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文档简介
2024年陕西省延安市高三下学期联合考试化学试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、下列各选项所描述的两个量,前者一定小于后者的是()A.纯水在25℃和80℃时的pH值B.1L0.1mol/L的盐酸和硫酸溶液,中和相同浓度的NaOH溶液的体积C.25℃时,pH=3的AlCl3和盐酸溶液中,水电离的氢离子的浓度D.1LpH=2的醋酸和盐酸溶液中,分别投入足量锌粒,放出H2的物质的量2、烷烃命名中常使用三套数字,甲、乙、丙……,1、2、3……,一、二、三……。其中“一、二、三……”是说明A.碳原子数 B.烷基位置编号 C.氢原子数 D.同种烷基数目3、下列叙述正确的是()A.合成氨反应放热,采用低温可以提高氨的生成速率B.常温下,将pH=4的醋酸溶液加水稀释,溶液中所有离子的浓度均降低C.反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s)常温下能自发进行,该反应的ΔH<0D.在一容积可变的密闭容器中反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达平衡后,保持温度不变,缩小体积,平衡正向移动,的值增大4、香芹酮的结构简式为,下列关于香芹酮的说法正确的是A.1mol香芹酮与足量的H2加成,需要消耗2molH2B.香芹酮的同分异构体中可能有芳香族化合物C.所有的碳原子可能处于同一平面D.能使酸性髙锰酸钾溶液和溴水溶液褪色,反应类型相同5、在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.B.C.D.6、下列说法正确的是A.时,将的碳酸钠溶液加水稀释100倍,所得溶液的B.pH相同的盐酸和醋酸溶液分别与足量镁粉反应,醋酸产生体积更大C.时,的HA弱酸溶液与的NaOH溶液等体积混合,所得溶液pH一定小于7D.溶液中加入一定量晶体,溶液中增大,可以证明为弱酸7、W、X、Y、Z是同周期主族元素,Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍,四种元素与锂组成的盐是一种新型电池的电解质(结构如图,箭头指向表示共用电子对由W提供,阴离子中所有原子均达到8e-稳定结构)。下列说法不正确的是A.该物质中含离子键、极性键和非极性键B.在四种元素中W的非金属性最强C.Y和Z两元素形成的化合物不止一种D.四种元素的原子半径中Z的半径最大8、短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,原子序数之和为42,X原子的核外电子总数等于Y的最外层电子数,Z原子最外层只有1个电子,W能形成酸性最强的含氧酸。下列说法正确的是A.单质的熔点:Z>X B.Z与Y、W均能形成离子化合物C.气态氢化物的沸点:X<Y<W D.X、Z的氧化物均含非极性键9、已知:FeCl3(aq)+3KSCN(aq)3KCl(aq)+Fe(SCN)3(aq),平衡时Fe(SCN)3的物质的量浓度与温度T的关系如图所示,则下列说法正确的是A.A点与B点相比,A点的c(Fe3+)大B.加入KCl固体可以使溶液由D点变到C点C.反应处于D点时,一定有υ(正)<υ(逆)D.若T1、T2温度下的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K210、设[aX+bY]为a个X微粒和b个Y微粒组成的一个微粒集合体,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是()A.0.5mol雄黄(As4S4,已知As和N同主族,结构如图)含有NA个S-S键B.合成氨工业中,投料1mol[N2(g)+3H2(g)]可生成2NA个[NH3(g)]C.用惰性电极电解1L浓度均为2mol•L-1的AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液,当有0.2NA个电子发生转移时,阴极析出6.4g金属D.273K,101kPa下,1mol过氧化氢分子中含有的共用电子对数目为3NA11、2018年是“2025中国制造”启动年,而化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关,下列有关化学知识的说法错误的是A.高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”B.我国发射“嫦娥三号”卫星所使用的碳纤维,是一种非金属材料C.用聚氯乙烯代替木材,生产快餐盒,以减少木材的使用D.碳纳米管表面积大,可用作新型储氢材料12、已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素,其中元素A、E的单质在常温下呈气态,元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大,元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是A.工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质B.元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态C.化合物AE与CE含有相同类型的化学键D.元素B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两之间均可发生化学反应13、中科院设计了一种新型的多功能复合催化剂,实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油,其过程如图。下列有关说法正确的是()A.在Na-Fe3O4上发生的反应为CO2+H2=CO+H2OB.中间产物Fe5C2的生成是实现CO2转化为汽油的关键C.催化剂HZMS-5可以提高汽油中芳香烃的平衡产率D.该过程,CO2转化为汽油的转化率高达78%14、探究氢氧化铝的两性,最适宜的试剂是()A.AlCl3、氨水、稀盐酸 B.Al2C.Al、NaOH溶液、稀盐酸 D.Al215、常温下,关于等体积、等pH的稀盐酸和稀醋酸溶液,下列说法正确的是A.