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文档简介
山东省德州市2021届-2023届高考化学三年模拟(一模)按
题型分类汇编-02非选择题
一、实验题
1.(2021•山东德州・统考一模)无水四氯化锡(SnCl4)常用作有机合成的氯化催化剂。实
验室可用熔融的锡(熔点232℃)与Cb反应制备SnCl4,某小组拟设计实验制备无水四氯
化锡并探究其性质:
I.查阅资料,得知:
性质
物腔、
物理性质化学性质
熔点:246℃沸点
较强的还原性
SnCl2
652℃
熔点:-33℃沸点遇水蒸气剧烈水解产生白雾,产物之一是
SnCl4
114℃SnO2∙xH2O
II.设计实验,装置如图
Il111IVVVIHI
回答下列问题;
(1)仪器A的名称是,导管D的作用是。
(2)装置∏作用是除去氯气中的HCl,用平衡移动原理解释30%硫酸的作用
(3)试剂B的作用是。
(4)为防止产品中带入副产物SnCl2,可采取的措施有O
(5)装置IV采用多孔耐高温泡沫的目的是。
(6)SnCl4遇氨气、水蒸气产生"浓白烟”,因此可用来制作烟幕弹。用化学方程式表示其
原理«
∏L最后进行产品纯度测定:
(7)取wgSnCI4产品用足量蒸储水吸收得到吸收液250mL。准确量取25.0OmL吸收液于
锥形瓶中,用Cmol/L标准AgNo3溶液滴定至终点,滴定前读数为VImL,终点读数为
V2∏1L(杂质不参与反应),利用上述数据计算产品纯度为%(用含W、c、VH
V2的代数式表示)。
2.(2022・山东・统考一模)氮化钙(Ca3N2)是一种重要试剂,常温下为棕色固体,在空气
中会被氧化,遇水强烈水解,产生刺激性气味气体。实验室设计如图装置用Ca与N2
反应制备Ca3N2,并对Ca3N2纯度进行测定。回答下列问题:
LCa3N2的制备
(1)仪器a的名称为—,E装置的主要作用是一。
(2)实验开始时应首先点燃—(填"A”或"C”)处酒精灯,当观察到一时点燃另一处酒精
灯。
∏.Ca3N2纯度的测定(己知所含的杂质不与水反应产生气体)
(3)方案一:①按图1所示连接装置,检查装置气密性后加入试剂。②测定虚线框内装置
及试剂的质量m∣;③―,用分液漏斗加入足量水,至不再产生气体;④—;⑤再
次测定虚线框内装置及试剂的质量m2。则产品中Ca3N2的质量分数表达式为一。
(4)方案二:按图2所示连接装置,检查装置气密性后加入试剂。打开分液漏斗活塞向三
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颈烧瓶中加入蒸储水,打开K持续通入水蒸气,将产生的氨全部蒸出,并用IOOmL
1.00mol∙L-1的稀硫酸标准溶液完全吸收(液体体积变化忽略不计)。从烧杯中量取
10.0OmL的吸收液注入锥形瓶中,用1.0OmOl∙L∣NaOH标准溶液滴定过量的稀硫酸,到
终点时消耗12.8OmLNaOH溶液。则产品中Ca3N2的质量分数为。若两个方案均操
作无误,比较两方案测定的质量分数,方案——(填“偏高”“偏低”或“相等”)。
3.(2023•山东•统考一模)实验室通过固体碱熔氧化法制备KMnck具体实验过程如下:
I.制备K2MnO4溶液
将KClO3和KOH置于铁堵期中加热熔融,分多次将Mno2粉末加入,强热5分钟。充
分反应后冷却,将固体捣碎,加水溶解,微热,趁热减压过滤得到KzMnCU溶液。
(1)反应的化学方程式为o
(2)选用铁用烟不用瓷珀烟的原因是。
II-K2MnO4的歧化制备KMnO4
实验原理:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3
实验装置如图所示,将K2MnO4溶液转移到三颈烧瓶中,关闭旋塞2、5,打开旋塞1、
3、4,趁热往K2MnO4溶液中通入CCh发生反应,没有反应的CO?被收集到气囊a中。
(3)待气囊a收集到较多气体时,关闭旋塞1和旋塞,打开旋塞,轻轻挤压
气囊a,将气体压入K2MnO4溶液中继续反应。未反应的CCh又被收集在气囊b中,如
此反复直至KzMnCM完全歧化,经过一系列操作得到KMno4晶体。整个过程中温度不
宜过高的原因是o
III.KMnO4的纯度分析
(4)准确称取2.0OgKMno4产品溶于水,配成100.0OmL溶液。用移液管取
25.0OmLo.2mol∙L”的H2C2O4溶液于锥形瓶中,并加入2mL稀硫酸。用上述KMnO4溶
液滴定H2C2O4溶液,重复操作3次,消耗KMnO4溶液的体积平均为20.00mLo
滴定终点的现象是,计算可得产品中KMno4的纯度是,下列情况会导
致KMnO4纯度测定值偏小的是(填标号)。
A.产品含少量K2MnO4B.酸式滴定管滴定后有气泡
C.酸式滴定管没有润洗D.滴定接近终点时用少量蒸得水冲洗锥形瓶内壁
二、结构与性质
4.(2021.山东德州•统考一模)Fe、Co、Ni是几种重要的金属元素。请回答下列问题:
(1)基态Ni原子的价电子排布式为。
(2)Ni(CO)4常温下为无色液体,沸点42.1C,熔点-19.3C,难溶于水,易溶于有机溶剂。
