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1、(新高考)此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 2020-2021学年下学期高三3月月考卷化 学(B)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 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Fe 56 Mn 55
2、Ba 137一、选择题1中国诗词深受众人喜爱,针对下列一些诗词,从化学角度解读正确的是A王安石的梅花“遥知不是雪,为有暗香来”描述了物质发生化学变化过程中既有状态变化又有气味的产生B庾信的杨柳歌“独忆飞絮鹅毛下,非复青丝马尾垂”从化学成分分析现实生活中“飞絮”“鹅毛”主要成分都是蛋白质C赵孟頫的烟火诗“纷纷灿烂如星陨,赫赫喧虺似火攻”描述了化学变化中的颜色变化D刘禹锡的浪淘沙“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,说明金在自然界中以游离态存在,其化学性质稳定【答案】D【解析】A“遥知不是雪,唯有暗香来”体现物质的挥发性,属于物质的物理性质,故A错误;B飞絮的主要成分为纤维素,不是蛋白质,故B错误;
3、C赵孟頫的烟火诗“纷纷灿烂如星陨,赫赫喧虺似火攻”描述了焰色试验的现象,焰色试验属于物理变化,故C错误;D刘禹锡的浪淘沙“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,说明金在自然界中以游离态存在,其化学性质稳定,故D正确;答案选D。2下列实验中,所选装置或实验设计合理的是A用图所示装置可以除去Na2CO3溶液中的CaCO3杂质B用乙醇提取溴水中的溴选择图所示装置C用图所示装置可以分离乙醇水溶液D用图所示装置可除去CO2中含有的少量HCl【答案】A【解析】A碳酸钠能溶于水而碳酸钙难溶,故可用过滤的方法除去Na2CO3溶液中的CaCO3杂质,A正确;B乙醇与溴水互溶,故无法进行萃取分液,B错误;C用蒸馏的方
4、法分离乙醇和水需要在装置中加装温度计,并使温度计的水银球在支管口处,C错误;D应使用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中含有的少量HCl,D错误;故答案选A。3三氯化氮(NCl3)是一种淡黄色的油状液体,下面对于NCl3的描述不正确的是ANCl3为三角锥形BNCl3是一种极性分子C它还能再以配位键与Cl-结合DNCl3的挥发性比PBr3要大【答案】C【解析】ANCl3的中心原子N上的孤电子对数=1,价层电子对数=1+3=4,VSEPR模型为四面体,所以该分子为三角锥形,A正确;BNCl3分子为三角锥形,分子中正负电中心不重合,分子为极性分子,B正确;CNCl3中的N原子、Cl离子的最外层均无空轨道,所
5、以无法再与Cl形成配位键,C不正确;DNCl3和PBr3都属于分子晶体,但相对分子质量Mr(NCl3)Mr(PBr3),所以范德华力NCl3比PBr3要小,NCl3沸点低,易挥发,即NCl3的挥发性比PBr3要大,D正确;答案选C。4下列叙述I和II均正确并且有因果关系的是选项陈述I陈述IIANH4Cl为强酸弱碱盐用加热法除去NaCl中的NH4ClBFe3+具有氧化性用KSCN溶液可以鉴别Fe3+C溶解度:CaCO3<Ca(HCO3)2溶解度:Na2CO3<NaHCO3DSiO2可与HF反应氢氟酸不能保存在玻璃瓶中【答案】D【解析】A氯化铵是强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,氯化铵不稳定