两溶液中由水电离的:盐酸>醋酸B.两溶液中C.分别与足量的金属锌反应生成氢气的量:盐酸>醋酸D.分别用水稀释相同倍数后溶液的pH:盐酸=醋酸16、下列有关仪器的名称、图形、用途与使用操作的叙述均正确的是()选项ABCD名称250mL容量瓶分液漏斗酸式滴定管冷凝管图形用途与使用操作配制1.0mol·L-1NaCl溶液,定容时仰视刻度,则配得的溶液浓度小于1.0mol·L-1用酒精萃取碘水中的碘,分液时,碘层需从上口放出可用于量取10.00mLNa2CO3溶液蒸馏实验中将蒸气冷凝为液体A.A B.B C.C D.D17、锂空气充电电池有望成为电动汽车的实用储能设备。工作原理示意图如下,下列叙述正确的是A.该电池工作时Li+向负极移动B.Li2SO4溶液可作该电池电解质溶液C.电池充电时间越长,电池中Li2O含量越多D.电池工作时,正极可发生:2Li++O2+2e-=Li2O218、“聚酯玻璃钢”是制作宇航员所用氧气瓶的材料。甲、乙、丙三种物质是合成聚酯玻璃钢的基本原料。下列说法中一定正确的是(
)①甲物质能发生缩聚反应生成有机高分子;②1mol乙物质最多能与4molH2发生加成反应;③1mol丙物质可与2mol钠完全反应,生成22.4L氢气;④甲、乙、丙三种物质都能够使酸
性高锰酸钾溶液褪色A.①③ B.②④ C.①② D.③④19、锂—铜空气燃料电池(如图)容量高、成本低,该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力,其中放电过程为:2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列说法错误的是A.放电时,当电路中通过0.2mol电子的电量时,有0.2molLi+透过固体电解质向Cu极移动,有标准状况下1.12L氧气参与反应B.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2OC.放电时,正极的电极反应式为:Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-D.整个反应过程,空气中的O2起了催化剂的作用20、下列实验可达到实验目的的是A.用相互滴加的方法鉴别Ca(OH)2和NaHCO3溶液B.向CH3CH2Br中滴入AgNO3溶液以检验溴元素C.用溴的四氯化碳溶液吸收SO2气体D.与NaOH的醇溶液共热制备CH3-CH=CH221、NA为阿伏加德罗常数,关于ag亚硫酸钠晶体(Na2SO3•7H2O)的说法中正确的是A.含Na+数目为NA B.含氧原子数目为NAC.完全氧化SO32-时转移电子数目为NA D.含结晶水分子数目为NA22、《现代汉语词典》中有:“纤维”是细丝状物质或结构。下列关于“纤维”的说法不正确的是()A.造纸术是中国古代四大发明之一,所用到的原料木材纤维属于糖类B.丝绸是连接东西方文明的纽带,其中蚕丝纤维的主要成分是蛋白质C.光纤高速信息公路快速发展,光导纤维的主要成分是二氧化硅D.我国正大力研究碳纤维材料,碳纤维属于天然纤维二、非选择题(共84分)23、(14分)利用木质纤维可合成药物中间体H,还能合成高分子化合物G,合成路线如下:已知:(1)A的化学名称是________________。(2)B的结构简式是____________,由C生成D的反应类型为____________。(3)化合物E的官能团为________________。(4)F分子中处于同一平面的原子最多有________个。F生成G的化学反应方程式为________________。(5)芳香化合物I为H的同分异构体,苯环上一氯代物有两种结构,1molI发生水解反应消耗2molNaOH,符合要求的同分异构体有________种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶3∶2∶1的I的结构简式为_____________________________。(6)写出用为原料制备的合成路线(其他试剂任选)。________________。24、(12分)氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如图:请回答下列问题:(1)A的化学名称为______;C中官能团的名称是_______。(2)③的反应试剂和反应条件分别是_______,该反应类型是________。(3)已知吡啶是一种有机碱,在反应⑤中的作用是________(4)反应④的化学方程式为__________(5)G的相对分子质量为__________。(6)是E在碱性条件下的水解产物,同时符合下列条件的T的同分异构体有___种。其中核磁共振氢谱上有4组峰且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为_____。①直接连在苯环上;②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体。(7)参照上述合成路线,以CH3CH2COCl和为原料,经三步合成某化工产品的路线为(其他无机试剂任选)_____。25、(12分)常用调味剂花椒油是一种从花椒籽中提取的水蒸气挥发性香精油,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。利用如图所示装置处理花椒籽粉,经分离提纯得到花椒油。实验步骤:(一)在A装置中的圆底烧瓶中装入容积的水,加1~2粒沸石。同时,在B中的圆底烧瓶中加入20g花椒籽粉和50mL水。(二)加热A装置中的圆底烧瓶,当有大量蒸气产生时关闭弹簧夹,进行蒸馏。(三)向馏出液中加入食盐至饱和,再用15mL乙醚萃取2次,将两次萃取的醚层合并,加入少量无水Na2SO4;将液体倾倒入蒸馏烧瓶中,蒸馏得花椒油。(1)装置A中玻璃管的作用是_______。装置B中圆底烧瓶倾斜的目的是________。(2)步骤(二)中,当观察到_______现象时,可停止蒸馏。蒸馏结束时,下列操作的顺序为_______(填标号)。①停止加热②打开弹簧夹③关闭冷凝水(3)在馏出液中加入食盐的作用是__;加入无水Na2SO4的作用是_______。