江蘇省連云港市2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期調(diào)研測(cè)試（期末）考試化學(xué)試題（ 含答案解析 ）

高二學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研考試化學(xué)試題注意事項(xiàng)：考生在答題前請(qǐng)認(rèn)真閱讀本注意事項(xiàng)及各題答題要求1.本試卷共6頁，包含選擇題(第1～13題，共13題)、非選擇題(第14～17題，共4題)共兩部分。本卷滿分100分，考試時(shí)間為75分鐘?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)得答題卡交回。2.答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、考試證號(hào)用書寫黑色字跡的0.5毫米簽字筆填寫在答題卡。3.作答選擇題，必須用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑涂滿；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案。答非選擇題必須用書寫黑色字跡的0.5毫米簽字筆寫在答題卡上的指定位置，在其它位置作答一律無效。4.如有作圖需要，可用2B鉛筆作答，并請(qǐng)加黑加粗，描寫清楚?？赡苡玫降南鄬?duì)原子質(zhì)量：H-1C-12N-14O-16S-32Cl-35.5Fe-56Cu-64一、單項(xiàng)選擇題：共13題，每題3分，共39分。每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。1.化學(xué)促進(jìn)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展，下列說法正確的是A.北京冬奧會(huì)“飛揚(yáng)”火炬所用的燃料H2作氧化劑B.制造5G芯片的氮化鋁晶圓屬于有機(jī)高分子材料C.大規(guī)模開采可燃冰作為新能源可早日實(shí)現(xiàn)“碳中和”D.我國(guó)科學(xué)家成功將CO2轉(zhuǎn)化為淀粉涉及化學(xué)變化【答案】D【解析】【詳解】A．氫氣是具有還原性的氣體，故A錯(cuò)誤；B．氮化鋁是一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，屬于新型的無機(jī)非金屬材料，故B錯(cuò)誤；C．可燃冰是甲烷的結(jié)晶水合物，大量開采使用，會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，不利于碳中和，故C錯(cuò)誤；D．我國(guó)科學(xué)家成功將CO2轉(zhuǎn)化為淀粉涉及化學(xué)變化，故D正確；故選D。2.反應(yīng)可制備肼。下列說法不正確的是A.NaClO、NaOH中只含離子鍵 B.CO(NH2)分子中存在π鍵C.N2H4的電子式為 D.H2O是由極性鍵構(gòu)成的極性分子【答案】A【解析】【詳解】A．中O和Cl之間形成了共價(jià)鍵，中O和H之間也形成了共價(jià)鍵，故NaClO、NaOH中含離子鍵和共價(jià)鍵，A符合題意；B．CO(NH2)分子中含有碳氧雙鍵，故存在π鍵，B不符合題意；C．N2H4中兩個(gè)N之間共用一對(duì)電子，每個(gè)N又分別與兩個(gè)H各共用一對(duì)電子，故N2H4的電子式為，C不符合題意；D．H2O中只含H-O極性鍵，其空間結(jié)構(gòu)為V形，屬于極性分子，D不符合題意；故選A。3.向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈血紅色，下列說法正確的是A.電離能大?。篒1(N)<I1(O) B.半徑大?。簉(S2-)<r(K+)C.電負(fù)性大?。害?S)<χ(Cl) D.酸性強(qiáng)弱：HNO3<H2CO3【答案】C【解析】【詳解】A．N和O的價(jià)層電子排布式分別為和，由于N的2p能級(jí)處于半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，難失電子，故電離能大小：I1(N)>I1(O)，A錯(cuò)誤；B．