6、,加热易分解,两者没有因果关系,A错误;BFe3+具有氧化性,能氧化还原性物质,Fe3+和SCN反应生成血红色硫氰化铁溶液,可以用硫氰化钾溶液检验铁离子,两者没有因果关系,B错误;C碳酸钙的溶解度小于碳酸氢钙,但碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠,二者没有因果关系,C错误;D二氧化硅能和氢氟酸反应,玻璃中含有二氧化硅,所以玻璃瓶不能保存氢氟酸,二者有因果关系,D正确。答案选D。5短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下
7、列叙述正确的是A元素非金属性强弱的顺序为W>Y>ZBW的简单氢化物稳定性比Y的简单氢化物稳定性高CY单质的熔点低于X单质D化合物M中W不都满足8电子稳定结构【答案】B【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,为钠Na;由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构分析,Y形成四个共价键,说明其为Si;Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,则Z为Cl;W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,为O。根据上述分析,W为O元素,X为Na元素,Y为Si元素,Z为Cl元素;A同一周期,从左向右,非金属性增强,同一主族,从上到下,非金属性减
8、弱,则元素非金属性强弱的顺序为:OClSi,即WZY,故A错误;BO的非金属性比Si强,所以W的氢化物的稳定性比Y的氢化物强,故B正确;CX为Na元素,Y为Si元素,硅为共价晶体,熔点高于钠,即Y单质的熔点高于X单质,故C错误;D根据,阴离子带2个单位负电荷,其中O都满足8电子稳定结构,故D错误;答案选B。6贝里斯-希尔曼反应条件温和,其过程具有原子经济性,示例如下:下列说法错误的是A该反应属于加成反应BI的一氯取代物有4种CII中所有碳原子共平面DIII能使酸性K2Cr2O7溶液变色【答案】C【解析】AI中羰基碳氧双键打开,II中碳碳双键上临近碳氧双键的碳加至I的碳氧双键的碳上,其上的氢加至
9、I的氧上,故为加成反应,故A正确;BI的一氯代物有4种,苯环上邻间对位取代有三种,在碳氧双键相邻的甲基上取代有一种,故B正确;CII的六元碳环只有一个双键,其他均是以单键相连,除双键中的碳外其他四个碳原子不可能在同一个平面上,故C错误;DIII中含有碳碳双键,可被酸性重铬酸钾溶液氧化,故可使酸性重铬酸钾溶液褪色,故D正确。综上所述,选C。7碳酸二甲酯(CH3O)2CO是一种具有发展前景的“绿色”化工产品,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示(加入两极的物质均是常温常压下的物质)。下列说法不正确的是AB为直流电源负极BH+由石墨1极通过质子交换膜向石墨2极移动C石墨1极发生的电极反应为2CH3
10、OH+CO-2e=(CH3O)2CO+2H+D当石墨2极消耗22.4L O2时,质子交换膜有4mol H+通过【答案】D【解析】A石墨2上发生还原反应,为阴极,阴极与电源的负极相连,则B为直流电源负极,A正确;B阳离子移向阴极,则氢离子由石墨1极通过质子交换膜向石墨2极移动,B正确;C石墨1为阳极,阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应,电极反应为2CH3OH+CO-2e=(CH3O)2CO+2H+,C正确;D没有指明是标准状况下,不能计算质子交换膜通过的H+,D错误;故选C。8无水氯化铝是常用的有机化工试剂,易水解、易升华。实验室用以下装置制取少量氯化铝,反应原理为。下列说法正确的是A
11、圆底烧瓶中发生反应:NaCl+H2SO4(浓)HCl+NaHSO4B粗导管d也可换成细导管Ce中试剂可选用碱石灰、无水氯化钙或五氧化二磷D为了减少HCl的浪费,实验开始时先点燃b处酒精灯【答案】A【解析】A实验室中,HCl的制备可采用NaCl固体与浓H2SO4在加热下制取,反应还可以为2NaCl+H2SO4(浓)2HCl+Na2SO4,A说法正确;BAlCl3易升华,同样也容易凝华,可能在导管d处重新凝华为固体,产生堵塞现象,故应选用大导管,B说法错误;Ce处干燥管的作用有二,其一为防止多余的HCl气体进入空气而污染环境,其二为防止空气中的水蒸气进入收集装置而使氯化铝水解,C说法错误;D装置内