(4)实验结束后,用稀NaOH溶液清洗冷凝管,反应的化学方程式为_________。(残留物以表示)(5)为测定花椒油中油脂的含量,取20.00mL花椒油溶于乙醇中,加80.00mL0.5mol/LNaOH的乙醇溶液,搅拌,充分反应,加水配成200mL溶液。取25.00mL加入酚酞,用0.1moI/L盐酸进行滴定,滴定终点消耗盐酸20.00mL。则该花椒油中含有油脂_______g/L。(以计,式量:884)。26、(10分)随着科学的发展,可逐步合成很多重要的化工产品,如用作照相定影剂的硫代硫酸钠(俗称大苏打),用于填充汽车安全气囊的叠氮化钠(NaN3),某化学兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体和NaN3。I.制备硫代硫酸钠晶体。查阅资料:Na2S2O3易溶于水,向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3。实验装置如图所示(省略夹持装置):(1)组装好仪器后,接下来应该进行的实验操作是_____,然后加入试剂。仪器a的名称是_______;E中的试剂最好是__________.(填标号),作用是______________。A.澄清石灰水B.NaOH溶液C.饱和NaHSO3溶液(2)已知五水合硫代硫酸钠的溶解度随温度升高显著增大。待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合物,滤液经_________(填操作名称)、过滤、洗涤、干燥,得到产品,过滤时用到的玻璃仪器有______________。Ⅱ.实验室利用如图装置(省略夹持装置)模拟工业级NaN3的制备。已知:2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。(1)装置B中盛放的药品为__________(2)实验中使用油浴而不用水浴的原因是__________________________。(3)氨气与熔融的钠反应生成NaNH2的化学方程式为_________________。(4)N2O可由NH4NO3(熔点为169.6oC)在240oC下分解制得,应选择的气体发生装置是___________。27、(12分)目前全世界的镍(Ni)消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。碱式碳酸镍的制备:工业用电解镍新液(主要含NiSO4,NiCl2等)制备碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O],制备流程如图:(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,X的化学式为__。(2)物料在反应器中反应时需要控制反应温度和pH值。分析如图,反应器中最适合的pH值为__。(3)检验碱式碳酸镍晶体洗涤干净的方法是__。测定碱式碳酸镍晶体的组成:为测定碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]组成,某小组设计了如图实验方案及装置:资料卡片:碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO2和H2O实验步骤:①检查装置气密性;②准确称量3.77g碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]放在B装置中,连接仪器;③打开弹簧夹a,鼓入一段时间空气,分别称量装置C、D、E的质量并记录;④__;⑤打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气;⑥分别准确称量装置C、D、E的质量并记录;⑦根据数据进行计算(相关数据如下表)装置C/g装置D/g装置E/g加热前250.00190.00190.00加热后251.08190.44190.00实验分析及数据处理:(4)E装置的作用__。(5)补充④的实验操作___。(6)通过计算得到碱式碳酸镍晶体的组成__(填化学式)。镍的制备:(7)写出制备Ni的化学方程式__。28、(14分)氨氮(水中以NH3和NH4+形式存在的氮)含量是环境水体污染的一项重要指标,其氧化过程会造成水体中溶解氧浓度降低,导致水质下降,影响水生动植物的生长。(1)水中NH3和NH4+两者的浓度比取决于水体的pH和水温。当pH偏高时,___比例较高,原因是___(请用离子方程式表示)。(2)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下,向水体中加入适量NaOH充分反应后,再向水中通入空气,可增大NH3的脱除率,用平衡移动原理解释其原因:___。(3)在微生物作用下,蛋白质在水中分解产生的NH3能够被O2氧化生成亚硝酸(HNO2)。___NH3+__O2→__HNO2+__________①请将上述化学方程式补充完整,并配平。②反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___。③若反应中有0.6mol电子发生转移,生成亚硝酸的质量为___。(4)水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示。DO的测定原理如下:①2Mn2++O2+4OH-→2MnO(OH)2↓②MnO(OH)2+2I-+4H+→Mn2++I2+3H2O③2S2O32-+I2→S4O62-+2I-某小组同学取100.00mL水样经反应①和②后,取出20.00mL溶液,以淀粉作指示剂,用amol/LNa2S2O3溶液进行滴定,终点现象为___;滴定消耗Na2S2O3溶液bmL,水样的DO=____mg/L。29、(10分)2019年10月9日诺贝尔化学奖授予对锂电池方面研究有贡献的三位科学家。磷酸铁锂电池是绿色环保型电池,电池的总反应为:Li1-xFePO4+LixC6=LiFePO4+C6。磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料,文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。