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山東省德州市2021屆-2023屆高考化學三年模擬(一模)按

題型分類匯編-02非選擇題

一、實驗題

1.(2021?山東德州?統(tǒng)考一模)無水四氯化錫(SnCl4)常用作有機合成的氯化催化劑。實

驗室可用熔融的錫(熔點232℃)與Cb反應制備SnCl4,某小組擬設計實驗制備無水四氯

化錫并探究其性質:

I.查閱資料,得知:

性質

物腔、

物理性質化學性質

熔點:246℃沸點

較強的還原性

SnCl2

652℃

熔點:-33℃沸點遇水蒸氣劇烈水解產(chǎn)生白霧,產(chǎn)物之一是

SnCl4

114℃SnO2?xH2O

II.設計實驗,裝置如圖

Il111IVVVIHI

回答下列問題;

(1)儀器A的名稱是,導管D的作用是。

(2)裝置∏作用是除去氯氣中的HCl,用平衡移動原理解釋30%硫酸的作用

(3)試劑B的作用是。

(4)為防止產(chǎn)品中帶入副產(chǎn)物SnCl2,可采取的措施有O

(5)裝置IV采用多孔耐高溫泡沫的目的是。

(6)SnCl4遇氨氣、水蒸氣產(chǎn)生"濃白煙”,因此可用來制作煙幕彈。用化學方程式表示其

原理?

∏L最后進行產(chǎn)品純度測定:

(7)取wgSnCI4產(chǎn)品用足量蒸儲水吸收得到吸收液250mL。準確量取25.0OmL吸收液于

錐形瓶中,用Cmol/L標準AgNo3溶液滴定至終點,滴定前讀數(shù)為VImL,終點讀數(shù)為

V2∏1L(雜質不參與反應),利用上述數(shù)據(jù)計算產(chǎn)品純度為%(用含W、c、VH

V2的代數(shù)式表示)。

2.(2022?山東?統(tǒng)考一模)氮化鈣(Ca3N2)是一種重要試劑,常溫下為棕色固體,在空氣

中會被氧化,遇水強烈水解,產(chǎn)生刺激性氣味氣體。實驗室設計如圖裝置用Ca與N2

反應制備Ca3N2,并對Ca3N2純度進行測定。回答下列問題:

LCa3N2的制備

(1)儀器a的名稱為—,E裝置的主要作用是一。

(2)實驗開始時應首先點燃—(填"A”或"C”)處酒精燈,當觀察到一時點燃另一處酒精

燈。

∏.Ca3N2純度的測定(己知所含的雜質不與水反應產(chǎn)生氣體)

(3)方案一:①按圖1所示連接裝置,檢查裝置氣密性后加入試劑。②測定虛線框內裝置

及試劑的質量m∣;③―,用分液漏斗加入足量水,至不再產(chǎn)生氣體;④—;⑤再

次測定虛線框內裝置及試劑的質量m2。則產(chǎn)品中Ca3N2的質量分數(shù)表達式為一。

(4)方案二:按圖2所示連接裝置,檢查裝置氣密性后加入試劑。打開分液漏斗活塞向三

試卷第2頁,共14頁

頸燒瓶中加入蒸儲水,打開K持續(xù)通入水蒸氣,將產(chǎn)生的氨全部蒸出,并用IOOmL

1.00mol?L-1的稀硫酸標準溶液完全吸收(液體體積變化忽略不計)。從燒杯中量取

10.0OmL的吸收液注入錐形瓶中,用1.0OmOl?L∣NaOH標準溶液滴定過量的稀硫酸,到

終點時消耗12.8OmLNaOH溶液。則產(chǎn)品中Ca3N2的質量分數(shù)為。若兩個方案均操

作無誤,比較兩方案測定的質量分數(shù),方案——(填“偏高”“偏低”或“相等”)。

3.(2023?山東?統(tǒng)考一模)實驗室通過固體堿熔氧化法制備KMnck具體實驗過程如下:

I.制備K2MnO4溶液

將KClO3和KOH置于鐵堵期中加熱熔融,分多次將Mno2粉末加入,強熱5分鐘。充

分反應后冷卻,將固體搗碎,加水溶解,微熱,趁熱減壓過濾得到KzMnCU溶液。

(1)反應的化學方程式為o

(2)選用鐵用煙不用瓷珀煙的原因是。

II-K2MnO4的歧化制備KMnO4

實驗原理:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3

實驗裝置如圖所示,將K2MnO4溶液轉移到三頸燒瓶中,關閉旋塞2、5,打開旋塞1、

3、4,趁熱往K2MnO4溶液中通入CCh發(fā)生反應,沒有反應的CO?被收集到氣囊a中。

(3)待氣囊a收集到較多氣體時,關閉旋塞1和旋塞,打開旋塞,輕輕擠壓

氣囊a,將氣體壓入K2MnO4溶液中繼續(xù)反應。未反應的CCh又被收集在氣囊b中,如

此反復直至KzMnCM完全歧化,經(jīng)過一系列操作得到KMno4晶體。整個過程中溫度不

宜過高的原因是o

III.KMnO4的純度分析

(4)準確稱取2.0OgKMno4產(chǎn)品溶于水,配成100.0OmL溶液。用移液管取

25.0OmLo.2mol?L”的H2C2O4溶液于錐形瓶中,并加入2mL稀硫酸。用上述KMnO4溶

液滴定H2C2O4溶液,重復操作3次,消耗KMnO4溶液的體積平均為20.00mLo

滴定終點的現(xiàn)象是,計算可得產(chǎn)品中KMno4的純度是,下列情況會導

致KMnO4純度測定值偏小的是(填標號)。

A.產(chǎn)品含少量K2MnO4B.酸式滴定管滴定后有氣泡

C.酸式滴定管沒有潤洗D.滴定接近終點時用少量蒸得水沖洗錐形瓶內壁

二、結構與性質

4.(2021.山東德州?統(tǒng)考一模)Fe、Co、Ni是幾種重要的金屬元素。請回答下列問題:

(1)基態(tài)Ni原子的價電子排布式為。

(2)Ni(CO)4常溫下為無色液體,沸點42.1C,熔點-19.3C,難溶于水,易溶于有機溶劑。

推測Ni(CO)4是分子(填“極性”或“非極性”)。

(3)實驗室常用KSCN溶液或苯酚()H)檢驗Fe?+。

①第一電離能:N0(填“>”或“v”)

②苯酚中碳原子雜化類型為。

(4)配位化合物[Co(NH3%中心原子C。的配位數(shù)為,配位原子為c

(5)如圖所示,F(xiàn)e3O4晶體中,CP一圍成正四面體空隙(1、3、6、7圍成)和正八面體空隙(3、

6、7、8、9、12圍成),F(xiàn)e3O4中有一半的Fe?+填充在正四面體空隙中,F(xiàn)e"和另一半Fe?卡

填充在正八面體空隙中。則沒有填充陽離子的正四面體空隙數(shù)與沒有填充陽離子的正八

面體空隙數(shù)之比為。

CP的重復排列方式

(白球表示(P-)

(6)已知Ni可以形成多種氧化物,其中一種NixO晶體的晶胞結構為NaCl型,由于晶

體缺陷導致x=0.88,晶胞參數(shù)為anm,則晶體密度為_______g?c∏γ3(NA表示阿伏加德

羅常數(shù)的值,只需列出表達式)。

5.(2022?山東?統(tǒng)考一模)含銅物質在生產(chǎn)生活中有著廣泛應用?;卮鹣铝袉栴}:

(1)基態(tài)Cu原子的電子所占據(jù)的最高能層符號為—;基態(tài)Cu+較基態(tài)CF+穩(wěn)定的原因

是一;Cs。和CsS都是離子晶體,熔點較高的是—c

(2)CUSo4稀溶液中存在[Cu(H2θ)6]2+,[Cu(H2θ)6p的空間構型為;下列對

[Cu(H2θ)6p+中Cu?+雜化方式推斷合理的是(填標號)。

A.sp3B.sp3dC.sp3d2D.dsp2

試卷第4頁,共14頁

(3)Cu2+可形成[Cu(en)2NH3](BF4)2,其中en代表H2N-CH2-CH2-NH2o該化合物分子

中,VSEPR模型為四面體的非金屬原子共有一個;C、N、F的電負性由大到小的順

序為。

(4)一種由Cu、In、Te組成的晶體屬四方晶系,晶胞參數(shù)如圖所示,晶胞棱邊夾角均為

90°,晶體中Te原子填充在Cu、In圍成的四面體空隙中,則四面體空隙的占有率為;

該晶體的化學式為一?以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的

位置,稱為原子的分數(shù)坐標,如A點、B點原子的分數(shù)坐標分別為(0,0,0)、(1,?,

;),則C點原子的分數(shù)坐標為—;晶胞中C、D間距離d=—pm。

6.(2023?山東?統(tǒng)考一模)銅及其化合物在機械制造、國防建設中有著廣泛的應用?;?/p>

答下列問題:

(1)銅元素在元素周期表中的位置是。

(2)CM+能與NH3形成具有對稱空間結構的ICU(NH3)4p+。

①[Cu(NH3)4F+的H-N-H鍵角(填或"V")NH3的H-N-H鍵角。

②若ICU(NH3)4]2+中兩個NH3分別被Cr取代,能得到(m)、(n)兩種不同結構的

Cu(NH3)2Cl2:

C<ZNH3H3NXZC1

(m)8(n)人

ClNH3ClNH3

[Cu(NHs)P的空間構型是;在水中的溶解度:(m)(n)(填或

(S)NF3與NH3具有相同的空間構型,但NF3不易與CF+形成配離子,理由是。

(3)一種鉆領銅氧晶體屬四方晶系,品胞參數(shù)如圖所示,晶胞棱長夾角均為90。。晶體中

Y元素的化合價為+3價,CU元素以+2和+3兩種價態(tài)存在?;鶓B(tài)CiP+的價層電子的軌

道表示式為;設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,鈕領銅氧的摩爾質量為Mg?moH,

則該晶體的密度為g?cm-3(列出計算式);晶體中Cu3+與Cu2+個數(shù)比為。

以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱為原子的分數(shù)坐

標。如原子分數(shù)坐標A為(0,0,0),B為(g,?,;),C為(g,m),則D的原

子分數(shù)坐標為。

?Ba

?Y

OCu

?O

三、原理綜合題

7.(2021.山東德州?統(tǒng)考一模)二氧化碳的排放越來越受到能源和環(huán)境領域的關注.其綜

合利用是目前研究的重要課題之一,試運用所學知識,解決以下問題:

(1)工業(yè)上利用合成氣(C0、CO2、H2)來生產(chǎn)甲醇,有關反應的熱化學方程式及其在不同

溫度下的化學平衡常數(shù)如表所示:

溫度/℃

化學反應平衡常數(shù)

500700800

I.2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)?HlKi2.50.340.15

∏.H(g)+CO(g),HO(g)+CO(g)ΔH

2222K21.01.702.52

∏L3H2(g)+CO2(g).CH3OH(g)÷H2O(g)?HK3

則反應III的AH=(用AHl和AEk表示),ΔH0(填,4>"或“<”)

⑵科學家提出利用CCh與CH4制備“合成氣”(CO、H2),可能的反應歷程如圖所示:

注:C(ads)為吸附性活性炭,方框內包含微粒種類及數(shù)目、微粒的相對總能量,其中TS

表示過渡態(tài)。

若E&+E∣>E?+巳,則決定制備“合成氣”反應速率的化學方程式為

(3)利用電化學方法可以將Co2有效地轉化為HCOO-,裝置如圖所示。

試卷第6頁,共14頁

電源

IL0.5mol∕LH2SO4IL0.5mol∕LNaOH

①在該裝置中,右側Pt電極的電極反應式為.

②裝置工作時,陰極除有HCOO-生成外,還可能生成副產(chǎn)物降低電解效率。

一段時間內生成目標產(chǎn)物轉移電子數(shù)X

已知:電解效率=一段時間內電解池轉移電子總數(shù)°

標準狀況下,當陽極生成氧氣體積為448mL時,測得陰極區(qū)內的C(HCOO-)=0.03mol∕L,

電解效率為(忽略電解前后溶液的體積變化)。

(4)已知水煤氣法制備H2的反應為CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)o將等體積的CO(g)

和H2O(g)充入恒容密閉容器中,反應速率V=V正-V逆=kiEC(CO)C(H2O)-k逆C(CO2)c(%),

其中L、k逆分別為正、逆反應的速率常數(shù)且只與溫度有關,在700℃和800℃時?,CO

的轉化率隨時間變化的曲線如圖所示。M點與N點對應的酒的大小關系:

k逆

M______N(填“>”、“<”或“="),計算N點時生=________.

V逆

8.(2022?山東?統(tǒng)考一模)乙烯是制造塑料、橡膠和纖維的基本原料,利用CO2和H?

合成乙烯:2CO2(g)+6H2(g)?CH2=CH2(g)+4H2O(g)ΔHo回答下列問題:

(1)上述反應的Arrhenius經(jīng)驗公式實驗數(shù)據(jù)如圖中曲線a所示,已知Arrhenius經(jīng)驗公式

E

RInk=+C(Ea為活化能,k為速率常數(shù),R和C為常數(shù))。反應的活化能Ea=kJ?mollo

當改變外界條件時,實驗數(shù)據(jù)如圖中曲線b所示,則實驗可能改變的外界條件是一。

(

?一y

o

E

5

7

u

n(H?)

(2)在恒容密閉容器中,起始壓強相同,反應溫度、投料比[=x]對CO2平衡轉化

n(CO2)

率的影響如圖所示。貝必H0(填“>””或,<“,下同);a,3;M、N兩點的反應速

率V鼠M)VJE(N);M、N兩點的化學平衡常數(shù)KMKN

Cc

0∣--------1--------1--------1--------1--------1

100200300400溫度/°C

⑶理論計算表明,原料初始組成Fi(CCh):n(H2)=l:3,在體系壓強為0.1MPa,反應達

到平衡時,四種組分的物質的量分數(shù)X隨溫度T的變化如圖所示。圖中表示H?變化的

曲線是一;根據(jù)圖中點A(630K,0.2),列出該溫度時反應的平衡常數(shù)的計算式

KP=(MPa尸(以分壓表示,分壓=總壓X物質的量分數(shù))。

9.(2023?山東?統(tǒng)考一模)甲烷在化學工業(yè)中應用廣泛。回答下列問題:

(I)H2捕集CO2合成CH4涉及下列反應:

I.4H2(g)+CO2(g)≠CH4(g)+2H2O(g)ΔH1平衡常數(shù)K1

II.H2(g)+CO2(g)≠CO(g)+H2O(g)?比平衡常數(shù)K2

①相關物質相對能量大小如圖所示,則4H1=kJ?mol-?,升高溫度,p(填

“增大”或“減小”)。

試卷第8頁,共14頁

_n(H)

②起始物1?92V=3時,反應在不同條件下達到平衡。24(ΓC甲烷的物質的量分數(shù)X(CH4)

與壓強P的變化關系、5xl0?5pa時(CH4)與溫度T的變化關系如圖所示。圖中對應A、B

兩點的速率:VA(IE)VB(逆)(填“大于”、“小于”或“等于");若C點CH4與Co的

分壓相同,則P(H2O)=Pa,反應I以物質的量分數(shù)表示的平衡常數(shù)KX尸?