S2-和K+核外均為18個(gè)電子，核電荷數(shù)越大的半徑反而小，故S2-比K+半徑大，B錯(cuò)誤；C．S和Cl電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)分別為6和7，Cl比S吸引電子能力更強(qiáng)，故Cl比S的電負(fù)性大，C正確；D．HNO3為強(qiáng)酸，H2CO3為弱酸，酸性強(qiáng)弱：HNO3>H2CO3，D錯(cuò)誤；故選C。4.濃鹽酸和高錳酸鉀在室溫下即可制備氯氣，用如圖裝置制備少量的氯氣并探究其性質(zhì)。下列實(shí)驗(yàn)裝置和操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿.根據(jù)溴化鈉和碘化鈉中的現(xiàn)象可證明氧化性：Br2<I2B.紅墨水褪色，說明氯水具有漂白性C.紫色石蕊試液先變紅后褪色，說明氯氣具有酸性和強(qiáng)氧化性D.可用飽和食鹽水代替NaOH溶液吸收多余的氯氣【答案】B【解析】【詳解】A．氯氣和碘化鈉溶液生成碘單質(zhì)，氯氣和溴化鈉溶液反應(yīng)生成溴單質(zhì)，現(xiàn)象不同，說明氧化性Cl2＞Br2，Cl2＞I2，但是不能說明溴單質(zhì)和碘單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱，A錯(cuò)誤；B．紅墨水褪色，說明氯水具有漂白性，B正確；C．氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，遇到紫色石蕊溶液先變紅后褪色，而不是氯氣氯氣具有酸性和強(qiáng)氧化性，C錯(cuò)誤；D．飽和食鹽水不能吸收氯氣，D錯(cuò)誤；故選B。5.鐵、鈷、鎳被稱為鐵系元素，應(yīng)用廣泛。高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種環(huán)境友好型水處理劑，可先用Fe(OH)3和NaClO在堿性條件下反應(yīng)生成Na2FeO4，再與KOH反應(yīng)制備。鐵系元素能形成多種配合物，如(NH)2Fe(SO4)2·6H2O、[Co(NH3)6]Cl3、Ni(CO)4等，其中Ni(CO)4常溫下為液態(tài)，熔點(diǎn)低，易溶于CCl4、苯等有機(jī)溶劑，在200℃分解Ni(CO)4可制各高純Ni。下列說法正確的是A.的空間構(gòu)型為正方形B.Ni(CO)4屬于共價(jià)型晶體C.H2O、NH3中心原子的雜化軌道類型相同D.鐵、鈷、鎳三種元素的基態(tài)原子最外層電子數(shù)不同【答案】C【解析】【詳解】A．中S原子采用sp3雜化，離子呈正四面體結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；B．因Ni(CO)4常溫下為液態(tài)，熔點(diǎn)低，易溶于CCl4、苯等有機(jī)溶劑，根據(jù)以上性質(zhì)可知，Ni(CO)4屬于分子晶體，B錯(cuò)誤；C．H2O、NH3中心原子都采取sp3雜化，C正確；D．鐵、鈷、鎳的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式分別為3d64s2、3d74s2、3d84s2，最外層電子數(shù)相同，D錯(cuò)誤；故選C。6.鐵、鈷、鎳被稱為鐵系元素，應(yīng)用廣泛。高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種環(huán)境友好型水處理劑，可先用Fe(OH)3和NaClO在堿性條件下反應(yīng)生成Na2FeO4，再與KOH反應(yīng)制備。鐵系元素能形成多種配合物，如(NH3)2Fe(SO4)2·6H2O、[Co(NH3)6]Cl3、Ni(CO)4等，其中Ni(CO)4常溫下為液態(tài)，熔點(diǎn)低，易溶于CCl4、苯等有機(jī)溶劑，在200℃分解Ni(CO)4可制備高純Ni。下列化學(xué)反應(yīng)表示不正確的是A.用FeCl3溶液與氨水制備Fe(OH)3的離子方程式：B.用Cl2和NaOH溶液制備NaClO的離子方程式：C.制備Na2FeO4的離子方程式：D.分解Ni(CO)4制備高純Ni：【答案】A【解析】【詳解】A．一水合氨是弱電解質(zhì)，用FeCl3溶液與氨水制備Fe(OH)3的離子方程式：，故A錯(cuò)誤；B．