(1)基态Li原子中,核外电子排布式为_______,占据的最高能层的符号是_______。(2)该电池总反应中涉及第二周期的元素的第一电离能由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。(3)FeCl3和LiFePO4中的铁元素显+3、+2价,请从原子结构角度解释Fe为何能显+3、+2价_______。(4)苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(−5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(−95.0℃)、沸点(110.6℃),原因是_______。(5)NH4H2PO4中,NH4+的空间构型为_______。与PO43-互为等电子体的分子或离子有_______(写两种),PO43-中磷原子杂化轨道类型为_______。(6)锂晶体为A2型密堆积即体心立方结构(见图),晶胞中锂的配位数为_______。若晶胞边长为apm,则锂原子的半径r为_______pm。
参考答案一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、B【解析】
A.水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,所以温度越高水的pH越小,故A错误;B.两者的物质的量浓度和体积都相同,即两者的物质的量相同,而盐酸是一元酸,硫酸是二元酸,所以盐酸中和相同浓度的NaOH溶液的体积更小,故B正确;C.pH=3的盐酸,c(H+)=10-3mol/L,由水电离生成的c(H+)=c(OH-)=10-11mol/L,pH=3氯化铝溶液中c(H+)=10-3mol/L,全部由水电离生成,前者大于后者,故C错误;D.1LpH=2的盐酸和醋酸溶液中,醋酸的物质的量较大投入足量锌粒,醋酸放出H2的物质的量多,故D错误;答案选B。【点睛】本题考查弱电解质的电离,根据温度与弱电解质的电离程度、弱电解质的电离程度与其浓度的关系等知识来解答。2、D【解析】
据烷烃的命名规则,理解所用数字的含义。【详解】烷烃系统命名时,甲、乙、丙……,表示主链碳原子数目。1、2、3……,用于给主链碳原子编号,以确定取代基在主链的位置。一、二、三……,用于表示相同取代基的数目。本题选D。3、C【解析】
A、降低温度,会减慢氨的生成速率,选项A错误;B、常温下,将pH=4的醋酸溶液稀释后,溶液中氢离子的浓度降低,由c(OH-)=可知氢氧根离子的浓度增大,选项B错误;C、反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s),△S<0,常温下能自发进行,说明△H-T•△S<0,因此可知△H<0,选项C正确;D、可看作该反应的平衡常数的倒数,温度不变,平衡常数不变,则该值不变,选项D错误。答案选C。4、B【解析】
A.1个香芹酮的分子中,含有两个碳碳双键和一个羰基,故1mol香芹酮与足量的H2加成,需要消耗3molH2,A错误;B.1个香芹酮的分子中,含有两个碳碳双键和一个羰基,分子中还含有一个六元环,可以构成含有一个苯环的化合物,B正确;C.一个碳原子连接四个原子构成的是四面体的构型,香芹酮()分子中标特殊记号的这个碳原子与周围相连的三个碳原子不可能在同一平面上,C错误;D.香芹酮与酸性髙锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性髙锰酸钾溶液褪色,而香芹酮与溴水发生加成反应使溴水褪色,反应类型不相同,D错误;答案选B。5、C【解析】
A、二氧化硅与盐酸不反应,Si与氯气加热反应生成SiCl4,SiCl4与氢气反应生成Si,故A错误;B、FeS2煅烧生成二氧化硫,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,不能生成硫酸,亚硫酸与氧气反应生成硫酸,故B错误;C、饱和NaCl溶液中通入氨气和二氧化碳生成碳酸氢钠,碳酸氢钠不稳定,受热分解生成碳酸钠,所以在给定条件下,物质间转化均能实现,故C正确;D、MgCO3与盐酸反应生成MgCl2溶液,电解氯化镁溶液得到氯气、氢气和氢氧化镁沉淀,得不到Mg,故D错误。答案选C。【点睛】考查常见元素及其化合物性质,明确常见元素及其化合物性质为解答关键,注意反应中反应条件的应用。6、D【解析】
A.碳酸钠溶液加水稀释促进,所以时,将的碳酸钠溶液加水稀释100倍,所得溶液的,故A错误;B.相同温度下,pH相同、体积相同的盐酸和醋酸溶液分别与足量镁粉反应,因醋酸是弱酸能电离出更多的氢离子,所以生成的氢气较多,但溶液的体积不知,所以无法确定多少,故B错误;C.的HA弱酸溶液与的NaOH溶液等体积混合,得到等物质的量浓度的HA和NaA的混合溶液,如果NaA的水解程度大于HA的电离程度,此时溶液呈碱性,故C错误;D.溶液中加入一定量晶体,溶液中增大,说明亚硝酸钠抑制亚硝酸电离,则亚硝酸部分电离,为弱电解质,故D正确;故答案选D。【点睛】判断酸碱混合后溶液的酸碱性,应根据反应后产物的成分及其物质的量来进行分析,若体系中既有水解又有电离,则需要判断水解和电离程度的相对大小,进而得出溶液的酸碱性。7、D【解析】
W、X、Y、Z是同周期主族元素,Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍,可知X有2个电子层,四种元素都是第二周期的元素,X的次外层电子数只能为2,Y的最外层电子数为6,Y为O元素;由四种元素与锂组成的盐是一种新型的锂离子电池的电解质,Z可形成4对共用电子对,Y可形成2对共用电子对,X可形成3对共用电子对和1个配位键(接受孤电子对),则Z为C元素、、X为B元素,W可提供孤电子对,且形成1对共用电子对,则W为F元素,以此来解答。【详解】由上述分析可知,W为F、X为B、Y为O、Z为C元素。A.该化合物是离子化合物,含离子键,在阴离子中含有不同种元素原子之间形成的极性共价键,阴离子中含有C原子之间的非极性共价键及F、B原子之间的配位键,配位键属于极性共价键,A正确;B.同一周期的元素,原子序数越大,元素的非金属性越强,在这四种元素中非金属性最强的元素是F元素,B正确;C.C、O元素可形成CO、CO2等化合物,故二者形成的化合物种类不止一种,C正确;D.同一周期的元素原子序数越大,原子半径越小,在上述元素中B元素原子序数最小,故四种元素的原子半径中B的半径最大,D错误;故答案选D。【点睛】本题考查原子结构与元素周期律,把握化学键、元素的性质来推断元素为解答关键。注意配位键的形成,注意同一周期元素的非金属性从左到右逐渐增强,元素的原子半径逐渐减小的变化规律,同种元素的原子形成非极性键,不同种元素的原子形成极性共价键,试题侧重考查学生的分析与应用能力。8、B【解析】