12、部的空气会与Al反应,产生杂质,故应先制取HCl并利用其排尽装置内的空气,D说法错误;答案为A。9已知联氨(N2H4)为二元弱碱,常温下将盐酸滴加到联氨(N2H4)的水溶液中,混合溶液中微粒的物质的量分数(X)随lgc(OH)变化的关系如图所示。下列叙述错误的是AKb1(N2H4)=106.0BN2H6Cl2溶液中存在:c(Cl)+c(OH)=c(N2H)+2c(N2H)+c(H+)CN2H5Cl溶液中:c(H+)c(OH)DN2H5Cl在溶液中水解的离子方程式为:N2H+H2ON2H+OH【答案】D【解析】联氨(N2H4)为二元弱碱,则联氨(N2H4)的两步电离方程式为:N2H4N2H+OH
13、、N2HN2H+OH,根据图象可知,当溶液中c(N2H4)=c()时,溶液的pOH=6.0,则Kb1=106.0,当溶液中c()=c()时,溶液pOH=15.0,则Kb2=1015。A当溶液中c(N2H4)=c()时,溶液的pOH=6.0,则Kb1=106.0,故A正确;B根据电荷守恒可知,N2H6Cl2溶液中存在:c(Cl)+c(OH)=c(N2H)+2c(N2H)+c(H+),故B正确;CN2H5+的水解平衡常数为Kh2=108>Kb2=1015,则N2H5Cl溶液呈酸性,所以溶液中:c(H+)c(OH),故C正确;DN2H5Cl在溶液中水解的离子方程式为:N2H+H2ON2H4
14、183;H2O+H+,故D错误;答案选D。10CO与N2O是汽车尾气中污染大气的成分,研究表明CO与N2O在Fe+作用下生成无害气体,发生反应的能量变化及反应历程如图所示,两步反应分别为:N2O+Fe+N2+FeO+(慢);FeO+COCO2+Fe+(快)。下列说法正确的是A是氧化还原反应,不是氧化还原反应B两步反应均为放热反应,总反应的化学反应速率由反应决定CFe+使反应的活化能减小,减小反应速率DFeO+在该反应过程中作催化剂【答案】B【解析】A、两反应中都含有变价元素,都是氧化还原反应,A不正确;B两步反应中反应物的总能量都高于生成物的总能量,均为放热反应,总反应的化学反应速率,由速率慢
15、的反应(即反应)决定,B正确;CFe+为反应的催化剂,降低反应的活化能,加快反应速率,C错误;DFeO+在该反应过程中是催化剂的中间产物,D不正确;故选B。二、不定项选题11下列电解质溶液中,微粒的物质的量浓度关系一定正确的是A在溶液中:B在0.1mol·L1 NaClO溶液中:c(OH)=c(H+)+c(HClO)+c(Na+)CpH相等的盐酸和醋酸溶液等体积混合(忽略温度和体积变化),混合溶液中D已知酸性:HCOOH>CH3COOH,浓度均为0.1mol·L1的HCOOK与CH3COONa溶液中:c(K+)c(HCOO)<c(Na+)c(CH3COO)【答案
16、】CD【解析】A碳酸氢钠的水溶液显碱性,说明碳酸氢根的水解程度大于电离程度,则c(H2CO3)>c(CO),A错误;B溶液中存在电荷守恒c(OH)+c(ClO)=c(H+)+c(Na+),存在物料守恒c(Na+)=c(HClO)+c(ClO),二式联立可得c(OH)=c(H+)+c(HClO),B错误;C混合前各溶液中c(H+)=c(OH)+c(Cl)、c(H+)=c(OH)+c(CH3COO),混合前pH相等,则c(Cl)=c(CH3COO),混合后pH不变,则c(Cl)和c(CH3COO)依据相等,C正确;D已知酸性:HCOOH>CH3COOH,所以甲酸根离子水解程度小于乙酸根