OI

X(CH4>

(2)CH4還原CO2是實現(xiàn)“雙碳”經(jīng)濟的有效途徑之一、恒壓、750°C時,CH4和CCh反應

經(jīng)如下流程(主要產(chǎn)物已標出)可實現(xiàn)CO2高效轉化。

其中過程II主要發(fā)生如下反應:

i.CaO(s)+CO2(g)≠CaCO3(s)

ii.2Fe3O4(s)+8H2(g)≠6Fe(s)+8H2O(g)

iii.Fe3O4(s)+4CO(g)≠3Fe(s)+4CO2(g)

過程II平衡后通入He,反應iii的化學平衡將(填“正向移動”“逆向移動”或“不移

動”),重新平衡時,n(CCh)(填“增大”、“減小”或“不變”),P(CO)(填“增大”、

“減小”或“不變

四、工業(yè)流程題

10.(2021?山東德州?統(tǒng)考一模)“綠水青山就是金山銀山”,在造福人類的同時,保護環(huán)

境也是化學必不可少的責任。磷酸鐵鋰電池由橄欖石結構的LiFePO4作為電池的正極,

碳(石墨)吸附鋰離子組成電池負極(Li'Cj電極上附著鋁箔、銅箔。如圖流程可以回收

磷酸鐵鋰電池電極材料中的石墨并制備相應化工產(chǎn)品。

(I)LiFePo4中Fe的化合價為,濾渣I的主要成分除LFePO4還有,濾渣

I中加入H2O2的目的是:。

(2)向濾液ΠI中通H2S的目的是沉銅,當溶液中銅離子濃度為IxlO'mol/L時可認為銅離

子沉淀完全,則此時溶液中S2-與CiP+濃度之比為:(已知

3622

Ksp(CuS)=6.3×10^mol?L7)o

(3)碳酸鋰在水中的溶解度隨溫度升高而減小,則操作X是o

a.靜置、過濾b.加熱后,趁熱過濾c.蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶d.蒸發(fā)結晶

(4)回收后的Fe2O3可以與KOH和KNO3混合物加熱共熔,從而制得凈水劑高鐵酸鉀

(KzFeCU)及其副產(chǎn)物KNO2,該反應的化學方程式為:o

(5)該流程中分離出的Li2CO3可以和NH4H2PO4及(CH3COO)2Fe制備正極材料LiFePO4,

已知NH3-H2O的電離常數(shù)Kb=2χl0-5moi?『,H3PO4的各級電離常數(shù)為

2iil3l

Kal=l×10^mol?L^',Ka2=6.2X1(Tmol?L?Ka3=2.2×10^mol?L7,則常溫下

NH4H2PO4溶液中C(NH;)C(H?POJ(填“>”、y,或“=”)。

11.(2022?山東?統(tǒng)考一模)鋅電解陽極泥(主要成分為Mno2、PbSo4和Zn0,還有少量

錦鉛氧化物Pb2Mn8θ∣6和Ag)是冶鋅過程中產(chǎn)生的廢渣,一種回收鋅電解陽極泥中金屬

元素鋅、鎬、鉛和銀的工藝如圖?;卮鹣铝袉栴}:

試卷第10頁,共14頁

MnSO4

鋅電溶液MnSo,HO

->PbSO4

濾液

已知:①MnSe)4?H2O易溶于水,不溶于乙醇。

②在較高溫度及酸性催化條件下,葡萄糖能發(fā)生如下反應:

⑴己知Pb2Mι?O∣6中Pb為+2價,Mn為+2價和+4價,則氧化物中+2價和+4價Mn的

個數(shù)比為.

(2)“還原酸浸”過程中主要反應的離子方程式為—。

(3)實際鎰浸出最適宜的葡萄糖加入量遠大于理論加入量,其原因是一,為提高葡萄糖

的有效利用率,除充分攪拌外還可采取的措施為一。

(4)整個流程中可循環(huán)利用的物質是一。獲得MnSO4H2O晶體的一系列操作是指蒸發(fā)

結晶、趁熱過濾、洗滌、干燥,其中洗滌的具體操作是一o

(5)加入Na2CO3溶液的目的是將PbSO4轉化為PbCO3,Na2CO3溶液的最小濃度為

一mol?LΛ保留兩位小數(shù))。判斷沉淀轉化能否徹底進行并說明理由一"已知:20。C

2214222

時Kvp(PbSO4)=I.6×10?ol-U,Ksp(PbCO3)=7.4×10mol?f,1.26≈1.6]

12.(2023?山東?統(tǒng)考一模)工業(yè)上以制備抗癌藥物“順伯”[Pt(NH3)2CL]的廢渣——含鈉

的碘化銀為主要原料回收銀粉和海綿伯的工藝流程如下:

N2H4NaOH(Oq)H2SO4水NaCMs)N2H4NaOH(aq)

含伯*_還反發(fā)出一ISoP儀化浸出漁蟻稀然一次銀一,還二沒出

化例沽IIII

源液I漆渣”?…?海熱笛泣液3泣液4

已知:①N2H4是一種強還原劑,在堿性條件下可將多數(shù)金屬離子還原成單質。

②KP(AgCl)=I.8X10」。,NaCl在濃硫酸中難溶,Ag2SO4在不同濃度硫酸中的溶解量如下:

硫酸濃度/(mol?L")181512960

硫酸銀溶解量/(g?L)209.0078.9431.2011.148.744.68

回答下列問題:

(1)“順鉗”分子中Pt的化合價為

1

⑵“氧化浸出”中,應選用上表所列mobLH2SO4,發(fā)生反應的化學方程式為

_______O

(3)“稀釋”在陶瓷反應釜中進行,具體操作為;“沉銀”過程中反應

Ag2Sθ4(s)+2Cr(aq)=2AgCl(s)+Sθj(aq)的化學平衡常數(shù)為moΓl?Lo

(4)“還原浸出”制銀粉過程中有N2產(chǎn)生,發(fā)生反應的離子反應方程式為;該工藝

經(jīng)物理處理,可再生循環(huán)利用的物質有(填化學式)。

五、有機推斷題

13.(2021?山東德州?統(tǒng)考一模)美托洛爾(H)屬于一線降壓藥,是當前治療高血壓、冠

心病、心絞痛、慢性心力衰竭等心血管疾病的常用藥物之一,它的一種合成路線:

7j11,hci

已知:CH3COCH2R?)>CH3CH2CH2R

回答下列問題:

(I)B中所含官能團的名稱是o

(2)C→D的反應類型為o

(3)反應E→F的化學方程式為?

(4)芳香族化合物X是B的同系物,且比B多一個碳原子。同時滿足下列條件的X的同

分異構體共有種。

①能發(fā)生銀鏡反應;②能發(fā)生水解反應

其中核磁共振氫譜有5個峰,峰面積比為3:2:2:2:1的結構簡式為。

H

(5)4-苦基苯酚(°-O^O)是一種藥物中間體,請設計以苯甲醇和苯酚為原

料制備4-節(jié)基苯酚的合成路線:(無機試劑任選)。

試卷第12頁,共14頁

14.(2022?山東?統(tǒng)考一模)一種藥物的中間體M((U、J°)的合成路線

CHI(ΓSZKN(‰

如圖:

已知:

①NaOHZHCl

i.R-CHO②CHaCoClyci.

CH,-CH,

ii.VZ-+R-OH-ROCH,CH2OH(R為H或羥基)

O

iii.Ri-NH2+R2—OH------2≡t__>R1-NH-R2+H2O

回答下列問題:

(I)A能發(fā)生銀鏡反應,則A的結構簡式為—;寫出符合下列條件的A的同分異構體

的結構簡式—o

①含有四種化學環(huán)境的氫②能和NaHCo3反應生成氣體③遇FeCb溶液顯紫色

(2)ATB的反應類型為—;D中含氧官能團的名稱為一;E只有一種化學環(huán)境的碳

原子,F(xiàn)TG的化學方程式為—o

(3)試劑a的結構簡式為—iI的結構簡式為.

>--------------?CHCHBrCH

(4)已知:CH3CH=CH2+HBrY過氧化物31,綜合上述信息,以1,3—丁二

?--------------?CH1CH7CH7Br

烯和乙胺(CH3CH2NH2)為原料合成,寫出能獲得更多目標產(chǎn)物的較優(yōu)合

成路線—(其它試劑任選)。

15.(2023?山東?統(tǒng)考一模)氯霉素(H)的一種合成路線如下:

Br2ZII2OHOSo4HCHONH3

CH-CH2Br-:_AC(C8H7Br)——AD(Cι0IInBrO2)

A(CH)------?+

88OH△H3O

B

①H3θ+①試劑aC12CHCOOCH^

---------AF(C9HBNO2)---------AG(C9H12N2O4)---------------------A

②OH"②OH-

回答下列問題:

(I)A的名稱為;ATB反應類型為O

(2)C→D的化學方程式為;符合下列條件的E的同分異構體有種。

①含有酚羥基和氨基②苯環(huán)上有兩個取代基③能發(fā)生水解反應

(3)F的結構簡式為______;試劑a為________:;G中含氧官能團有_______種。

()的合成路線__________

(4)根據(jù)上述信息,寫出以乙烯為主要原料制備

試卷第14頁,共14頁

參考答案:

+

1.蒸儲燒瓶平衡氣壓使?jié)恹}酸順利流下Cl2+H2OH+Cl+HClO,

30%硫酸中的H+使平衡左移,減少氯氣損失防止C中的水蒸氣進入收集裝置引起

SnCI4水解增大Ch的通入量;控制裝置IV反應溫度在232C~652°C之間增大接

J?面積,使反應更充分SnCl4+4NH,+(2+x)H2O=SnO2?xH2O+4NH4C1

261C(V2-V,)

