和KSCN，取用固體需要藥匙，則缺少的儀器是藥匙。2 【詳解】(1)根據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒、質(zhì)量守恒可知，(NH4)2Ce(NO3)6CeO28OH + 8NO；由于在此過(guò)程中有O2產(chǎn)生，常溫下，NO與O2反應(yīng)生成紅棕色的NO2氣體；(2)在配制過(guò)程中Ce由+3價(jià)升高到+4價(jià)，作還原劑，H2O2中O由-1價(jià)降低到-2價(jià)，作氧化劑，因H2O2中含有2個(gè)-1價(jià)的O，根據(jù)得失電子守恒，故氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1:2；(3)沉淀Ce(OH)4存在的平衡為Ce(OH)4(s)Ce4+(aq)+4OH(aq)，故KspCe(OH)4=c(Ce4+)c(OH)4；c(OH)=，298K時(shí)，Kw=11014，c(H+)=1108，即pH=8；(4)根據(jù)圖像中曲線的走勢(shì)可知，其它條件相同時(shí)，(NH4)2Ce(NO3)6隨c(HNO3)減小而增大；根據(jù)圖像中硝酸的濃度變化結(jié)合(NH4)2Ce(NO3)6的曲線，可知c(HNO3)越小，溫度對(duì)(NH4)2Ce(NO3)6的溶解度的影響越大或c(HNO3)越大，溫度對(duì)(NH4)2Ce(NO3)6的溶解度的影響越小。3 【分析】（1）已知：CH4 (g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) H1=+247k/mol，CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H2=+205k/mol，根據(jù)蓋斯定律，-2得：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)，據(jù)此計(jì)算H；（2）二氧化硫通入亞硫酸鈉溶液生成亞硫酸氫鈉，亞硫酸氫鈉顯酸性，據(jù)此分析；根據(jù)反應(yīng)方程式的量的關(guān)系計(jì)算可得；先判斷溶質(zhì)，寫(xiě)出電荷守恒式，在利用pH=7時(shí)，c(H+)=c(OH-)找出其他離子的等量關(guān)系，結(jié)合圖示進(jìn)行等量刪減或替換，最后得出結(jié)果；（3）曲線a中，NO的起始濃度為610-4mgm-3，根據(jù)圖象得到A、B處的NO脫除率，可得兩處的NO的濃度，再計(jì)算脫除速率；NH3與NO的物質(zhì)的量的比值越大，NO的脫除率越大，據(jù)此分析；（4）陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，結(jié)合酸性環(huán)境書(shū)寫(xiě)；陰極產(chǎn)物吸收NO?！驹斀狻浚?）已知：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) H1=+247k/mol，CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H2=+205k/mol，根據(jù)蓋斯定律，由2得反應(yīng)：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) H=H12H2=163kJ/mo1，故答案為：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) H=163kJ/mo1；（2）將煙氣通入1.0mol/L的Na2SO3溶液，二氧化硫與亞硫酸鈉和水反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉，亞硫酸氫鈉以電離為主，顯酸性，故溶液pH不斷減??；向亞硫酸鈉溶液中通入二氧化硫生成亞硫酸氫鈉，反應(yīng)方程式SO2+Na2SO3+2H2O=2NaHSO3，溶液中反應(yīng)的亞硫酸根離子和生成亞硫酸氫根離子的物質(zhì)的量比為1：2，即溶液中參加反應(yīng)的亞硫酸根為(1.00.2)mol/L，則生成c()=2(1.00.2)mol/L=1.6mol/L，故答案為：減??；1.6mol/L；b點(diǎn)時(shí)溶液pH=7，此時(shí)溶液中的溶質(zhì)是(NH4)2SO3和NH4HSO3，根據(jù)電荷守恒：c()+c(H+)=c(OH)+c()+2c()，因pH=7，故c(H+)=c(OH)，則c()=c()+2c()，由圖可讀出b點(diǎn)時(shí)，c()=c()，則c()=3 c()，因在同一體系，n()：n()=3：1，故答案為：3：1；（3）曲線a中，NO的起始濃度為6104mgm3，A點(diǎn)的脫除率為55%，B點(diǎn)的脫除率為75%，從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過(guò)0.8s，該時(shí)間段內(nèi)NO的脫除速率為6104mgm3(0.750.55)0.8s=1.5104mgm3s1，故答案為：1.5104；NH3與NO的物質(zhì)的量的比值越大，NO的脫除率越大，則物質(zhì)的量之比分別為4：1，3：1，1：3時(shí)，對(duì)應(yīng)的曲線為a，b，c，即曲線b對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的量之比是3：1，故答案為：3：1；（4）陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)圖可知是在酸性條件下發(fā)生還原反應(yīng)，生成，其電極反應(yīng)式為；根據(jù)圖示，吸收池中和NO是反應(yīng)物，N2和是生成物，則吸收池中除去NO的原理是：，故答案為：；。