17、离子水解程度,在等浓度的甲酸钾和乙酸钠溶液中钾离子和钠离子浓度相等,甲酸根浓度大于乙酸根离子浓度,所以c(K+)-c(HCOO)<c(Na+)-c(CH3COO),D正确;综上所述答案为CD。12下列有关甲醛(HCHO)、苯、二氧化碳及水的说法不正确的是A苯分子中所有原子共平面B甲醛、苯和二氧化碳中碳原子均采用sp2杂化C苯、二氧化碳均是非极性分子,水和甲醛是极性分子D水的沸点比甲醛高,是因为水分子间能形成氢键,而甲醛分子间不能形成氢键【答案】B【解析】A苯是平面结构,所有原子共平面,故A不符合题意;B甲醛、苯分子中碳原子均含有3个键,没有孤对电子,采用sp2杂化,二氧化碳中碳原子含有2
18、个键,没有孤对电子,采用sp杂化,故B符合题意;C苯、CO2结构对称,正、负电荷的中心重合,均为非极性分子,水和甲醛的正、负电荷的中心不重合,均为极性分子,故C不符合题意;D水的沸点比甲醛的高,是因为水分子间能形成氢键,故D不符合题意;故答案为B。13防治污染要坚决打好蓝天、碧水、净土三大保卫战。某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:下列说法正确的是A固体1的成分是CaCO3、CaSO3B向气体1中通入的空气需要过量C捕获剂所捕获的气体主要是COD处理含NH废水时,发生的反应为NH+5NO+4H+6NO+4H2O【答案】
19、C【解析】从流程图可以看出,工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分)通入过量石灰乳中,CO2、SO2转化为CaCO3、CaSO3,成为固体1的主要成分;此时气体的主要成分为N2、NO、CO,通空气、再用NaOH溶液吸收,NO转化为NaNO2,用含NH废水处理,生成N2和水;CO气体用捕获剂处理,从而得到捕获产物。A由以上分析可知,固体1的成分是CaCO3、CaSO3、Ca(OH)2等,A不正确;B向气体1中通入的空气若过量,NaNO2将被氧化为NaNO3,B不正确;C气体2的成分为N2和CO,N2不污染环境,所以捕获剂所捕获的气体主要是CO,C正确;D处理含NH4+废
20、水时,发生的反应为NH+NON2+2H2O,D不正确;故选C。14近日,科学家发表了高温二氧化碳电解发展报告,利用固体氧化物电解池将CO2和H2O转化为合成气并联产高纯度O2。原理如图所示。下列说法正确的是Ax极为电源正极B当有2mol电子流向a极时,产生0.5mol O2Cb极CO2的反应式:CO2+2H+2e=CO+H2OD电解质中阴离子由a向b移动【答案】A【解析】A与x相连的电极上发生氧离子失电子生成氧气的氧化反应,x极为电源正极,故A正确;Ba极为阳极,当有2mol电子流出a极时,产生0.5mol O2,故B错误;Cb极CO2的反应式:CO2+2H+2e=CO+H2O,H2O+2e=
21、H2+O2,故C错误;D在电场作用下,电解质中阴离子移向阳极,由b向a移动,故D错误;故选A。15.是一种重要的杀菌消毒剂,其一种生产工艺如下:下列说法正确的是A氧化性比较:稀B“电解”中阴极反应的主要产物是NaClO2C“尾气吸收”用于除去少量尾气。其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为23D利用含Mg2+和Ca2+的粗盐水制备“电解”用的食盐水,要加入的除杂试剂有NaOH溶液、Na2CO3溶液、盐酸【答案】BD【解析】由制备流程可知,NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下反应生成ClO2和NaHSO4,反应的化学方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2,选择N
22、aOH除去食盐水中的Mg2+,选择碳酸钠除去食盐水中的Ca2+,然后电解,结合氧化还原反应不交叉规律可知,装置中阴极ClO2得电子生成ClO,阳极Cl失电子生成Cl2,反应的化学方程式为2ClO2+2NaCl2NaClO2+Cl2,含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收ClO2,产物为NaClO2,反应的化学方程式为2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O,最后NaClO2溶液结晶、干燥得到产品。ANaClO3和SO2、H2SO4反应生成NaHSO4和ClO2,其中NaClO3为氧化剂,稀硫酸只提供酸性条件,无法比较氧化性,故A错误;B由以上分析可知,装置中阴极ClO2得电子生成