短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,原子序数之和为42,Z原子最外层只有1个电子,Z是第IA元素,结合原子序数大小可知Z为Na元素;W能形成酸性最强的含氧酸,W应该为Cl元素;X、Y的原子序数之和=42-11-17=14,X原子的核外电子数等于Y的最外层电子数,Y只能位于第二周期,设X的核外电子数为x,则x+(2+x)=14,解得x=6,则X为C元素、Y为O元素,据此结合元素周期律分析解答。【详解】根据上述分析,X为C元素,Y为O元素,Z为Na元素,W为Cl元素。A.X、Z分别为C、Na元素,金属Na的熔点较低,C的单质一般为金刚石或石墨,熔点较高,熔点:X>Z,故A错误;B.Na与O和Cl形成的化合物为氧化钠和过氧化钠、NaCl,都是离子化合物,故B正确;C.水分子间能够形成氢键,沸点:H2O>HCl,故C错误;D.X、Z的氧化物可以是CO或CO2、Na2O或Na2O2,仅Na2O2有非极性键,故D错误;故选B。9、C【解析】
A.由图象可知,A点c[Fe(SCN)3]较大,则c(Fe3+)应较小,故A错误;B.根据实际参加反应的离子浓度分析,化学平衡为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入少量KCl固体,溶液中Fe3+、SCN-浓度不变,平衡不移动,故B错误;C.D在曲线上方,不是平衡状态,c[Fe(SCN)3]比平衡状态大,应向逆反应方向移动,V正<V逆,故C正确;D.随着温度的升高c[Fe(SCN)3]逐渐减小,说明反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动即K也在变小,所以T1、T2温度下的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2,故D错误;故选C。10、D【解析】
A.由As4S4的结构图可知,黑球代表As,白球代表S,则As4S4的结构中不存在S-S键,故A错误;B.合成氨气的反应为可逆反应,则投料1mol[N2(g)+3H2(g)]生成的[NH3(g)]数目小于2NA,故B错误;C.根据阴极放电顺序可知,银离子先放电,则当有0.2NA个电子发生转移时,阴极析出21.6g金属,故C错误;D.过氧化氢分子中氢原子与氧原子、氧原子与氧原子之间均为单键,则1mol过氧化氢分子中含有的共用电子对数目为3NA,故D正确;综上所述,答案为D。11、C【解析】
A.二氧化硅能够与氢氧化钠等强碱反应生成硅酸钠和水,所以高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,二氧化硅能够被碱腐蚀而造成断路,A正确;B.碳纤维是碳的一种单质,属于非金属材料,B正确;C.聚氯乙烯难降解,大量使用能够引起白色污染,且聚氯乙烯塑料有毒不能用于食品包装以及生产快餐盒等,C错误;D.碳纳米管表面积大,据有较大的吸附能力,所以可以用作新型储氢材料,D正确;答案选C。12、A【解析】元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,短周期元素中有碳、硫,A、B、C、D、E是原子序数依次增大,所以B是C;A的原子序数小于6(碳)且单质为气体,A是H元素;C的原子序数大于6,半径是同周期中最大,C是第三周期的Na元素;元素D的合金是日常生活中常用的金属材料,D是Al元素;E单质是气体,E是Cl元素;所以A、B、C、D、E分别是:H、C、Na、Al、Cl。工业上用电解熔融氯化钠制取钠,用电解熔融氧化铝制取铝,用电解饱和食盐水制取氯气,A选项正确;氢元素、碳元素组成化合物属于烃,常温下碳原子数小于4是气态,大于4是液态或者固态,B选项错误;HCl是共价化合物,含共价键,氯化钠是离子化合物,含离子键,HCl和NaCl的化学键类型不同,C选项错误;元素B、C、D的最高价氧化物对应的水化物分别是H2CO3、NaOH、Al(OH)3,H2CO3与Al(OH)3不反应,D选项错误,正确答案A。13、B【解析】
A、由流程图可知,CO2+H2在Na-Fe3O4催化剂表面反应生成烯烃,根据元素和原子守恒可知,其反应为:,故A错误;B、中间产物Fe5C2是无机物转化为有机物的中间产物,是转化的关键,故B正确;C、催化剂HZMS-5的作用是加快反应速率,对平衡产率没有影响,故C错误;D、由图分析78%并不是表示CO2转化为汽油的转化率,故D错误;故答案为:B。14、D【解析】
既能与酸反应,又能与强碱反应的氢氧化物属于两性氢氧化物,但氢氧化铝只能溶于碱中的强碱,据此分析。【详解】A、由于氢氧化铝只能溶于碱中的强碱,故探究氢氧化铝的两性,不能用氨水,选项A错误;B、由于氢氧化铝只能溶于碱中的强碱,故探究氢氧化铝的两性,不能用氨水,选项B错误;C、Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,偏铝酸钠溶液中滴加少量盐酸产生氢氧化铝沉淀,氢氧化铝沉淀会溶于过量的盐酸,操作步骤较多,不是最适宜的试剂,选项C错误;D、Al2(SO4)3溶液和少量NaOH溶液反应生成氢氧化铝沉淀,继续滴加氢氧化钠溶液沉淀溶解,向氢氧化铝沉淀加稀盐酸沉淀也溶解,说明氢氧化铝具有两性,选项D正确。答案选D。【点睛】本题考查了金属元素化合物的性质,注意把握氢氧化铝的性质是解题的关键,既能与强酸反应生成盐和水,又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。15、B【解析】