【點(diǎn)睛】陌生電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)步驟：根據(jù)題干找出反應(yīng)物以及部分生成物，根據(jù)物質(zhì)變化分析化合價(jià)變化并據(jù)此寫(xiě)出得失電子數(shù)；然后根據(jù)電荷守恒配平電極反應(yīng)式，在配平時(shí)需注意題干中電解質(zhì)的環(huán)境；然后檢查電極反應(yīng)式的守恒關(guān)系（電荷守恒、原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒等）。4 【分析】A、B、C、D、E、F原子序數(shù)依次增大的六種元素，它們位于元素周期表的前四周期B元素含有3個(gè)能級(jí)，且每個(gè)能級(jí)所含的電子數(shù)相同，原子核外電子排布為1s22s22p2，則B為C元素；D的原子核外有8個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，則D為O元素；C原子序數(shù)介于碳、氧之間，則C為N元素；E元素與F元素處于同一周期相鄰的族，它們的原子序數(shù)相差3，應(yīng)處于族及相鄰的族，E元素的基態(tài)原子有4個(gè)未成對(duì)電子，外圍電子排布為3d64s2，則E為Fe，故F為Cu，中C與A形成的氣體X，則A為H元素，X為NH3?！驹斀狻緿為O元素，基態(tài)原子的價(jià)層電子排布圖：；F為Cu元素，基態(tài)原子的外圍電子排布式為：3d104s1；故答案為：；3d104s1。A選項(xiàng)，沸點(diǎn)：SiO2 CO2，是由于二氧化硅屬于原子晶體，二氧化碳形成分子晶體，故A錯(cuò)誤；B選項(xiàng)，同周期隨原子序數(shù)增大電負(fù)性增大，故電負(fù)性順序：C N H2S，是因?yàn)榉墙饘傩設(shè) S，與分子之間存在氫鍵無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤；綜上所述，答案為：AD。C與A形成的氣體X，則A為H元素，X為NH3，F(xiàn)的硫酸鹽為CuSO4，向CuSO4溶液中通入過(guò)量的NH3可生成Cu(NH3)42+，該離子的結(jié)構(gòu)式為：，故答案為：。雜環(huán)上的碳原子含有3個(gè)鍵，沒(méi)有孤對(duì)電子，采用sp2雜化，亞甲基上碳原子含有4個(gè)共價(jià)單鍵，采用sp3雜化，故答案為：sp2、sp3。由B單質(zhì)的一種同素異形體的晶胞結(jié)構(gòu)可知，B原子有4個(gè)位于晶胞內(nèi)部，其余B原子位于定點(diǎn)、面心，則一個(gè)晶胞中所含B原子數(shù)為，故答案為：8。O與Cu形成離子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物為CuO，晶胞與NaCl類(lèi)似，其晶胞結(jié)構(gòu)為，晶胞中銅離子數(shù)目陽(yáng)離子數(shù)目，O2-離子的半徑為apm，Cu2+離子的半徑bpm，則晶胞中原子總體積，晶胞棱長(zhǎng)，故晶胞體積，故該晶胞的空間利用率，故答案為：。5 【分析】由G結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、D分子式知，D發(fā)生取代反應(yīng)生成G，D為，E和F發(fā)生加成反應(yīng)生成D；由D結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知C為，B發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生C，則B為，生成B的反應(yīng)為取代反應(yīng)，H、G發(fā)生取代反應(yīng)生成I；1-丁烯為原料制取，可由CH2=CHCH（OH）CH3發(fā)生加聚反應(yīng)得到，CH2=CHCH（OH）CH3可由CH2=CHCHBrCH3發(fā)生取代反應(yīng)得到，CH2=CHCHBrCH3可由CH2=CHCH2CH3發(fā)生取代反應(yīng)得到，據(jù)以上分析解答。【詳解】(1)根據(jù)有機(jī)物I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，其含氧官能團(tuán)羥基、酯基；正確