Cl2和NaOH溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉、水，制備NaClO的離子方程式是，故B正確；C．Fe(OH)3和NaClO在堿性條件發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Na2FeO4、氯化鈉，根據(jù)得失電子守恒，反應(yīng)的離子方程式為，故C正確；D．分解Ni(CO)4生成Ni和一氧化碳，制備高純Ni的反應(yīng)方程式為，故D正確；選A。7.鐵、鈷、鎳被稱為鐵系元素，應(yīng)用廣泛。高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種環(huán)境友好型水處理劑，可先用Fe(OH)3和NaClO在堿性條件下反應(yīng)生成Na2FeO4，再與KOH反應(yīng)制備。鐵系元素能形成多種配合物，如(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O、[Co(NH3)6]Cl3、Ni(CO)4等，其中Ni(CO)4常溫下為液態(tài)，熔點(diǎn)低，易溶于CCl4、苯等有機(jī)溶劑，在200℃分解Ni(CO)4可制備高純Ni。下列有關(guān)鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是A.Fe粉能被磁鐵吸引，可用作食品袋中的抗氧化劑B.Fe2O3能與鹽酸反應(yīng)，可用于制作紅色顏料C.FeS難溶于水，可用于除去廢水中的Cu2+D.K2FeO4具有強(qiáng)氧化性，可用作水的殺菌消毒劑【答案】D【解析】【詳解】A．Fe粉能被磁鐵吸引是因?yàn)榇盆F有磁性，F(xiàn)e粉可用作食品袋中的抗氧化劑利用的是其具有還原性，A不符合題意；B．Fe2O3屬于堿性氧化物，故可與鹽酸反應(yīng)生成鹽和水，用Fe2O3制作紅色顏料的原因是Fe2O3的顏色為紅棕色，B不符合題意；C．FeS在水中存在沉淀溶解平衡，Cu2+結(jié)合S2-可生成更難溶的沉淀，故可利用FeS除去廢水中的Cu2+，利用的是FeS能溶出S2-，C不符合題意；D．K2FeO4具有強(qiáng)氧化性，可與水反應(yīng)生成氧氣，可用作水的殺菌消毒劑，D符合題意；故選D。8.室溫下，下列探究方案不能達(dá)到探究目的的是選項(xiàng)探究方案探究目的A用不同濃度、等體積的H2O2溶液分別與相同濃度相同體積的Na2SO3溶液反應(yīng)，觀察現(xiàn)象探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響B(tài)用pH計(jì)測(cè)定同濃度NaClO和NaF溶液的pH，比較溶液pH大小比較HClO與HF的酸性強(qiáng)弱C向濃度均為0.1mol·L-1的CuSO4和ZnSO4混合溶液中滴加少量Na2S溶液，觀察沉淀顏色變化比較CuS和ZnS的Ksp大小D向3mL0.1mol·L-1KI溶液中滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液3～4滴，充分反應(yīng)后，再加KSCN，觀察溶液顏色變化探究化學(xué)反應(yīng)的限度A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】【詳解】A．過氧化氫和亞硫酸鈉反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象，不能探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，A符合題意；B．酸性越弱，其對(duì)應(yīng)鹽溶液水解程度越大，溶液堿性越強(qiáng)，故可以pH計(jì)測(cè)定同濃度NaClO和NaF溶液的pH，比較溶液pH大小，從而比較HClO與HF的酸性強(qiáng)弱，B不符合題意；C．向濃度均為0.1mol·L-1的CuSO4和ZnSO4混合溶液中滴加少量Na2S溶液，若生成黑色沉淀，則說明硫化銅更難溶，能比較CuS和ZnS的Ksp大小，C不符合題意；D．3mL0.1mol·L-1KI溶液中滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液3～4滴，充分反應(yīng)后KI過量，加入KSCN溶液變成紅色，證明有三價(jià)鐵離子存在，可說明反應(yīng)是可逆反應(yīng)，D不符合題意；故選A。