推测Ni(CO)4是分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)实验室常用KSCN溶液或苯酚()H)检验Fe?+。
①第一电离能:N0(填“>”或“v”)
②苯酚中碳原子杂化类型为。
(4)配位化合物[Co(NH3%中心原子C。的配位数为,配位原子为c
(5)如图所示,Fe3O4晶体中,CP一围成正四面体空隙(1、3、6、7围成)和正八面体空隙(3、
6、7、8、9、12围成),Fe3O4中有一半的Fe?+填充在正四面体空隙中,Fe"和另一半Fe?卡
填充在正八面体空隙中。则没有填充阳离子的正四面体空隙数与没有填充阳离子的正八
面体空隙数之比为。
CP的重复排列方式
(白球表示(P-)
(6)已知Ni可以形成多种氧化物,其中一种NixO晶体的晶胞结构为NaCl型,由于晶
体缺陷导致x=0.88,晶胞参数为anm,则晶体密度为_______g∙c∏γ3(NA表示阿伏加德
罗常数的值,只需列出表达式)。
5.(2022•山东•统考一模)含铜物质在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题:
(1)基态Cu原子的电子所占据的最高能层符号为—;基态Cu+较基态CF+稳定的原因
是一;Cs。和CsS都是离子晶体,熔点较高的是—c
(2)CUSo4稀溶液中存在[Cu(H2θ)6]2+,[Cu(H2θ)6p的空间构型为;下列对
[Cu(H2θ)6p+中Cu?+杂化方式推断合理的是(填标号)。
A.sp3B.sp3dC.sp3d2D.dsp2
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(3)Cu2+可形成[Cu(en)2NH3](BF4)2,其中en代表H2N-CH2-CH2-NH2o该化合物分子
中,VSEPR模型为四面体的非金属原子共有一个;C、N、F的电负性由大到小的顺
序为。
(4)一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为
90°,晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中,则四面体空隙的占有率为;
该晶体的化学式为一»以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的
位置,称为原子的分数坐标,如A点、B点原子的分数坐标分别为(0,0,0)、(1,ɪ,
;),则C点原子的分数坐标为—;晶胞中C、D间距离d=—pm。
6.(2023•山东•统考一模)铜及其化合物在机械制造、国防建设中有着广泛的应用。回
答下列问题:
(1)铜元素在元素周期表中的位置是。
(2)CM+能与NH3形成具有对称空间结构的ICU(NH3)4p+。
①[Cu(NH3)4F+的H-N-H键角(填或"V")NH3的H-N-H键角。
②若ICU(NH3)4]2+中两个NH3分别被Cr取代,能得到(m)、(n)两种不同结构的
Cu(NH3)2Cl2:
C<ZNH3H3NXZC1
(m)8(n)人
ClNH3ClNH3
[Cu(NHs)P的空间构型是;在水中的溶解度:(m)(n)(填或
(S)NF3与NH3具有相同的空间构型,但NF3不易与CF+形成配离子,理由是。
(3)一种钻领铜氧晶体属四方晶系,品胞参数如图所示,晶胞棱长夹角均为90。。晶体中
Y元素的化合价为+3价,CU元素以+2和+3两种价态存在。基态CiP+的价层电子的轨
道表示式为;设NA为阿伏加德罗常数的值,钮领铜氧的摩尔质量为Mg∙moH,
则该晶体的密度为g∙cm-3(列出计算式);晶体中Cu3+与Cu2+个数比为。
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐
标。如原子分数坐标A为(0,0,0),B为(g,ɪ,;),C为(g,m),则D的原
子分数坐标为。
•Ba
©Y
OCu
•O
三、原理综合题
7.(2021.山东德州•统考一模)二氧化碳的排放越来越受到能源和环境领域的关注.其综
合利用是目前研究的重要课题之一,试运用所学知识,解决以下问题:
(1)工业上利用合成气(C0、CO2、H2)来生产甲醇,有关反应的热化学方程式及其在不同
温度下的化学平衡常数如表所示:
温度/℃
化学反应平衡常数
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
则反应III的AH=(用AHl和AEk表示),ΔH0(填,4>"或“<”)
⑵科学家提出利用CCh与CH4制备“合成气”(CO、H2),可能的反应历程如图所示:
注:C(ads)为吸附性活性炭,方框内包含微粒种类及数目、微粒的相对总能量,其中TS
表示过渡态。
若E&+E∣>E?+巳,则决定制备“合成气”反应速率的化学方程式为
(3)利用电化学方法可以将Co2有效地转化为HCOO-,装置如图所示。
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电源
IL0.5mol∕LH2SO4IL0.5mol∕LNaOH
①在该装置中,右侧Pt电极的电极反应式为.