4w

【分析】SnCLt極易水解,反應應在無水環(huán)境下進行進行,裝置A:KMno4和濃鹽酸反應的

方法制取CL,反應還生成MnCI2,反應的方程式為:

t+

2M∕7^+16H+10C/=2M√+5C∕2↑+8H2O,制取的氯氣中含有氯化氫,飽和食鹽水可

以降低氯氣的溶解,還可洗去氯氣中的氯化氫,SnCLI在空氣中極易水解,為防止其水解,

用濃硫酸干燥氯氣;CL和錫的反應制備SnCl4,冷水冷卻,可將氣態(tài)的SnCl4冷凝回流收集

產(chǎn)物;裝置G中NaOH吸收未反應的氯氣,防止污染空氣,因SnCL極易水解,裝置F可

防止溶液的水蒸氣進入收集器中;金屬錫易與氯氣、氧氣反應,反應時應先生成氯氣,將氧

氣排出,據(jù)此解答。

【詳解】(1)儀器A的名稱是蒸儲燒瓶,生成的了長期通過D進入濃鹽酸上方,導致濃鹽酸

上方壓強增大,從而將濃鹽酸順利進入燒瓶中,即導管D可以平衡氣壓,使?jié)恹}酸順利流

下;

(2)氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸,方程式為:Cl2+H2OH'+CΓ+HClO,30%硫酸

中的H+濃度較大,使平衡左移,減少氯氣損失;

(3)試劑B應為濃硫酸,防止C中的水蒸氣進入收集裝置引起SnCI4水解;

(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,SnCl4的熔沸點較低,可以將SnCl4轉化為奇臺,適當增大氯氣的量,

繼續(xù)加熱,便于分離產(chǎn)物,所以為防止產(chǎn)品中帶入副產(chǎn)物SnCl2,可采取的措施有增大Cb

的通入量;控制裝置IV反應溫度在232°C~652°C之間:

(5)裝置IV采用多孔耐高溫泡沫的目的是增大接觸面積,使反應更充分;

(6)根據(jù)信息遇水蒸氣劇烈水解產(chǎn)生白霧,產(chǎn)物之一是Sn02?x%0分析,Snel4遇氨氣、水蒸氣

產(chǎn)生"濃白煙”,白煙應為氯化筱,所以化學方程式為

SnCl4+4NH,+(2+x)H2O=SnO2?xH2O+4NH4C1;

答案第1頁,共20頁

(7)根據(jù)SnCI4-4AgNo3分析,硝酸銀的物質的量為c(QY)x10-nioi,則SnCLt的物質的量

,C(V,-V)×10-3,*--u,261xc(V,-V.)xlO-3x—261c(V,-V,)

?Δv2/I--------mol,產(chǎn)品aj純W度rtF為‘2"25∩∩o∕=------12o/。

4-----------------------------------×v∣lw/O4w

4

2.(1)蒸儲燒瓶液封(或隔絕空氣中的氧氣進入硬質玻璃管與Ca和Ca3N2反應)

(2)AE裝置中有均勻的氣泡產(chǎn)生

(3)關閉K∣,打開K2打開K∣,通一段時間的N?37(.嗎)“I。。%

⑷88.8%偏低

【分析】L根據(jù)實驗目的實驗室利用Ca與N2反應制備Ca3N2,A裝置為N2的發(fā)生裝置,

B為除去N2中混有的水蒸氣,C為氮氣與Ca反應生成氮化鈣的反應裝置,D防止E中的水

蒸氣進入C中,E防止外界空氣中02進入到C中,防止02與Ca及氮化鈣發(fā)生反應;

II.目的測定Ca3N2純度,利用Ca3N2與水反應生成氫氧化鈣和氨氣,利用濃硫酸來吸收氨

氣,通過測定硫酸的量,方案1根據(jù)硫酸的增重得知氨的量,從而可知知道Ca3N2的質量,

從而可知Ca3N2純度;方案2利用過量的硫酸和氨先反應,再與氫氧化鈉反應,間接的求出

氨的物質的量,從而可知知道Ca3N2的質量,從而可知Ca3N2純度,但是如何盡可能將氨吸

收完全,是此題中關鍵,以此來解析。

【詳解】(1)儀器a的名稱為蒸儲燒瓶,E裝置作用液封(或隔絕空氣中的氧氣進入硬質玻

璃管與Ca和Ca3N2反應);

(2)實驗開始時應首先點燃A處酒精燈,當觀察到E裝置中氣泡均勻時點燃另一處酒精燈;

(3)①按圖1所示連接裝置,檢查裝置氣密性后加入試劑,②測定虛線框內裝置及試劑的

質量m∣,③關閉開關K”打開開關K2,用分液漏斗加入足量水,至不再產(chǎn)生氣體,④打開

開關K∣,通入足量的N?把產(chǎn)生的氣體全部壓入濃硫酸,⑤再次測定虛線框內裝置及試劑的

質量∏U;根據(jù)Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3f,根據(jù)Ca3N2~2NH3,可知148gCa?N2~34g

148

un

NH3,產(chǎn)品中Ca3N2的質量分數(shù)至2-m(χ[00%="詈叫'io。%;

6.0g51

(4)根據(jù)反應2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,可知2NaOH?H2SO4則與氫氧化鈉反應的硫

酸的物質的量為I×12.80×10-3L×1.00mol?Ll=6.4×1θ-?mol,再根據(jù)

2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4+H2O,可知2NH3~H2SO4,可知反應產(chǎn)生氮化鈣與水反應產(chǎn)生的氨

答案第2頁,共20頁

氣的物質的量為:2×(IOOxl0-3L×1.00mol?L1-6.4×10'3mol×他叫)=7.2×10?ol,根據(jù)