9.利用氨脫硫法除去煙氣中SO2，室溫下以0.5mol·L-1NH3·H2O溶液吸收SO2，通入SO2所引起的溶液體積變化和H2O揮發(fā)均可忽略，溶液中含硫物種的濃度。H2SO3電離常數(shù)為Ka1=1.4×10-2、Ka2=6.6×10-8，氨水電離常數(shù)為Kb=1.8×10-5。下列說法正確的是A.NH4HSO3溶液：B.當(dāng)氨水吸收SO2溶液的pH=6時(shí)，溶液中存在：C.含有等濃度NH4HSO4與(NH4)2SO4的吸收液中存在：D.氨水吸收SO2，c(總)=0.25mol·L-1時(shí)：【答案】C【解析】【詳解】A．NH4HSO3溶液中，存在電荷守恒，同時(shí)存在物料守恒，二者相加減可得，A錯(cuò)誤；B．當(dāng)氨水吸收SO2溶液的pH=6時(shí)，可看作氨水少量，先生成，因此，B錯(cuò)誤；C．含有等濃度NH4HSO4與(NH4)2SO4的吸收液中存在電荷守恒，同時(shí)也存在物料守恒，二者相加減可得，C正確；D．氨水吸收SO2，c(總)=0.25mol·L-1時(shí)為溶液，根據(jù)物料守恒可知，D錯(cuò)誤；故選C。10.電致變色材料的光學(xué)屬性在外加電場(chǎng)的作用下呈現(xiàn)出可逆的光學(xué)性能轉(zhuǎn)換特征，放電時(shí)透明度增強(qiáng)，工作原理如圖所示。下列說法正確的是A.放電時(shí)，a極發(fā)生還原反應(yīng)B.放電時(shí)，b極的電極反應(yīng)式：C.充電時(shí)，a極接外電源的負(fù)極D.充電時(shí)，b電極的質(zhì)量增加【答案】C【解析】【分析】該電池放電時(shí)透明度增強(qiáng)，說明b電極轉(zhuǎn)化為透明的，鐵的化合價(jià)降低，則該電極為正極，故a電極為負(fù)極，據(jù)此可知：【詳解】A．放電時(shí)，a電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．放電時(shí)，b極的電極反應(yīng)式為，B錯(cuò)誤；C．放電時(shí)，a為負(fù)極，則充電時(shí)b極為陰極，接外接電源的負(fù)極，C正確；D．充電時(shí)，b電極轉(zhuǎn)化為，質(zhì)量減少，D錯(cuò)誤；故選C。11.二氧化碳資源化利用有利于減輕溫室效應(yīng)，反應(yīng)的歷程如圖所示。下列說法不正確的是A.合成甲醇反應(yīng)的ΔH＞0B.*OCH2→CH2O活化能為2.13evC.生成副產(chǎn)物CO比CH2O容易D.要使反應(yīng)速率加快，主要降低活化能【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)圖示可知：反應(yīng)物CO2、H2的總能量比生成物CH3OH、H2O的總能量低，該反應(yīng)發(fā)生會(huì)吸收熱量，反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，因此合成甲醇反應(yīng)的ΔH＞0，A正確；B．根據(jù)圖示可知*OCH2→CH2O活化能為2.73ev+0.60ev=3.33ev，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖示可知：生成副產(chǎn)物CO需要的活化能比生成CH2O需要的活化能小，反應(yīng)需要的活化能越小，反應(yīng)越容易發(fā)生，故生成副產(chǎn)物CO比生成CH2O更容易發(fā)生，C正確；D．對(duì)于多步反應(yīng)，總反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定。反應(yīng)的活化能越大，發(fā)生反應(yīng)就越不容易發(fā)生，反應(yīng)速率最慢。根據(jù)圖示可知：在上述多步反應(yīng)中，基元反應(yīng)的活化能最大，該步反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率最慢，是CO2、H2的發(fā)生反應(yīng)制取CH3OH的決速反應(yīng)，故要使反應(yīng)速率加快，主要降低活化能，D正確；故合理選項(xiàng)是B。