②装置工作时,阴极除有HCOO-生成外,还可能生成副产物降低电解效率。
一段时间内生成目标产物转移电子数X
已知:电解效率=一段时间内电解池转移电子总数°
标准状况下,当阳极生成氧气体积为448mL时,测得阴极区内的C(HCOO-)=0.03mol∕L,
电解效率为(忽略电解前后溶液的体积变化)。
(4)已知水煤气法制备H2的反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)o将等体积的CO(g)
和H2O(g)充入恒容密闭容器中,反应速率V=V正-V逆=kiEC(CO)C(H2O)-k逆C(CO2)c(%),
其中L、k逆分别为正、逆反应的速率常数且只与温度有关,在700℃和800℃时∙,CO
的转化率随时间变化的曲线如图所示。M点与N点对应的酒的大小关系:
k逆
M______N(填“>”、“<”或“="),计算N点时生=________.
V逆
8.(2022・山东・统考一模)乙烯是制造塑料、橡胶和纤维的基本原料,利用CO2和H?
合成乙烯:2CO2(g)+6H2(g)∙CH2=CH2(g)+4H2O(g)ΔHo回答下列问题:
(1)上述反应的Arrhenius经验公式实验数据如图中曲线a所示,已知Arrhenius经验公式
E
RInk=+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。反应的活化能Ea=kJ∙mollo
当改变外界条件时,实验数据如图中曲线b所示,则实验可能改变的外界条件是一。
(
∙一y
√
o
E
5
7
u
≡
n(H?)
(2)在恒容密闭容器中,起始压强相同,反应温度、投料比[=x]对CO2平衡转化
n(CO2)
率的影响如图所示。贝必H0(填“>””或,<“,下同);a,3;M、N两点的反应速
率V鼠M)VJE(N);M、N两点的化学平衡常数KMKN
Cc
平
衡
转
化
率
0∣--------1--------1--------1--------1--------1
100200300400温度/°C
⑶理论计算表明,原料初始组成Fi(CCh):n(H2)=l:3,在体系压强为0.1MPa,反应达
到平衡时,四种组分的物质的量分数X随温度T的变化如图所示。图中表示H?变化的
曲线是一;根据图中点A(630K,0.2),列出该温度时反应的平衡常数的计算式
KP=(MPa尸(以分压表示,分压=总压X物质的量分数)。
9.(2023・山东•统考一模)甲烷在化学工业中应用广泛。回答下列问题:
(I)H2捕集CO2合成CH4涉及下列反应:
I.4H2(g)+CO2(g)≠CH4(g)+2H2O(g)ΔH1平衡常数K1
II.H2(g)+CO2(g)≠CO(g)+H2O(g)∆比平衡常数K2
①相关物质相对能量大小如图所示,则4H1=kJ∙mol-∙,升高温度,p(填
“增大”或“减小”)。
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_n(H)
②起始物1⅛92V=3时,反应在不同条件下达到平衡。24(ΓC甲烷的物质的量分数X(CH4)
与压强P的变化关系、5xl0∙5pa时(CH4)与温度T的变化关系如图所示。图中对应A、B
两点的速率:VA(IE)VB(逆)(填“大于”、“小于”或“等于");若C点CH4与Co的
分压相同,则P(H2O)=Pa,反应I以物质的量分数表示的平衡常数KX尸•
OI
X(CH4>
(2)CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一、恒压、750°C时,CH4和CCh反应
经如下流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化。
其中过程II主要发生如下反应:
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)
过程II平衡后通入He,反应iii的化学平衡将(填“正向移动”“逆向移动”或“不移
动”),重新平衡时,n(CCh)(填“增大”、“减小”或“不变”),P(CO)(填“增大”、
“减小”或“不变
四、工业流程题
10.(2021•山东德州•统考一模)“绿水青山就是金山银山”,在造福人类的同时,保护环