醋酸是弱酸,水溶液中存在电离平衡。重视外因对电离平衡的影响。【详解】A.稀盐酸和稀醋酸溶液中的OH-均来自水的电离,两溶液pH相等,则H+、OH-浓度分别相等,即水电离的:盐酸=醋酸,A项错误;B.两溶液分别满足电荷守恒关系c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)、c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),两溶液的pH相等,c(H+)和c(OH-)的也相等,则c(Cl-)=c(CH3COO-),B项正确;C.稀盐酸和稀醋酸等体积、等pH,则H+等物质的量,与足量的金属锌反应时促进醋酸电离出更多H+,生成更多氢气,故生成氢气量:盐酸<醋酸,C项错误;D.稀释过程中,醋酸电离平衡右移。分别用水稀释相同倍数后,醋酸溶液中H+浓度较大,pH较小,则溶液的pH:盐酸>醋酸,D项错误。本题选B。16、A【解析】
A、定容时仰视刻度,溶液体积偏大致使溶液的浓度偏低,A正确;B、酒精易溶于水,不分层,不能用酒精萃取碘水中的碘,B错误;C、Na2CO3溶液显碱性,应用碱式滴定管量取,C错误;D、蒸馏实验中水从下口进上口出,D错误;答案选A。17、D【解析】
A.原电池中,阳离子应该向正极移动,选项A错误;B.单质锂会与水反应生成氢氧化锂和氢气,所以电解质溶液不能使用任何水溶液,选项B错误;C.电池充电的时候应该将放电的反应倒过来,所以将正极反应逆向进行,正极上的Li应该逐渐减少,所以电池充电时间越长,Li2O含量应该越少,选项C错误;D.题目给出正极反应为:xLi++O2+xe-=LixO2,所以当x=2时反应为:2Li++O2+2e-=Li2O2;所以选项D正确。18、B【解析】
①甲物质中含有碳碳双键,能发生加聚反应,不能发生缩聚反应,①错误;②乙中苯环和碳碳双键能和氢气发生加成反应,1mol乙物质最多能与4molH2发生加成反应,②正确;③丙中-OH能和Na反应,且-OH与Na以1:1反应,1mol丙物质可与2mol钠完全反应,生成1mol氢气,温度和压强未知,因此不能确定气体摩尔体积,也就无法计算氢气体积,③错误;④含有碳碳双键的有机物和醇都能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此这三种物质都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,④正确;综上所述可知正确的说法为②④,故合理选项是B。19、D【解析】
放电时,锂失电子作负极,Cu上O2得电子作正极,负极上电极反应式为Li-e-═Li+,正极上电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,电解质溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,据此分析解答。【详解】A.放电时,电解质中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,当电路中通过0.2mol电子的电量时,根据4Cu+O2===2Cu2O,O2+4e-+2H2O=4OH-,正极上参与反应的氧气为0.05mol,在标准状况下的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L,故A正确;B.该电池通过一种复杂的铜腐蚀而产生电力,由方程式可知铜电极上并非是氧气直接放电,正极反应为Cu2O+H2O+2e-=Cu+2OH-,因此通入空气的目的是让氧气与铜反应生成Cu2O,故B正确;C.该电池通过一种复杂的铜腐蚀而产生电力,由方程式可知铜电极上并非是氧气直接放电,正极反应为Cu2O+H2O+2e-=Cu+2OH-,故C正确;D.通空气时,铜被腐蚀,表面产生Cu2O,放电时Cu2O转化为Cu,则整个反应过程中,铜相当于催化剂,氧化剂为O2,故D错误;故答案为D。20、D【解析】
A.Ca(OH)2和NaHCO3溶液改变滴定顺序,均生成白色沉淀,则不能利用相互滴加检验,故A错误;B.CH3CH2Br中不含溴离子,与硝酸银不反应,不能直接检验溴元素,故B错误;C.溴与二氧化硫发生氧化还原反应,但溴单质和二氧化硫的反应必须在水溶液中进行,则不能用溴的四氯化碳溶液吸收SO2气体,故C错误;D.卤代烃在NaOH的醇溶液中共热发生消去反应,则
与NaOH的醇溶液共热可制备CH3-CH=CH2,故D正确;答案选D。21、D【解析】
A.ag亚硫酸钠晶体(Na2SO3•7H2O)的物质的量n=mol,而1molNa2SO3•7H2O中含2molNa+,故molNa2SO3•7H2O中含mol,即mol钠离子,A错误;B.ag亚硫酸钠晶体(Na2SO3•7H2O)的物质的量n=mol,而1molNa2SO3•7H2O中含10mol氧原子,故molNa2SO3•7H2O中含氧原子mol,即含有mol的O原子,B错误;C.SO32-被氧化时,由+4价被氧化为+6价,即1molSO32-转移2mol电子,故molNa2SO3•7H2O转移mol电子,C错误;D.1molNa2SO3•7H2O中含7mol水分子,故molNa2SO3•7H2O中含水分子数目为mol×7×NA/mol=NA,D正确;故合理选项是D。22、D【解析】
A.造纸所用的原料木材纤维属于糖类,A项正确;B.蚕丝纤维的主要成分是蛋白质,B项正确;C.光导纤维的主要成分是二氧化硅,C项正确;D.碳纤维的主要成分为单质碳,不属于天然纤维,D项错误。故选D。二、非选择题(共84分)23、2一甲基一1,3一丁二烯氧化反应氯原子、羧基1710【解析】本题考查有机合成与推断,意在考查考生运用有机化学基础知识分析问题和解决问题的能力。(1)根据有机物的系统命名法可知,A的化学名称是2一甲基一1,3一丁二烯;(2)结合题给信息①,B的结构简式为;结合信息②,C的结构简式为,根据F的结构以及D生产H的反应条件,可知D为,故由C生成D的反应类型为氧化反应;(3)D→E在光照的条件发生取代反应,E的结构简式为;E中含有的官能团为氯原子、羧基;(4)因苯环为平面形,所以直接与其相连的-CH2OH和—COOH上的碳原子与其在一个平面内,通过旋转单键,-CH2OH中—OH上的原子可能与苯环共面,—COOH中的所有原子可能与苯环共面,故F分子中处于同一平面的原子最多有17个;F通过缩聚反应生成高分子化合物G,其反应方程式为:;(5)H的结构简式为,I为H的同分异构体且1molI发生水解反应消耗2molNaOH,说明I为酚酯,苯环上一氯代物有两种结构,即苯环上只有两种等效氢,故符合条件的I的结构简式为:、、、、、、、、、,共10种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:3:2:1的I结构简式为或;(6)加热条件下,在氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成,在结合信息②,在W2C作用下生成,最后再酸性高锰酸钾溶液中,将苯甲醛氧化为,其合成路线为:。