IOml

Ca3N2+6H2θ=3Ca(OH)2+2NH3↑,根據(jù)Ca3N2?2NH3,可知M8gCa3N2?2molNH3,產(chǎn)品中

嗎72x10。

Ca3N2的質量分數(shù)2?Xl(X)%=88.8%;

6.0g

若兩個方案均操作無誤,一個用氮氣將氨排到后面裝置,一個利用水蒸氣排氨氣,氮氣不能

將溶解在水中的氨氣排除去,故得到氨氣相對少一些,故方案一偏低。

Δ

3.(1)3Mno2+KCIO3+6KOH=3K2Mnθ4+KCl+3H2O

(2)瓷坦娟易被強堿腐蝕

(3)32、5防止高鎰酸鉀受熱分解

(4)最后一滴標準液加入后,溶液由無色變?yōu)闇\紅色且30秒內不恢復原色79.0%

AC

【分析】滴定實驗的步驟是:滴定前的準備:滴定管:查漏T洗滌T潤洗T裝液T調液面T

記錄,錐形瓶:注液體T記體積T加指示劑;滴定:眼睛注視錐形瓶溶液顏色變化;終點判

斷:記錄數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)處理:通過數(shù)據(jù)進行計算。

【詳解】(1)由題意可知,KClO3、KOH,Mno2加熱反應生成鋸酸鉀,根據(jù)質量守恒可知,

Δ

還會生成氯化鉀、水,反應為3MnO2+KClO3+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2O;

(2)瓷用埸易被強堿反應而腐蝕,故選用鐵用煙不用瓷用煙;

(3)待氣囊a收集到較多氣體時,關閉旋塞1和旋塞3,打開旋塞2、5,輕輕擠壓氣囊a,

將a中收集的二氧化碳氣體壓入LMnCU溶液中繼續(xù)反應,未反應的Co2又被收集在氣囊b

中,如此反復直至KzMnCU完全歧化,經(jīng)過一系列操作得到KMnO4晶體;高鋸酸鉀不穩(wěn)定

受熱分解為鎰酸鉀、二氧化鎬、氧氣,故整個過程中溫度不宜過高;

(4)滴定過程中反應為:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O,

高銃酸鉀溶液為紫紅色,故滴定終點的現(xiàn)象是最后一滴標準液加入后,溶液由無色變?yōu)闇\紅

色且30秒內不恢復原色;產(chǎn)品中KMno4的純度是25X10,X02XgXl^)X158X?0%.

2.00°

A.產(chǎn)品含少量K2MnO4,鎰酸鉀也會和草酸反應

+2+

MnO>2H2C2O4+4H=Mn+4CO2f+4H2O,導致標準液用量增加,導致測定結果偏

答案第3頁,共20頁

?。?/p>

B.酸式滴定管滴定后有氣泡,導致標準液讀數(shù)偏小,使得測定結果偏大;

C.酸式滴定管沒有潤洗,使得標準液用量增大,使得測定結果偏?。?/p>

D.滴定接近終點時用少量蒸儲水沖洗錐形瓶內壁,不影響標準液用量,不影響測定結果;

故選ACo

4.3ds4s*2非極性>sp26N、Cl7:2

4x(59x0.88+16)

N,?(aχlθ"

【詳解】(1)基態(tài)Ni原子的價電子排布式為3d'4s2;

(2)比0為極性分子,Ni(CO)4難溶于水,則Ni(CO)4為非極性分子;

(3)①N原子的價電子排布式為2s22p3,O原子的價電子排布式為2s22p4,N達到了半充滿穩(wěn)

定結構,故較難失電子,第一電離能較大,所以第一電離能:N>0;

②苯酚中的C共同形成大π鍵,有1個P軌道未雜化,為sp2雜化;

(4)配位化合物[Co(NHJ5Cl]Ck中心原子Co的配位數(shù)為6;配位原子是N、Cl;

(5)Fe3θ4晶胞中O?一個數(shù)為:Jx8+gx6=4個,所以有Fe"2個,有Fe"l個,其中正四面

體空隙共8個,1個Fe"填充在正四面體空隙中,剩余7個正四面體空隙,正八面體空隙共

[xl2+l=4個,一個Fe?+和一個Fe"填充在正八面體空隙中,剩余2個正八面體空隙,故

沒有填充陽離子的正四面體空隙數(shù)與沒有填充陽離子的正八面體空隙數(shù)之比為7:2;

4×(59×0.88+16),八3,

(6)一個晶胞的質量為--------------g,體積為aXlODcn?,因此密度為

NA

4x(59x0.88+16)

734

NA(3×W)°

5.(1)NCu+的3d軌道全滿達到穩(wěn)定狀態(tài)Cu2O

⑵八面體形C

(3)11F、N、C

313

(4)50%CuInTe(-,-,M)

2448

【詳解】(1)銅元素的原子序數(shù)為29,價電子排布式為3d%s∣,由構造原理可知,原子的

答案第4頁,共20頁

電子所占據(jù)的最高能層為N;銅原子失去1個電子形成亞銅離子,亞銅離子的價電子排布式

為3dQ3d軌道為穩(wěn)定的全充滿結構,不易失去電子,所以亞銅離子比銅離子穩(wěn)定;氧化

亞銅和硫化亞銅都是離子晶體,氧離子的離子半徑小于硫離子,氧化亞銅的晶格能大于硫化

亞銅,則氧化亞銅的熔點高于硫化亞銅,故答案為:N;Cu2O;Cu+的3d軌道全滿達到穩(wěn)定

狀態(tài);