境也是化学必不可少的责任。磷酸铁锂电池由橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极,
碳(石墨)吸附锂离子组成电池负极(Li'Cj电极上附着铝箔、铜箔。如图流程可以回收
磷酸铁锂电池电极材料中的石墨并制备相应化工产品。
(I)LiFePo4中Fe的化合价为,滤渣I的主要成分除LFePO4还有,滤渣
I中加入H2O2的目的是:。
(2)向滤液ΠI中通H2S的目的是沉铜,当溶液中铜离子浓度为IxlO'mol/L时可认为铜离
子沉淀完全,则此时溶液中S2-与CiP+浓度之比为:(已知
3622
Ksp(CuS)=6.3×10^mol∙L7)o
(3)碳酸锂在水中的溶解度随温度升高而减小,则操作X是o
a.静置、过滤b.加热后,趁热过滤c.蒸发浓缩、冷却结晶d.蒸发结晶
(4)回收后的Fe2O3可以与KOH和KNO3混合物加热共熔,从而制得净水剂高铁酸钾
(KzFeCU)及其副产物KNO2,该反应的化学方程式为:o
(5)该流程中分离出的Li2CO3可以和NH4H2PO4及(CH3COO)2Fe制备正极材料LiFePO4,
已知NH3-H2O的电离常数Kb=2χl0-5moi∙『,H3PO4的各级电离常数为
2iil3l
Kal=l×10^mol∙L^',Ka2=6.2X1(Tmol∙L∖Ka3=2.2×10^mol∙L7,则常温下
NH4H2PO4溶液中C(NH;)C(H?POJ(填“>”、y,或“=”)。
11.(2022∙山东•统考一模)锌电解阳极泥(主要成分为Mno2、PbSo4和Zn0,还有少量
锦铅氧化物Pb2Mn8θ∣6和Ag)是冶锌过程中产生的废渣,一种回收锌电解阳极泥中金属
元素锌、镐、铅和银的工艺如图。回答下列问题:
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MnSO4
锌电溶液MnSo,HO
阳
解
泥
极
->PbSO4
滤液
已知:①MnSe)4∙H2O易溶于水,不溶于乙醇。
②在较高温度及酸性催化条件下,葡萄糖能发生如下反应:
⑴己知Pb2Mι⅛O∣6中Pb为+2价,Mn为+2价和+4价,则氧化物中+2价和+4价Mn的
个数比为.
(2)“还原酸浸”过程中主要反应的离子方程式为—。
(3)实际镒浸出最适宜的葡萄糖加入量远大于理论加入量,其原因是一,为提高葡萄糖
的有效利用率,除充分搅拌外还可采取的措施为一。
(4)整个流程中可循环利用的物质是一。获得MnSO4H2O晶体的一系列操作是指蒸发
结晶、趁热过滤、洗涤、干燥,其中洗涤的具体操作是一o
(5)加入Na2CO3溶液的目的是将PbSO4转化为PbCO3,Na2CO3溶液的最小浓度为
一mol∙LΛ保留两位小数)。判断沉淀转化能否彻底进行并说明理由一"已知:20。C
2214222
时Kvp(PbSO4)=I.6×10⅛ol-U,Ksp(PbCO3)=7.4×10mol∙f,1.26≈1.6]
12.(2023•山东•统考一模)工业上以制备抗癌药物“顺伯”[Pt(NH3)2CL]的废渣——含钠
的碘化银为主要原料回收银粉和海绵伯的工艺流程如下:
N2H4NaOH(Oq)H2SO4水NaCMs)N2H4NaOH(aq)
含伯*_还反发出一ISoP仪化浸出渔蚁稀然一次银一,还二没出
化例沽IIII
源液I漆渣”•…♦海热笛泣液3泣液4
已知:①N2H4是一种强还原剂,在碱性条件下可将多数金属离子还原成单质。
②KP(AgCl)=I.8X10」。,NaCl在浓硫酸中难溶,Ag2SO4在不同浓度硫酸中的溶解量如下:
硫酸浓度/(mol∙L")181512960
硫酸银溶解量/(g∙L)209.0078.9431.2011.148.744.68
回答下列问题:
(1)“顺钳”分子中Pt的化合价为
1
⑵“氧化浸出”中,应选用上表所列mobLH2SO4,发生反应的化学方程式为
_______O
(3)“稀释”在陶瓷反应釜中进行,具体操作为;“沉银”过程中反应
Ag2Sθ4(s)+2Cr(aq)=2AgCl(s)+Sθj(aq)的化学平衡常数为moΓl∙Lo
(4)“还原浸出”制银粉过程中有N2产生,发生反应的离子反应方程式为;该工艺
经物理处理,可再生循环利用的物质有(填化学式)。
五、有机推断题
13.(2021•山东德州・统考一模)美托洛尔(H)属于一线降压药,是当前治疗高血压、冠
心病、心绞痛、慢性心力衰竭等心血管疾病的常用药物之一,它的一种合成路线:
7j11,hci
已知:CH3COCH2R⅜)>CH3CH2CH2R
回答下列问题:
(I)B中所含官能团的名称是o
(2)C→D的反应类型为o
(3)反应E→F的化学方程式为»
(4)芳香族化合物X是B的同系物,且比B多一个碳原子。同时满足下列条件的X的同
分异构体共有种。
①能发生银镜反应;②能发生水解反应
其中核磁共振氢谱有5个峰,峰面积比为3:2:2:2:1的结构简式为。
H
(5)4-苦基苯酚(°-O^O)是一种药物中间体,请设计以苯甲醇和苯酚为原
料制备4-节基苯酚的合成路线:(无机试剂任选)。
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14.(2022∙山东•统考一模)一种药物的中间体M((U、J°)的合成路线
CHI(ΓSZKN(‰
如图:
已知:
①NaOHZHCl
i.R-CHO②CHaCoClyci.
CH,-CH,
ii.VZ-+R-OH-ROCH,CH2OH(R为H或羟基)
O
iii.Ri-NH2+R2—OH------2≡t__>R1-NH-R2+H2O
回答下列问题:
(I)A能发生银镜反应,则A的结构简式为—;写出符合下列条件的A的同分异构体
的结构简式—o
①含有四种化学环境的氢②能和NaHCo3反应生成气体③遇FeCb溶液显紫色
(2)ATB的反应类型为—;D中含氧官能团的名称为一;E只有一种化学环境的碳
原子,FTG的化学方程式为—o
(3)试剂a的结构简式为—iI的结构简式为.
>--------------►CHCHBrCH
(4)已知:CH3CH=CH2+HBrY过氧化物31,综合上述信息,以1,3—丁二
ʌ--------------►CH1CH7CH7Br
烯和乙胺(CH3CH2NH2)为原料合成,写出能获得更多目标产物的较优合
成路线—(其它试剂任选)。
15.(2023•山东•统考一模)氯霉素(H)的一种合成路线如下:
浓
Br2ZII2OHOSo4HCHONH3
CH-CH2Br-:_AC(C8H7Br)——AD(Cι0IInBrO2)
A(CH)------►+
88OH△H3O
B
①H3θ+①试剂aC12CHCOOCH^
---------AF(C9HBNO2)---------AG(C9H12N2O4)---------------------A
②OH"②OH-
回答下列问题:
(I)A的名称为;ATB反应类型为O
(2)C→D的化学方程式为;符合下列条件的E的同分异构体有种。
①含有酚羟基和氨基②苯环上有两个取代基③能发生水解反应
(3)F的结构简式为______;试剂a为________:;G中含氧官能团有_______种。
()的合成路线__________
(4)根据上述信息,写出以乙烯为主要原料制备
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参考答案:
+
1.蒸储烧瓶平衡气压使浓盐酸顺利流下Cl2+H2OH+Cl+HClO,
30%硫酸中的H+使平衡左移,减少氯气损失防止C中的水蒸气进入收集装置引起
SnCI4水解增大Ch的通入量;控制装置IV反应温度在232C~652°C之间增大接
J⅛面积,使反应更充分SnCl4+4NH,+(2+x)H2O=SnO2∙xH2O+4NH4C1
261C(V2-V,)
4w
【分析】SnCLt极易水解,反应应在无水环境下进行进行,装置A:KMno4和浓盐酸反应的
方法制取CL,反应还生成MnCI2,反应的方程式为:
t+
2M∕7^+16H+10C/=2M√+5C∕2↑+8H2O,制取的氯气中含有氯化氢,饱和食盐水可
以降低氯气的溶解,还可洗去氯气中的氯化氢,SnCLI在空气中极易水解,为防止其水解,
用浓硫酸干燥氯气;CL和锡的反应制备SnCl4,冷水冷却,可将气态的SnCl4冷凝回流收集
产物;装置G中NaOH吸收未反应的氯气,防止污染空气,因SnCL极易水解,装置F可
防止溶液的水蒸气进入收集器中;金属锡易与氯气、氧气反应,反应时应先生成氯气,将氧
气排出,据此解答。
【详解】(1)仪器A的名称是蒸储烧瓶,生成的了长期通过D进入浓盐酸上方,导致浓盐酸
上方压强增大,从而将浓盐酸顺利进入烧瓶中,即导管D可以平衡气压,使浓盐酸顺利流
下;