点睛:判断分子中共面的技巧(1)审清题干要求:注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”“氢原子”等关键词和限制条件。(2)熟记常见共面的官能团。①与双键和苯环直接相连的原子共面,如、、②醛、酮、羧酸因与与相似为平面形(等电子原理),故为平面形分子(所有原子共平面)。但、所有原子不共平面(因含-CH3),而-CH3中的C与(羰基)仍共平面。又中与其它原子可能共平面。因有两对孤电子对,故1个O与其余2个原子形成的2个价键成V型(与相似),故C、O、H不共直线。分子内任意3个原子也不共直线。③若有两个苯环共边,则两个苯环一定共面。例如下列各结构中所有的原子都在同一平面上。④若甲基与一个平面形结构相连,则甲基上的氢原子最多有一个氢原子与其共面。若一个碳原子以四个单键与其他原子直接相连,则这四个原子为四面体结构,不可能共面。24、甲苯氟原子浓硫酸和浓硝酸、加热取代反应(或硝化反应)吸收反应产生的氯化氢,提高反应物转化率+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O27613【解析】
A中含有1个苯环,由B的分子式可知A为,则B为,B中的氯原子被氟原子取代生成了C,C的结构简式为,C发生硝化反应生成D,D中硝基被还原成氨基生成E,E与酰氯发生取代反应生成F,F的结构简式为,然后发生硝化反应生成G,结合对应的有机物的结构和性质解答。【详解】(1)由以上分析可知A为甲苯,结构简式为,C中官能团的名称为氟原子,故答案为甲苯;氟原子。(2)③为三氟甲苯的硝化反应,反应条件是在浓硫酸作用下,水浴加热,与浓硝酸发生取代反应,故答案为浓硫酸和浓硝酸、水浴加热;取代反应(或硝化反应)。(3)反应⑤的方程式为,反应中生成了HCl,加入吡啶这样的有机碱,可以消耗产生的氯化氢,促进平衡右移,提高反应转化率,故答案为消耗反应中生成的氯化氢,促进平衡右移,提高产率。(4)由题中转化关系可知反应④的化学方程式为:+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O,故答案为+2Fe+4HCl+2FeCl2+2H2O。(5)由结构简式可知G的分子式为C11H11O3N2F3,则相对分子质量为276,故答案为276。(6)T(C7H7NO2)是E在碱性条件下的水解产物,显然有1个羧基,它的同分异构体,要求:①—NH2直接连在苯环上②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体,说明结构中含有醛基。分析可知,T符合条件的同分异构体分两大类:一类是苯环上有2个取代基:—NH2和HCOO—,在苯环上按邻、间、对排列方式共有3种,另一类是苯环上有3个取代基:—OH、—CHO、—NH2,3个不同的取代基在苯环上的排列方式共有10种结构,所以一共有13种符合条件的同分异构体。其中核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积比为1:2:2:2的物质的结构简式为:,故答案为13;。(6)由目标产物逆推,需要合成氨基,推知原料要先发生硝化,引入硝基,再还原得到氨基,氨基与酰氯发生取代反应生成目标产物,合成路线为:,故答案为。【点睛】有机推断应以特征点为解题突破口,按照已知条件建立的知识结构,结合信息和相关知识进行推理、计算、排除干扰,最后做出正确推断。一般可采用顺推法、逆推法、多法结合推断。25、平衡气压,以免关闭弹簧夹后圆底烧瓶内气压过大防止飞溅起的液体进入冷凝管中(缓冲气流)仪器甲处馏出液无油状液体②①③;降低花椒油在水中的溶解度,有利于分层除去花椒油中的水或干燥353.6g/L【解析】
在A装置中加热产生水蒸气,水蒸气经导气管进入B装置,给装置B中花椒籽粉与水的混合物进行加热提取花椒油;向馏出液中加入食盐颗粒,可降低花椒油在水中的溶解度,利于花椒油分层析出;由于花椒油容易溶解在有机溶剂乙醚中,而乙醚与水互不相溶,用乙醚萃取其中含有的花椒油,加入硫酸钠除去醚层中少量的水,最后蒸馏得到花椒油。根据花椒油的主要成分属于油脂,能够与NaOH反应产生高级脂肪酸钠和甘油,过量的NaOH用HCl滴定,根据酸碱中和滴定计算出其中含有的花椒油的质量,进而可得花椒油中油脂的含量。【详解】(1)加热时烧瓶内气体压强增大,导气管可缓冲气体压强,平衡气压,以免关闭弹簧夹后圆底烧瓶内气压过大;装置B中圆底烧瓶倾斜可以防止飞溅起的液体进入冷凝管中(缓冲气流);(2)加热A装置中的圆底烧瓶,当有大量蒸气产生时关闭弹簧夹,进行蒸馏,装置B中的花椒油会随着热的水蒸气不断变为气体蒸出,当仪器甲处馏出液无油状液体,说明花椒油完全分离出来,此时停止蒸馏。蒸馏结束时,首先是打开弹簧夹,然后停止加热,最后关闭冷凝水,故操作的顺序为②①③;(3)在馏出液中加入食盐的作用是增大水层的密度,降低花椒油在水中的溶解度,有利于分层;加入无水Na2SO4的作用是无水Na2SO4与水结合形成Na2SO4·10H2O,以便于除去花椒油中的水或对花椒油进行干燥;(4)实验结束后,用稀NaOH溶液清洗冷凝管内壁上沾有的油脂,二者发生反应产生可溶性的高级脂肪酸钠和甘油,该反应的化学方程式为;(5)根据HCl+NaOH=NaCl+H2O,所以n(NaOH)(过量)=n(HCl)=0.1mol/L×0.020L×=0.016mol,则与油脂反应的物质的量的物质的量为:0.5mol/L×0.08L-0.016mol=0.024mol,根据花椒油与NaOH反应的物质的量的物质的量关系可知其中含有的花椒油的物质的量为n(油脂)=n(NaOH)=×0.024mol=0.008mol,其质量为m(油脂)=0.008mol×884g/mol=7.072g,则该花椒油中含有油脂7.072g÷0.02L=353.6g/L。【点睛】本题考查了化学实验基本操作的知识,涉及操作顺序、装置设计的目的、酸碱中和滴定及物质含量的计算等。掌握化学反应原理、理解其含义及操作的目的是解题关键。26、检查装置气密性分液漏斗B吸收多余的SO2和C装置中生成的CO2气体蒸发浓缩,冷却结晶玻璃棒、烧杯、漏斗碱石灰制备NaN3的反应需要在210-220oC下进行,水浴不能达到这样的温度2Na+2NH3=2NaNH2+H2D【解析】