12.用Na2CO3溶液可以處理鍋爐水垢中的CaSO4，使其轉(zhuǎn)化為疏松、易溶于酸的CaCO3，再用酸除去。下列說法正確的是A.Na2CO3溶液顯堿性原因：B.加入Na2CO3溶液充分后的上層清液中存在：C.充分反應(yīng)后的上層清液中存在：D.CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3的離子方程式：【答案】D【解析】【詳解】A．Na2CO3溶液顯堿性的原因：，故A錯(cuò)誤；B．加入Na2CO3溶液充分后的上層清液為碳酸鈣的飽和溶液，，故B錯(cuò)誤；C．充分反應(yīng)后的上層清液中含碳酸鈉和硫酸鈉，根據(jù)物料守恒可知：，故C錯(cuò)誤；D．微溶CaSO4轉(zhuǎn)化為難溶CaCO3的離子方程式：，故D正確；故選：D。13.某科研小組研究臭氧脫除SO2和NO工藝，其主要反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：ΔH1=-200.9kJ·mol-1反應(yīng)Ⅱ：ΔH2=-241.6kJ·mol-1已知該體系中臭氧發(fā)生分解反應(yīng)：。向容積一定的反應(yīng)器中充入含1.0molNO、1.0molSO2的模擬煙氣和2.0molO3，改變溫度，反應(yīng)相同時(shí)間后體系中NO和SO2的轉(zhuǎn)化率如圖所示。下列說法正確的是A.100℃時(shí)，P點(diǎn)一定達(dá)到了平衡狀態(tài)B.300℃時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率接近于0，其主要原因是O3已經(jīng)幾乎完全分解C.相同溫度下NO的轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)高于SO2，可能原因是反應(yīng)Ⅰ的活化能比反應(yīng)Ⅱ的大D.其他條件不變，增大反應(yīng)器的容積可以提高NO和SO2單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率【答案】B【解析】【詳解】A．圖中曲線屬于描點(diǎn)法所得圖象，P點(diǎn)不一定為圖象的最高點(diǎn)，即不一定為平衡狀態(tài)點(diǎn)，可能是建立平衡過程中的一點(diǎn)，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖象，溫度高于200℃后，反應(yīng)進(jìn)行程度加大，體系中的臭氧濃度減小，NO和SO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高顯著下降，當(dāng)臭氧完全分解，則二者轉(zhuǎn)化率幾乎為零，B正確；C．相同溫度下NO的轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)高于SO2，可能原因是反應(yīng)Ⅰ的活化能比反應(yīng)Ⅱ的小，相同條件下反應(yīng)Ⅰ更易發(fā)生，C錯(cuò)誤；D．其他條件不變，若增大反應(yīng)器的容積，會(huì)使得平衡正向移動(dòng)，臭氧濃度減小，則反應(yīng)Ⅰ和ⅠⅠ平衡逆向移動(dòng)，NO和SO2單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率將降低，D錯(cuò)誤；故選B。二、非選擇題(共4題，共61分)14.NiSO4·6H2O是一種藍(lán)色易溶于水的細(xì)粒結(jié)晶，主要用于電鍍、醫(yī)藥、以及印染工業(yè)等，以一種含鎳廢液(主要成分是Ni2+和Fe2+，還含有少量Cu2+，Mg2+、Co2+)為原料制取NiSO4·6H2O的過程如下：已知不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表。Fe3+Cu2+Fe2+Ni2+Co2+Mg2+始沉淀的pH2.74.47.07.17.69.3沉淀完全的pH3.76.49.69.29.210.8（1）“氧化”時(shí)，主要發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____。（2）加入NiO能除去Fe、Cu的原因?yàn)開____。