(2)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,方程式为:Cl2+H2OH'+CΓ+HClO,30%硫酸
中的H+浓度较大,使平衡左移,减少氯气损失;
(3)试剂B应为浓硫酸,防止C中的水蒸气进入收集装置引起SnCI4水解;
(4)根据表中数据分析,SnCl4的熔沸点较低,可以将SnCl4转化为奇台,适当增大氯气的量,
继续加热,便于分离产物,所以为防止产品中带入副产物SnCl2,可采取的措施有增大Cb
的通入量;控制装置IV反应温度在232°C~652°C之间:
(5)装置IV采用多孔耐高温泡沫的目的是增大接触面积,使反应更充分;
(6)根据信息遇水蒸气剧烈水解产生白雾,产物之一是Sn02∙x%0分析,Snel4遇氨气、水蒸气
产生"浓白烟”,白烟应为氯化筱,所以化学方程式为
SnCl4+4NH,+(2+x)H2O=SnO2∙xH2O+4NH4C1;
答案第1页,共20页
(7)根据SnCI4-4AgNo3分析,硝酸银的物质的量为c(QY)x10-nioi,则SnCLt的物质的量
,C(V,-V)×10-3,*--u,261xc(V,-V.)xlO-3x—261c(V,-V,)
⅛Δv2/I--------mol,产品aj纯W度rtF为‘2"25∩∩o∕=------12o/。
4-----------------------------------×v∣lw/O4w
4
2.(1)蒸储烧瓶液封(或隔绝空气中的氧气进入硬质玻璃管与Ca和Ca3N2反应)
(2)AE装置中有均匀的气泡产生
(3)关闭K∣,打开K2打开K∣,通一段时间的N?37(.吗)“I。。%
⑷88.8%偏低
【分析】L根据实验目的实验室利用Ca与N2反应制备Ca3N2,A装置为N2的发生装置,
B为除去N2中混有的水蒸气,C为氮气与Ca反应生成氮化钙的反应装置,D防止E中的水
蒸气进入C中,E防止外界空气中02进入到C中,防止02与Ca及氮化钙发生反应;
II.目的测定Ca3N2纯度,利用Ca3N2与水反应生成氢氧化钙和氨气,利用浓硫酸来吸收氨
气,通过测定硫酸的量,方案1根据硫酸的增重得知氨的量,从而可知知道Ca3N2的质量,
从而可知Ca3N2纯度;方案2利用过量的硫酸和氨先反应,再与氢氧化钠反应,间接的求出
氨的物质的量,从而可知知道Ca3N2的质量,从而可知Ca3N2纯度,但是如何尽可能将氨吸
收完全,是此题中关键,以此来解析。
【详解】(1)仪器a的名称为蒸储烧瓶,E装置作用液封(或隔绝空气中的氧气进入硬质玻
璃管与Ca和Ca3N2反应);
(2)实验开始时应首先点燃A处酒精灯,当观察到E装置中气泡均匀时点燃另一处酒精灯;
(3)①按图1所示连接装置,检查装置气密性后加入试剂,②测定虚线框内装置及试剂的
质量m∣,③关闭开关K”打开开关K2,用分液漏斗加入足量水,至不再产生气体,④打开
开关K∣,通入足量的N?把产生的气体全部压入浓硫酸,⑤再次测定虚线框内装置及试剂的
质量∏U;根据Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3f,根据Ca3N2~2NH3,可知148gCa?N2~34g
148
un
NH3,产品中Ca3N2的质量分数至2-m(χ[00%="詈叫'io。%;
6.0g51
(4)根据反应2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,可知2NaOH〜H2SO4则与氢氧化钠反应的硫
酸的物质的量为I×12.80×10-3L×1.00mol∙Ll=6.4×1θ-ɜmol,再根据
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4+H2O,可知2NH3~H2SO4,可知反应产生氮化钙与水反应产生的氨
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气的物质的量为:2×(IOOxl0-3L×1.00mol∙L1-6.4×10'3mol×他叫)=7.2×10⅛ol,根据
IOml
Ca3N2+6H2θ=3Ca(OH)2+2NH3↑,根据Ca3N2〜2NH3,可知M8gCa3N2〜2molNH3,产品中
吗72x10。
Ca3N2的质量分数2∙Xl(X)%=88.8%;
6.0g
若两个方案均操作无误,一个用氮气将氨排到后面装置,一个利用水蒸气排氨气,氮气不能