23、ClO,所以“电解”中阴极反应的主要产物是NaClO2,故B正确;C由流程知,吸收ClO2用NaOH和H2O2,反应方程式为: 2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O,其中氧化剂为ClO2,还原剂为H2O2,二者的物质的量之比为21,故C错误;D利用含和的粗盐水制备“电解”用的食盐水,加入氢氧化钠可以产生氢氧化镁沉淀,然后加入碳酸钠,生成碳酸钙沉淀,通过过滤,除去杂质,最后加入盐酸,除去多余的碳酸钠和氢氧化钠,故D正确;故选BD。三、非选择题16乙酸制氢具有重要意义:热裂解反应:CH3COOH(g)=2CO(g)+2H2(g) H=+213.7kJ·mol1
24、脱羧基反应:CH3COOH(g)=CH4(g)+CO2(g) H=33.5kJ·mol1(1)2CO(g)+2H2(g)=CH4(g)+CO2(g) H=_kJ·mol1。(2)在密闭容器中,利用乙酸制氢,选择的压强为_(填“高压”或“常压”)。其中温度与气体产率的关系如图:约650之前,脱羧基反应活化能低,反应速率快,很快达到平衡,故氢气产率低于甲烷;650之后氢气产率高于甲烷,理由是_。保持其他条件不变,在乙酸气中掺杂一定量的水,氢气产率显著提高而CO的产率下降,请用化学方程式表示_。(3)保持温度为T,压强为p kPa不变的条件下,在密闭容器中投入一定量的醋酸发生上述
25、两个反应,达到平衡时热裂解反应消耗乙酸20%,脱羧基反应消耗乙酸60%,则平衡时乙酸体积分数为_(结果保留1位小数);脱羧基反应的平衡常数Kp为_kPa(结果保留1位小数)。(4)光催化反应技术使用CH4和_(填化学式)直接合成乙酸,且符合“绿色化学”的要求(原子利用率100%)。(5)若室温下将a mol/L的CH3COOH溶液和b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合,恢复室温后有2c(Ba2+)=c(CH3COO),则乙酸的电离平衡常数Ka=_(用含a和b的代数式表示)。【答案】(1)-247.2 (2) 常压 随着温度升高后,热裂解反应速率加快,同时热裂解反应正向移动,而脱羧反应逆
26、向移动 CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) (3) 9.1% 0.8p (4) CO2 (2b×107)/(a-2b) 【解析】(1)由盖斯定律可知,2CO(g)+2H2(g)=CH4(g)+CO2(g) H=33.5kJ·mol1-213.7kJ·mol1=-247.2kJ·mol1;(2)在密闭容器中,利用乙酸制氢,CH3COOH(g)=2CO(g)+2H2(g),该反应为气体体积增大的反应,选择的压强为常压;热裂解反应:CH3COOH(g)=2CO(g)+2H2(g)是吸热反应,热裂解反应正向移动,脱羧反应CH3COOH(g)=CH
27、4(g)+CO2(g)是放热反应,而脱羧反应逆向移动,650之后氢气产率高于甲烷,理由是随着温度升高后,热裂解反应速率加快,同时热裂解反应正向移动,而脱羧反应逆向移动,故氢气的产率高于甲烷;CO能与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气,故在乙酸气中掺杂一定量的水,氢气产率显著提高而CO的产率下降,反应方程式为:CO(g)+H2O(g)= H2(g)+CO2(g);假设投入乙酸的物质的量为a mol,热裂解反应:CH3COOH(g)=2CO(g)+2H2(g),达到平衡时热裂解反应消耗乙酸20%,故热裂解反应消耗乙酸的物质的量为:n(CH3COOH)=0.2a mol,乙酸热裂解反应生成的一氧化碳和氢气