（3）向“除Fe、Cu”后的濾液中加入NaF溶液，使Mg2+轉(zhuǎn)化為MgF2沉淀除去。①若溶液pH偏低，將會(huì)導(dǎo)致MgF2沉淀不完全，其原因是_____。②用NaF除鎂而不用Na2CO3，與反應(yīng)有關(guān)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。[Ksp(MgCO3)=2.6×10-5，Ksp(MgF2)=6.4×10-9]（4）Co2+、Ni2+的萃取率隨溶液pH變化關(guān)系如圖所示，萃取Ni2+時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為_____。（5）通過氧化、除雜(鐵、銅、鎂)、萃取、反萃取、沉淀等過程，可制備NiSO4·6H2O。已知Ni2+能被有機(jī)萃取劑(簡(jiǎn)稱HA)萃取，其萃取原理可表示為，則反萃取最好加入的試劑是_____。A．H2SO4B．NH3·H2OC．NaOH【答案】（1）（2）NiO能消耗溶液中的H+且不引入雜質(zhì)離子，調(diào)節(jié)6.4≤pH<7.1使Fe3+、Cu2+生成沉淀過濾除去（3）①.若溶液pH偏低，H+濃度偏大，與F-結(jié)合成弱酸HF，從而減小F-的濃度，導(dǎo)致MgF2沉淀不完全②.4.1×103（4）1.5≤pH≤3.0（5）A【解析】【分析】往含鎳廢液中加入稀硫酸和溶液，可將Fe2+氧化成Fe3+，加入NiO調(diào)節(jié)6.4≤pH<7.1可使Fe3+、Cu2+生成沉淀過濾除去，在濾液中加入NaF溶液可使Mg2+轉(zhuǎn)化為MgF2沉淀除去，取濾液加入萃取劑HA將Ni2+萃取出來，再經(jīng)反萃取等過程可制得NiSO4·6H2O?！拘?詳解】含鎳廢液中的Fe2+具有還原性，能被氧化成Fe3+，故主要發(fā)生的離子方程式為；【小問2詳解】NiO可消耗溶液中的H+且不引入雜質(zhì)離子，調(diào)節(jié)6.4≤pH<7.1可使Fe3+、Cu2+生成沉淀過濾除去；【小問3詳解】①若溶液pH偏低，H+濃度偏大，會(huì)與F-結(jié)合成弱酸HF，從而減小F-的濃度，導(dǎo)致MgF2沉淀不完全；②該反應(yīng)的平衡常數(shù)為；【小問4詳解】由圖知，當(dāng)1.5≤pH≤3.0時(shí)，Ni2+的萃取率較高，Co2+的萃取率仍較低，故應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為1.5≤pH≤3.0；【小問5詳解】萃取原理涉及平衡移動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)反萃取，可設(shè)法提高溶液中的氫離子濃度，使平衡向反萃取的方向移動(dòng)，選項(xiàng)只有加入H2SO4符合題意，若加入NH3·H2O或NaOH則會(huì)使平衡向萃取的方向移動(dòng)，不符合題意，故選A。15.前4周期元素X、Y、Z、M、Q的原子序數(shù)依次增大，其中元素X的基態(tài)原子中電子占據(jù)了三種能量不同的原子軌道，且這三種軌道中的電子數(shù)相同；元素Y的2p軌道有3個(gè)未成對(duì)電子，元素Z的基態(tài)原子的2p軌道有1個(gè)成對(duì)電子，M是第4周期核外未成對(duì)電子數(shù)最多的元素，元素Q位于周期表Ⅷ族，是應(yīng)用最廣泛的金屬。請(qǐng)用化學(xué)符號(hào)回答下列問題：（1）基態(tài)Q原子的核外電子排布式為_____。（2）X、Y、Z的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物中沸點(diǎn)最高的是_____，主要原因是_____。（3）化合物H2Z2中Z原子的雜化方式為_____。（4）XZ2中σ與π鍵數(shù)目之比為_____。（5）某種由元素Y、Q組成的晶體，其晶胞如圖所示，該晶體的化學(xué)式為_____。（6）MCl3·6H2O是六配位化合物，由于內(nèi)界配體不同而有不同的顏色(暗綠色、淺綠色，紫色)。將1mol暗綠色MCl3·6H2O晶體溶于水，加入足量硝酸銀溶液，生成1molAgCl沉淀，則該暗綠色晶體中配離子的化學(xué)式為_____。