将溶解在水中的氨气排除去,故得到氨气相对少一些,故方案一偏低。
Δ
3.(1)3Mno2+KCIO3+6KOH=3K2Mnθ4+KCl+3H2O
(2)瓷坦娟易被强碱腐蚀
(3)32、5防止高镒酸钾受热分解
(4)最后一滴标准液加入后,溶液由无色变为浅红色且30秒内不恢复原色79.0%
AC
【分析】滴定实验的步骤是:滴定前的准备:滴定管:查漏T洗涤T润洗T装液T调液面T
记录,锥形瓶:注液体T记体积T加指示剂;滴定:眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化;终点判
断:记录数据;数据处理:通过数据进行计算。
【详解】(1)由题意可知,KClO3、KOH,Mno2加热反应生成锯酸钾,根据质量守恒可知,
Δ
还会生成氯化钾、水,反应为3MnO2+KClO3+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2O;
(2)瓷用埸易被强碱反应而腐蚀,故选用铁用烟不用瓷用烟;
(3)待气囊a收集到较多气体时,关闭旋塞1和旋塞3,打开旋塞2、5,轻轻挤压气囊a,
将a中收集的二氧化碳气体压入LMnCU溶液中继续反应,未反应的Co2又被收集在气囊b
中,如此反复直至KzMnCU完全歧化,经过一系列操作得到KMnO4晶体;高锯酸钾不稳定
受热分解为镒酸钾、二氧化镐、氧气,故整个过程中温度不宜过高;
(4)滴定过程中反应为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O,
高铳酸钾溶液为紫红色,故滴定终点的现象是最后一滴标准液加入后,溶液由无色变为浅红
色且30秒内不恢复原色;产品中KMno4的纯度是25X10,X02XgXl^)X158Xɪ0%.
2.00°
A.产品含少量K2MnO4,镒酸钾也会和草酸反应
+2+
MnO>2H2C2O4+4H=Mn+4CO2f+4H2O,导致标准液用量增加,导致测定结果偏
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小:
B.酸式滴定管滴定后有气泡,导致标准液读数偏小,使得测定结果偏大;
C.酸式滴定管没有润洗,使得标准液用量增大,使得测定结果偏小;
D.滴定接近终点时用少量蒸储水冲洗锥形瓶内壁,不影响标准液用量,不影响测定结果;
故选ACo
4.3ds4s*2非极性>sp26N、Cl7:2
4x(59x0.88+16)
N,∖(aχlθ"
【详解】(1)基态Ni原子的价电子排布式为3d'4s2;
(2)比0为极性分子,Ni(CO)4难溶于水,则Ni(CO)4为非极性分子;
(3)①N原子的价电子排布式为2s22p3,O原子的价电子排布式为2s22p4,N达到了半充满稳
定结构,故较难失电子,第一电离能较大,所以第一电离能:N>0;
②苯酚中的C共同形成大π键,有1个P轨道未杂化,为sp2杂化;
(4)配位化合物[Co(NHJ5Cl]Ck中心原子Co的配位数为6;配位原子是N、Cl;
(5)Fe3θ4晶胞中O?一个数为:Jx8+gx6=4个,所以有Fe"2个,有Fe"l个,其中正四面
体空隙共8个,1个Fe"填充在正四面体空隙中,剩余7个正四面体空隙,正八面体空隙共
[xl2+l=4个,一个Fe?+和一个Fe"填充在正八面体空隙中,剩余2个正八面体空隙,故
没有填充阳离子的正四面体空隙数与没有填充阳离子的正八面体空隙数之比为7:2;
4×(59×0.88+16),八3,
(6)一个晶胞的质量为--------------g,体积为aXlODcn?,因此密度为
NA
4x(59x0.88+16)
734
NA(3×W)°
5.(1)NCu+的3d轨道全满达到稳定状态Cu2O
⑵八面体形C
(3)11F、N、C
313
(4)50%CuInTe(-,-,M)
2448
【详解】(1)铜元素的原子序数为29,价电子排布式为3d%s∣,由构造原理可知,原子的
答案第4页,共20页
电子所占据的最高能层为N;铜原子失去1个电子形成亚铜离子,亚铜离子的价电子排布式
为3dQ3d轨道为稳定的全充满结构,不易失去电子,所以亚铜离子比铜离子稳定;氧化
亚铜和硫化亚铜都是离子晶体,氧离子的离子半径小于硫离子,氧化亚铜的晶格能大于硫化
亚铜,则氧化亚铜的熔点高于硫化亚铜,故答案为:N;Cu2O;Cu+的3d轨道全满达到稳定