I.(1)组装好仪器后,接下来应该进行的实验操作是检查装置气密性,然后加入试剂。仪器a的名称是分液漏斗。二氧化硫有毒,需要尾气处理,且反应中还有二氧化碳生成,澄清石灰水浓度太低,则E中的试剂最好是氢氧化钠溶液,作用是吸收多余的SO2和C装置中生成的CO2气体。(2)由于五水合硫代硫酸钠的溶解度随温度升高显著增大。待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合物,滤液经蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到产品,过滤时用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗。Ⅱ.(1)生成的氨气中含有水蒸气,需要干燥,则装置B中盛放的药品为碱石灰。(2)由于制备NaN3的反应需要在210~220oC下进行,水浴不能达到这样的温度,所以实验中使用油浴而不用水浴。(3)氨气与熔融的钠反应生成NaNH2,根据原子守恒可知还有氢气生成,反应的化学方程式为2Na+2NH3=2NaNH2+H2。(4)N2O可由NH4NO3(熔点为169.6oC)在240oC下分解制得,由于在该温度下硝酸铵已熔化,同时为避免液体倒流引起试管炸裂,因此选择的气体发生装置是装置D。27、CO28.3取最后一次洗涤液少许,加入HCl酸化的BaCl2溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已经洗涤干净吸收空气中的H2O和CO2关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,停止加热NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O2[NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O]+3N2H4·H2O=6Ni+3N2↑+2CO2↑+21H2O【解析】
(1)根据元素守恒分析判断;(2)使各种杂质相对最少的pH即为最适合的pH;(3)反应后的滤液中含有硫酸钠,因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留;(4)根据实验目的和各个装置的作用分析;(5)根据实验目的和前后操作步骤分析;(6)先计算生成水蒸气和CO2的质量,再根据质量守恒确定化学式;(7)氧化还原反应中电子有得,必有失,根据化合价变化确定生成物,进而配平方程式。【详解】(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,反应前Ni原子共3个、S原子共3个、O原子共23个、Na原子6个、C原子3个、H原子4个,反应后现有:Ni原子3个、S原子共3个、O原子共19个、Na原子6个、C原子1个、H原子4个,少O原子4个,C原子2个,而这些微粒包含在2个X分子中,所以X的化学式为CO2,故答案为:CO2;(2)物料在反应器中反应时需要控制反应条件,根据图可知,在pH=8.3时,各种杂质相对最少,所以反应器中最适合的pH8.3,故答案为:8.3;(3)反应后的滤液中含有硫酸钠,因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留,故答案为:取最后一次洗涤液少许,加入HCl酸化的BaCl2溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已经洗涤干净;(4)C装置用来吸收碱式碳酸镍晶体受热分解产生的H2O,D装置用来吸收碱式碳酸镍晶体受热分解产生的CO2,E装置可以防止空气中的H2O和CO2进入D装置中,影响实验数据的测定,故答案为:吸收空气中的H2O和CO2;(5)步骤③反应前左侧通空气是为了排尽装置中原有的CO2和水蒸气,避免装置内的CO2和水蒸气造成数据干扰,排空气后,应该开始进行反应,因此步骤④的操作为关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,说明固体分解完全,停止加热;步骤⑤再打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气,将装置中残留的CO2和水蒸气全部赶入C、D装置,被完全吸收,故答案为:关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,停止加热;(6)水的质量为251.08g−250g=1.08g,CO2的质量为190.44g−190g=0.44g,由于发生的是分解反应,所以生成的NiO的质量为3.77g−1.08g−0.44g=2.25g,则分解反应中水、二氧化碳和NiO的系数比(也就是分子个数比)为即:,xNiCO3⋅yNi(OH)2⋅zH2O
.
6H2O↑+CO2↑+3NiO,根据元素守恒可得可得x=1,y=2,z=4即xNiCO3⋅yNi(OH)2⋅zH2O中x:y:z的值1:2:4,故答案为:NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O;(7)NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O与N2H4·H2O反应生成Ni,Ni元素得电子,被还原,同时还生成气体X和Y,由第(1)问知X为CO2,氧化还原反应有得电子,必有失电子的物质,由此判断另一种气体为N2,根据得失电子守恒、元素守恒配平制备Ni的化学方程式,故答案为:2[NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O]+3N
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