【答案】（1）[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2（2）①.H2O②.H2O、NH3都能形成分子間氫鍵，且H2O分子間形成的氫鍵數(shù)目多于NH3分子間形成的氫鍵數(shù)目（3）sp3（4）1：1（5）Fe3N（6）[Cr(H2O)4Cl2]+【解析】【分析】前4周期元素X、Y、Z、M、Q的原子序數(shù)依次增大，其中元素X的基態(tài)原子中電子占據(jù)了三種能量不同的原子軌道，且這三種軌道中的電子數(shù)相同，則X為碳；元素Y的2p軌道有3個(gè)未成對(duì)電子，為氮；元素Z的基態(tài)原子的2p軌道有1個(gè)成對(duì)電子，為氧；M是第4周期核外未成對(duì)電子數(shù)最多的元素，為鉻；元素Q位于周期表Ⅷ族，是應(yīng)用最廣泛的金屬，為鐵?！拘?詳解】Q為鐵，基態(tài)Q原子的核外電子排布式為[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2；【小問2詳解】X、Y、Z的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物分別為甲烷、氨氣、水，其中沸點(diǎn)最高的是H2O，主要原因H2O、NH3都能形成分子間氫鍵，且H2O分子間形成的氫鍵數(shù)目多于NH3分子間形成的氫鍵數(shù)目，導(dǎo)致水的沸點(diǎn)最高；【小問3詳解】化合物H2O2中O原子形成2個(gè)σ鍵且存在2對(duì)孤電子對(duì)，雜化方式為sp3；【小問4詳解】CO2結(jié)構(gòu)O=C=O，單鍵均為σ鍵，雙鍵中含有1個(gè)σ鍵1個(gè)π鍵，則σ與π鍵數(shù)目之比為1：1；【小問5詳解】根據(jù)“均攤法”，晶胞中含個(gè)Fe、2個(gè)N，則化學(xué)式為Fe3N；【小問6詳解】MCl3·6H2O是六配位化合物，由于內(nèi)界配體不同而有不同的顏色(暗綠色、淺綠色，紫色)。將1mol暗綠色MCl3·6H2O晶體溶于水，加入足量硝酸銀溶液，生成1molAgCl沉淀，則該暗綠色晶體中外界存在1個(gè)氯離子，而內(nèi)界存在2個(gè)氯離子、4個(gè)水分子，故配離子的化學(xué)式為[Cr(H2O)4Cl2]+。16.某研究小組為了精確檢測(cè)果脯蜜餞中添加劑亞硫酸鹽的含量，用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：Ⅰ．三頸燒瓶中加入25.000g均勻的果脯蜜餞樣品和200mL水，錐形瓶中加入25.00mL0.016mol·L-1KMnO4溶液。Ⅱ．以0.1L·min-1流速通入氮?dú)?，再滴入磷酸，加熱并保持微沸，待錐形瓶中溶液的顏色不再發(fā)生變化，停止加熱。Ⅲ．向潤(rùn)洗過的滴定管中裝入0.0500mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液至0刻度以上，排盡空氣后記錄讀數(shù)，將(NH4)2Fe(SO4)2溶液逐滴滴入錐形瓶，待溶液變?yōu)闇\紅色時(shí)，用蒸餾水洗滌錐形瓶?jī)?nèi)壁，繼續(xù)滴定至溶液由淺紅色褪為無色，記錄讀數(shù)。Ⅳ．重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)3次，記錄消耗的(NH4)2Fe(SO4)2溶液體積如下表：第一次第二次第三次第四次(NH4)2Fe(SO4)2溶液體積19.98mL20.50mL20.00mL20.02mL回答下列問題：（1）冷凝管的進(jìn)水方向?yàn)開____(填“a”或“b”)。（2）步驟Ⅱ中KMnO4被還原為Mn2+，其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____。（3）設(shè)計(jì)步驟Ⅲ目的是_____，其中所用滴定管的名稱是_____。（4）用平衡移動(dòng)原理解釋加入H3PO4后能生成SO2的原因_____。（5）上述實(shí)驗(yàn)中若先加磷酸再通氮?dú)猓瑫?huì)使測(cè)定結(jié)果_____(填“偏高”或“偏低”或“無影響”)，該樣品中亞硫酸鹽含量(以SO2計(jì))為_____g·kg-1，(寫出計(jì)算過程)【答案】（1）a（2）（3）①.測(cè)定錐形瓶中剩余的KMnO4②.酸式滴定管（4）加入H3PO4后，溶液中存在化學(xué)平衡：，，，SO2的溶解度隨溫度的升高而減小，SO2逸出，促進(jìn)了上述平衡正移；（5）①.