状态;
(2)六水合铜离子中铜离子为中心离子,水分子为配位体,配位数为6,由配位键的数目
可知,铜离子的杂化方式可能为sp3d2杂化,配离子的空间构型为八面体形,故答案为:八
面体形;C;
⑶[Cu(en)2NH3](BF4)2中氮原子、碳原子和硼原子的价层电子对数都为4,VSEPR模型都
为四面体,则VSEPR模型为四面体的非金属原子共有(2x2+2x2+l+2x2尸11个;非金属元素
的非金属性越强,元素的电负性越强,元素非金属性的强弱顺序为F、N、C,则电负性的
大小顺序为F、N、C,故答案为:11;F、N、C;
(4)由晶胞结构可知,锢原子形成的四面体空隙有8个,形成的八面体空隙也有8个,则
Q
四面体空隙的占有率为b二Xloo%=50%;晶胞中位于顶点、面上和体内的铜原子个数为
8x:+4x;+l=4,位于棱上、面心和面上的钢原子个数为6x1+4x!=4,位于体内的碑原子
8224
个数为8,则铜、锢、碎的原子个数为4:4:8=1:1:2,晶体的化学式为CUInTe2;由位
于顶点A点和体心B点原子的分数坐标分别为(0,0,0)、(;,;,;)可知,晶胞边长为1,
31313
则位于体对角线?处、面对角线;处的C点原子的分数坐标分别为弓,ʌ⅛);由晶胞中
84448
c、D形成的直角三角形的边长为£pm、(Pm可知,C、D间距离
22
d=/(-pm)+(-pm)=I—+—pm,故答案为:50%;CuInTe2;(:,ɪ,:);J—+—«
V24V416448V416
6.(1)第四周期IB族
(2)>平面正方形>F的电负性比N大,N-F键成键电子偏向于F,导致
NF3中N原子核对其孤电子对吸引能力增强,难以形成配位键。
AAAAAw
ψψψMxlOI1
2I:2(->l-m)
≡CNΛ
3d
【详解】(1)铜是29号元素,在元素周期表中的位置是第四周期IB族;
答案第5页,共20页
(2)①[Cu(NH3)4户中N原子无孤电子对,所以[Cu(NH3)4/中H-N-H键角>NE的
H-N-H键角。
②若[CU(NH3)4∣2+中两个NH3分别被CI-取代,能得到(m)、(n)两种不同结构的CU(NH3)2CI2,
则[Cu(NH3)4F+的空间构型是平面正方形;根据“相似相溶”,在水中的溶解度(m)>(n)0
③F的电负性比N大,N-F键成键电子偏向于F,导致NF3中N原子核对其孤电子对吸引能
力增强,难以形成配位键,所以NF3不易与C/+形成配离子。
(3)基态CU原子失去4s上的1个电子和3d上的2个电子得到CiP+,基态CN的价层电
子的轨道表示式为t1;设NA为阿伏加德罗常数的值,钮银铜氧的
3d
摩尔质量为Mg∙moH,根据均摊原则,晶胞中CU原子数为8xJ+8χg=3、Ba原子数为2、
o2
Y原子数为1、O原子数为12X1+8X(=7,晶胞的体积为「cxlO'Ocm,,则该晶体的密度为
42
M。M2
正而怠工区=而而=g<m;晶体的化学式为Cu3BgYθ7,根据化合价代数和
等于0,C/+与Cu2+个数比为1:2。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各
原子的位置,称为原子的分数坐标。如原子分数坐标A为(0,0,0),B为(;,ɪ-,;),C
为(;,ɪ-,m),则D的原子分数坐标为(;,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
【详解】⑴①2H?(g)+CO(g)CH3OH(g)AH∣,②H2(g)+CO式g)H2O(g)+CO(g)
ΔH2,将第一个和第二个方程式相加得到:3H2(g)+CO2(g).∙CH,OH(g)+H2O(g)
t)
ΔH=ΔHI+ΔH2,由题意得,500°C时,K3=Ki×K2=2.5×1.0=2.5,70OC时,
K3=K1×K2=0.34×1.7=0.578,则反应HI随温度升高,平衡常数减小,说明正反应为放热反应,
则AH<0;故答案为:ΔHI+ΔH2;<;
(2)能量越低,物质越稳定,反应越难,故决定反应速率的反应方程式为:
C(ads)+2H2(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H
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