28、的物质的量为:n(CO)=n(H2)=0.4a mol;脱羧基反应:CH3COOH(g)=CH4(g)+CO2(g),脱羧基反应消耗乙酸60%,故脱羧基反应消耗乙酸的物质的量为:n(CH3COOH)=0.6amol,脱羧基反应生成的甲烷和二氧化碳的物质的量为:n(CH4)=n(CO2)=0.6a mol;故乙酸的体积分数为:0.2a/(0.2a+0.4a+0.4a+0.6a+0.6a)×100%=9.1%;p(CH4)=p(CO2)=(0.6a/2.2a)×p kPa=(3/11)×pkPa,p(CH3COOH)=(0.2a/2.2a)×pkPa=(1/
29、11)×pkPa,脱羧基反应的平衡常数Kp=(3/11) ×p×(3/11)×p/(1/11)×p=0.8p;(4)由原子守恒可知,光催化反应技术使用CH4和CO2直接合成乙酸,且符合“绿色化学”的要求(原子利用率100%);(5)由电荷守恒可知:2c(Ba2+)+c(H+)= c(OH-)+ c(CH3COO),因为2c(Ba2+)=c(CH3COO),所以c(H+)=c(OH),溶液呈中性,此时溶液中的c(CH3COO)=b mo/L、c(CH3COOH)=(a/2-b)mo/L、c(H+)=1×107mo/L,故Ka=1
30、5;107×b/(a/2-b)=(2b×107)/(a-2b)。17三氧化二镍是一种重要的电子元件材料、蓄电池材料。工业上利用含镍废料(以镍、铁、钙、镁合金为主)制取草酸镍(NiC2O4·2H2O),再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍。已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。根据下列工艺流程示意图回答问题。(1)操作1的名称为_。(2)双氧水的作用_(3)沉淀A为混合物,写出其成分的化学式_。(4)试剂B的名称为_,沉镍后,滤液中C2O的浓度为0.01mol/L,则残留在滤液中的c(Ni2+)=_已知Ksp(NiC2O4)=4×1010。(5)NiC2O4
31、3;2H2O高温煅烧制取三氧化二镍时会产生CO、CO2、水蒸气等混合气体,发生反应的化学方程式为_。(6)NiC2O4·2H2O(相对分子质量为182.7)高温煅烧制取三氧化二镍的热重曲线如图所示:T2温度时固体物质的化学式为_。【答案】(1)过滤 (2) 使Fe2+氧化为Fe3+ (3) MgF2,CaF2 草酸(或可溶性的草酸盐) (4) 4×108mol/L (5) 2NiC2O4·2H2ONi2O3+3CO+CO2+4H2O NiC2O4 【解析】含镍废料加入硫酸,除去不溶于硫酸的固体,得到硫酸镍、硫酸亚铁、硫酸钙、硫酸镁的混合液,用H2O2把Fe2+氧化
32、为Fe3+,加入碳酸钠调节pH,生成氢氧化铁沉淀除铁;加入氟化铵,生成MgF2、CaF2除钙、镁;加入草酸生成NiC2O4·2H2O沉淀,高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍。(1)根据流程图,含镍废料加酸溶解,除去不溶物,所以操作1的名称为过滤;(2)H2O2具有氧化性,Fe2+具有还原性,双氧水的作用是使二价铁氧化为三价铁;(3)硫酸钙、硫酸镁和氟化铵反应生成硫酸铵、氟化钙沉淀、氟化镁沉淀,所以沉淀A的化学式MgF2、CaF2;(4) 草酸镍难溶于水,根据流程图可知,硫酸镍溶液加入试剂B生成NiC2O4·2H2O沉淀,所以试剂B的名称为草酸,沉镍后,滤液中的浓度为0.01mol
33、/L,则残留在滤液中的 c(Ni2+)=4×108mol/L;(5)NiC2O4·2H2O高温煅烧生成三氧化二镍、CO、CO2、水蒸气,根据得失电子守恒,发生反应的化学方程式为2NiC2O4·2H2ONi2O3+3CO+CO2+4H2O;(6)NiC2O4·2H2O(相对分子质量为182.7)高温煅烧,先失去结晶水,然后NiC2O4分解为Ni2O3,失去1个结晶水时剩余固体占原固体的90.2%,失去2个结晶水时剩余固体占原固体的80.3%,所以T2温度时固体物质的化学式为NiC2O4。182019年诺贝尔化学奖由来自美、英、日的三人分获,以表彰他们在锂离