(2)六水合銅離子中銅離子為中心離子,水分子為配位體,配位數(shù)為6,由配位鍵的數(shù)目

可知,銅離子的雜化方式可能為sp3d2雜化,配離子的空間構型為八面體形,故答案為:八

面體形;C;

⑶[Cu(en)2NH3](BF4)2中氮原子、碳原子和硼原子的價層電子對數(shù)都為4,VSEPR模型都

為四面體,則VSEPR模型為四面體的非金屬原子共有(2x2+2x2+l+2x2尸11個;非金屬元素

的非金屬性越強,元素的電負性越強,元素非金屬性的強弱順序為F、N、C,則電負性的

大小順序為F、N、C,故答案為:11;F、N、C;

(4)由晶胞結構可知,錮原子形成的四面體空隙有8個,形成的八面體空隙也有8個,則

Q

四面體空隙的占有率為b二Xloo%=50%;晶胞中位于頂點、面上和體內的銅原子個數(shù)為

8x:+4x;+l=4,位于棱上、面心和面上的鋼原子個數(shù)為6x1+4x!=4,位于體內的碑原子

8224

個數(shù)為8,則銅、錮、碎的原子個數(shù)為4:4:8=1:1:2,晶體的化學式為CUInTe2;由位

于頂點A點和體心B點原子的分數(shù)坐標分別為(0,0,0)、(;,;,;)可知,晶胞邊長為1,

31313

則位于體對角線?處、面對角線;處的C點原子的分數(shù)坐標分別為弓,??);由晶胞中

84448

c、D形成的直角三角形的邊長為£pm、(Pm可知,C、D間距離

22

d=/(-pm)+(-pm)=I—+—pm,故答案為:50%;CuInTe2;(:,?,:);J—+—?

V24V416448V416

6.(1)第四周期IB族

(2)>平面正方形>F的電負性比N大,N-F鍵成鍵電子偏向于F,導致

NF3中N原子核對其孤電子對吸引能力增強,難以形成配位鍵。

AAAAAw

ψψψMxlOI1

2I:2(->l-m)

≡CNΛ

3d

【詳解】(1)銅是29號元素,在元素周期表中的位置是第四周期IB族;

答案第5頁,共20頁

(2)①[Cu(NH3)4戶中N原子無孤電子對,所以[Cu(NH3)4/中H-N-H鍵角>NE的

H-N-H鍵角。

②若[CU(NH3)4∣2+中兩個NH3分別被CI-取代,能得到(m)、(n)兩種不同結構的CU(NH3)2CI2,

則[Cu(NH3)4F+的空間構型是平面正方形;根據(jù)“相似相溶”,在水中的溶解度(m)>(n)0

③F的電負性比N大,N-F鍵成鍵電子偏向于F,導致NF3中N原子核對其孤電子對吸引能

力增強,難以形成配位鍵,所以NF3不易與C/+形成配離子。

(3)基態(tài)CU原子失去4s上的1個電子和3d上的2個電子得到CiP+,基態(tài)CN的價層電

子的軌道表示式為t1;設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,鈕銀銅氧的

3d

摩爾質量為Mg?moH,根據(jù)均攤原則,晶胞中CU原子數(shù)為8xJ+8χg=3、Ba原子數(shù)為2、

o2

Y原子數(shù)為1、O原子數(shù)為12X1+8X(=7,晶胞的體積為「cxlO'Ocm,,則該晶體的密度為

42

M。M2

正而怠工區(qū)=而而=g<m;晶體的化學式為Cu3BgYθ7,根據(jù)化合價代數(shù)和

等于0,C/+與Cu2+個數(shù)比為1:2。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各

原子的位置,稱為原子的分數(shù)坐標。如原子分數(shù)坐標A為(0,0,0),B為(;,?-,;),C

為(;,?-,m),則D的原子分數(shù)坐標為(;,pl-m)o

7.ΔHl+ΔH2<

C(ads)+2H2(g)+CO2(g)=2C0(g)+2H2(g)或C(ads)+C0,(g)=2C0(g)

CO2+H2O+2e=HCOO+OH75%<36

【詳解】⑴①2H?(g)+CO(g)CH3OH(g)AH∣,②H2(g)+CO式g)H2O(g)+CO(g)

ΔH2,將第一個和第二個方程式相加得到:3H2(g)+CO2(g).?CH,OH(g)+H2O(g)

t)

ΔH=ΔHI+ΔH2,由題意得,500°C時,K3=Ki×K2=2.5×1.0=2.5,70OC時,

K3=K1×K2=0.34×1.7=0.578,則反應HI隨溫度升高,平衡常數(shù)減小,說明正反應為放熱反應,

則AH<0;故答案為:ΔHI+ΔH2;<;

(2)能量越低,物質越穩(wěn)定,反應越難,故決定反應速率的反應方程式為:

C(ads)+2H2(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H

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