偏低②.解：n(KMnO4)總=25.00×10-3L×0.016mol?L-1=4.000×10?4moln[(NH4)2Fe(SO4)2]=n(Fe2+)=20.00×10?3L×0.0500mol?L-1=1.000×10?3mol由題意可得關(guān)系式：KMnO4~5Fe2+n(KMnO4)剩余=n(Fe2+)=×1.000×10?3mol=2.000×10?4mol由題意可得關(guān)系式：2KMnO4~5SO2與SO2反應(yīng)的KMnO4的物質(zhì)的量：4.000×10?4mol-2.000×10?4mol=2.000×10?4moln(SO2)=n(KMnO4)=×2.000×10?4mol=5.000×10?4molm(SO2)=5.000×10?4mol×64g?mol?1=3.200×10?2g樣品中亞硫酸鹽含量：=1.28g?kg-1【解析】【分析】磷酸和果脯蜜餞中的亞硫酸鹽反應(yīng)放出二氧化硫，用氮?dú)獍讯趸蛉颗湃敫咤i酸鉀溶液中，然后用(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定剩余的高錳酸鉀，從而計(jì)算果脯蜜餞放出二氧化硫的量。【小問1詳解】為提高冷凝效果，冷凝水“低進(jìn)高出”，冷凝管的進(jìn)水方向?yàn)閍；【小問2詳解】步驟Ⅱ中KMnO4被二氧化硫還原為Mn2+，二氧化硫被氧化為硫酸根離子，根據(jù)得失電子守恒，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為；【小問3詳解】設(shè)計(jì)步驟Ⅲ目的是測(cè)定錐形瓶中剩余的KMnO4；(NH4)2Fe(SO4)2是強(qiáng)酸弱堿鹽，溶液呈酸性，所用滴定管的名稱是酸式滴定管；【小問4詳解】加入H3PO4后，溶液中存在化學(xué)平衡：，，，SO2的溶解度隨溫度的升高而減小，SO2逸出，促進(jìn)了上述平衡正移，所以加入H3PO4后能生成SO2；【小問5詳解】若先加磷酸再通氮?dú)?，可能有部分二氧化硫被氧氣氧化，消耗高錳酸鉀的量偏少，會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏低；n(KMnO4)總=25.00×10-3L×0.016mol?L-1=4.000×10?4moln[(NH4)2Fe(SO4)2]=n(Fe2+)=20.00×10?3L×0.0500mol?L-1=1.000×10?3mol由題意可得關(guān)系式：KMnO4~5Fe2+n(KMnO4)剩余=n(Fe2+)=×1.000×10?3mol=2.000×10?4mol由題意可得關(guān)系式：2KMnO4~5SO2與SO2反應(yīng)的KMnO4的物質(zhì)的量：4.000×10?4mol-2.000×10?4mol=2.000×10?4moln(SO2)=n(KMnO4)=×2.000×10?4mol=5.000×10?4molm(SO2)=5.000×10?4mol×64g?mol?1=3.200×10?2g樣品中亞硫酸鹽的含量：=1.28g?kg-1。17.“2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”是中國(guó)對(duì)世界的莊嚴(yán)承諾，體現(xiàn)大國(guó)的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。（1）CO2作為未來的重要碳源，其選擇性加氫合成CH3OH一直是研究熱點(diǎn)，在CO2加氫合成CH3OH的體系中，同時(shí)發(fā)生以下反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：ΔH1=-49kJ·mol-1反應(yīng)Ⅱ：ΔH2=+412kJ·mol-1①反應(yīng)的ΔH=_____。②將1molCO2和3molH2混合氣體以一定流速通過裝有催化劑的反應(yīng)器，CH3OH的選擇性、H2的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖1所示。()a．230℃時(shí)，測(cè)得CO2的轉(zhuǎn)化率為40％，此時(shí)反應(yīng)Ⅱ中消耗H2的物質(zhì)的量為_____。b．隨著溫