34、子电池研究方面做出的贡献,他们最早发明用LiCoO2作离子电池的正极,用聚乙炔作负极。回答下列问题:(1)基态Co原子价电子排布图为_。第四电离能4(Co)比4(Fe)小,是因为_。(2)LiCl的熔点(605)比LiF的熔点(848)低,其原因是_。(3)乙炔(C2H2)分子中键与键的数目之比为_。(4)锂离子电池的导电盐有LiBF4等,碳酸亚乙酯()是一种锂离子电池电解液的添加剂。LiBF4中阴离子的空间构型是_。碳酸亚乙酯分子中碳原子的杂化方式有_。(5)Li2S是目前正在开发的锂离子电池的新型固体电解质,其晶胞结构如图所示,已知晶胞参数a=588pm。S2的配位数为_。设NA为阿伏加德
35、罗常数的值,Li2S的晶胞密度为_g·cm3(列出计算式)。【答案】(1) Co失去的是3d6上的一个电子,而失去的是半充满状态3d5上的一个电子,故需要的能量较高 (2) LiCl和LiF均为离子晶体,Cl半径比F大,LiCl的晶格能比LiF的小 (3) 32 (4) 正四面体 sp2、sp3 (5) 8 【解析】(1)基态Co原子价电子排布式为3d74s2,其价电子排布图为;第四电离能I4(Co)比I4(Fe)小,价电子排布Co3+为3d6,Fe3+为3d5,Fe3+半满,稳定,难失去电子,因此原因为Co失去的是3d6上的一个电子,而失去的是半充满状态3d5上的一个电子,故需要的
36、能量较高;(2)LiCl的熔点(605)比LiF的熔点(848)低,它们都为离子晶体,离子晶体熔点主要比较离子半径,晶格能,因此其原因是LiCl和LiF均为离子晶体,Cl半径比F大,LiCl的晶格能比LiF的小;(3)乙炔(C2H2)分子中有1个碳碳三键,2个C-H因此分子总键与键的数目之比为32;(4)LiBF4中阴离子BF的中心原子B的价层电子对数为,因此空间构型是正四面体形;碳酸亚乙酯分子中碳氧双键的碳原子,键有3个,没有孤对电子,因此杂化方式为sp2,另外两个碳原子,键有4个,没有孤对电子,因此杂化方式为sp3,所以碳原子的杂化方式有sp2、sp3;(5)以最右面中心S2分析,连接左边
37、有4个锂离子,右边的晶胞中也应该有4个锂离子,因此配位数为8;设NA为阿伏加德罗常数的值,根据晶胞计算锂离子有8个,硫离子个数为,Li2S的晶胞密度。19三氯化铬(CrCl3)是常用的媒染剂和催化剂,易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。实验室利用反应制取CrCl3,其实验装置如下图所示。已知:COCl2(俗称光气)有毒,遇水发生水解:;碱性条件下,H2O2将Cr3+氧化为;酸性条件下,H2O2将还原为Cr3+。回答下列问题:(1)A中的试剂为_;无水CaCl2的作用是_;反应结束后继续通入一段时间氮气,主要目的是_。(2)装置E用来收集产物,实验过程中若D处出现堵塞,可观察到的现象是_;可通过
38、_(填操作),使实验能继续进行。(3)装置G中发生反应的离子方程式为_。(4)测定产品中CrCl3质量分数的实验步骤如下:I取m g CrCl3产品,在强碱性条件下,加入过量的30% H2O2溶液,小火加热使CrCl3完全转化为,继续加热一段时间;冷却后加适量的蒸馏水,再滴入适量的浓硫酸和浓磷酸(加浓磷酸的目的是为了防止指示剂提前变色),使转化为;用新配制的标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V mL(已知被Fe2+还原为Cr3+)。产品中CrCl3质量分数表达式为_。下列操作将导致产品中 CrCl3质量分数测定值偏低的是_(填标号)。 a步骤中未继续加热一段时间 b步骤中未加浓磷酸c步骤中所用溶
39、液已变质 d步骤中读数时,滴定前俯视,滴定后平视【答案】(1)浓硫酸 防止G中的水蒸气进入E及C装置中 将COCl2排入装置G中并被充分吸收 (2) A中长玻璃管中液面上升 加热D处 (3) (4) ab 【解析】(1)根据题目信息:CrCl3易潮解高温下易被氧气氧化,所以要防止装置内在高温条件下不能存在空气,反应结束后继续通入一段时间氮气,主要目的是让CrCl3在氮气氛围中冷却,防止空气进入使CrCl3氧化;A中装浓H2SO4,作用是干燥N2并防止空气中水蒸气进入C装置;无水CaCl2的作用是防止G中水蒸气进入E及C装置;反应结束后继续通入一段时间氮气,主要目的是将COCl2排入装置G中并被
40、充分吸收,回收尾气;(2)若D处出现堵塞,则C装置内压强增大,A中导管内液面上升;D处堵塞是因CrCl3升华后在D处凝聚而产生的,故可对D处稍加热,使实验能继续进行;(3)装置G中可以看做是COCl2先与水反应生成二氧化碳和氯化氢,二氧化碳和氯化氢再与氢氧化钠反应,故反应方程式为;(4)测定过程中的物质的量的关系为:2CrCl326,得失电子守恒,原子守恒,产品中CrCl3的物质的量为:,产品中的CrCl3的质量分数表达式为:;a步骤未继续加热一段时间,过量的H2O2在步骤中会将还原为Cr3+,则滴定时消耗标准溶液体积减小,测定的CrCl3质量分数偏低,a正确;b步骤中未加浓磷酸,指示剂会提前
41、变色,读取标准液体积小于实际,测出的CrCl3质量分数偏低,b正确;c步骤中所用已变质,则滴定用标准液体积偏大,测出的CrCl3质量分数偏高,c错误;d步骤中读数时滴定前俯视(读数偏小),滴定后平视,读取标准液的体积偏大。测出的CrCl3质量分数偏高,d错误。故选ab。20聚合物H()是一种聚酰胺纤维,广泛用于各种刹车片,其合成路线如下: 已知:C、D、G均为芳香族化合物,分子中均只含两种不同化学环境的氢原子。Diels-Alder反应:(1)生成A的反应类型是_,F中所含官能团的结构简式为_。(2)B的结构简式是_;“BC”的反应中,除C外,另外一种产物名称是_。 (3)D+GH的化学方程式
42、是_。(4)Q是D的同系物,相对分子质量比D大14,则Q可能的结构有_种,其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积比为12221的结构简式为_。(5)已知:乙炔与1,3-丁二烯也能发生Diels-Alder反应。请以1,3-丁二烯和乙炔为原料,选用必要的无机试剂合成,写出合成路线_。(合成路线流程图示例:H2C=CH2 CH3CH2OH CH3COOC2H5)。【答案】(1)消去反应 NO2、Cl (2) 水 (3) n+(2n-1)H2O (4) 10 (5) 【解析】苯与氯气在氯化铁作催化剂条件下得到E是,E转化得到F,F与氨气在高压下得到,可知F引入氨基,EF引入硝基,则F中Cl原子被氨基取代
43、生成,可推知F为;还原得到G为;乙醇发生消去反应生成A为CH2CH2,乙烯发生信息中加成反应生成B为,D为芳香化合物,则C中也含有苯环,C发生氧化反应生成D,分子中均只含两种不同化学环境的氢原子,结合D的分子式,可知D为、则C为,D与G发生缩聚反应得到H为。(1)生成A是乙醇的消去反应,F为,其中所含官能团的结构简式为NO2、Cl。(2)B的结构简式是;“BC”的反应中,除C外,根据原子守恒可知另外一种产物名称是水。(3)D+GH是缩聚反应,反应的化学方程式是。(4)Q是D()的同系物且相对分子质量比D大14,则Q含有苯环、2个羧基、比D多一个CH2原子团,有1个取代基为-CH(COOH)2;有2个取代基为-COOH、-CH2COOH,有邻、间、对3种;有3个取代基为2个-COOH与-CH3,2个-COOH有邻、间、对3种位置,对应的CH3,分别有2种、3种、1种位置,故符合条件Q共有1+3+2+3+110种,其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积比为12221的为。(5)CH2CHCHCH2和HCCH发生加成反应生成,和溴发生加成反应生成,发生水解反应生成,其合成路线为。