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文档简介

2024年深圳市高三年级第二次调研考试

化学

本试卷共10页,20小题,满分100分,考试用时75分钟

注意事项:

1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型0)填

涂在答题卡相应位置上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。

2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在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

上述要求作答无效。

4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。

可能用到的相对原子质量:H-lC-12N-140-16Na-23Si-28Ge-73

一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题

4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.“龙”承载着美好寓意。下列与“龙”相关的文物中,主要由合金材料制成的是

A.红山玉龙B.龙虎纹青铜尊

C.青龙瓦当D.龙太子皮影头茬

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【解析】

【详解】A.红山玉龙是玉石器,玉的主要成分是硅酸盐和二氧化硅,故玉石属于无机非金属材料,A不合

题意;

B.青铜是铜锡合金,金属合金属于金属材料,B符合题意;

C.瓦属于陶瓷,是硅酸盐材料,属于传统无机非金属材料,C不合题意;

D.龙太子皮影头茬为孔兽皮,其主要成分是蛋白质,属于有机高分子材料,D不合题意;

故答案为:Bo

2.科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。下列说法正确的是

A.“长江2000”突破新技术,其燃料煤油属于可再生能源

B.“九章三号”跑出新速度,其芯片材料的主要成分为SiO2

C.“奋斗者号”下潜新深度,其钛合金材料中的Ti位于元素周期表ds区

D.“祝融号”探寻新发现,其保温材料纳米气凝胶能产生丁达尔效应

【答案】D

【解析】

【详解】A.煤油是从石油分储得到,应属于不可再生能源,A不正确;

B.芯片材料的主要成分为Si,SiCh是光导纤维的主要成分,B不正确;

C.钛合金材料中的Ti是22号元素,价电子排布式为3d24s2,位于元素周期表d区,C不正确;

D.纳米气凝胶属于胶体,胶体粒子对光能产生散射作用,则纳米气凝胶能产生丁达尔效应,D正确;

故选D。

3.探秘美丽广东,传承岭南文化。下列说法不正确的是

A.粤剧戏服华丽多彩,丝绸面料的主要成分是纤维素

B.广式糕点制作精良,包装袋内置铁粉作抗氧化剂

C.客家娘酒香飘万家,酿酒原料中的淀粉属于多糖

D.潮州木雕源远流长,其雕刻过程不涉及化学变化

【答案】A

【解析】

【详解】A.丝绸制品由蚕丝制取,主要成分为蛋白质,A错误;

B.铁是活泼金属,广式糕点制作精良,包装袋内置铁粉作抗氧化剂,B正确;

C.客家娘酒香飘万家,酿酒原料中的淀粉属于多糖,C正确;

D.潮州木雕源远流长,其雕刻过程中某一产生新物质,不涉及化学变化,D正确;

答案选A。

4.利用如图所示装置进行SO?的相关实验,其中能达到预期目的的是

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【解析】

【详解】A.亚硫酸钠和硫酸反应生成硫酸钠和二氧化硫气体,故A正确;

B.二氧化硫密度大于空气的,应用向上排空气法收集,二氧化硫短进长出,故B错误;

C.二氧化硫和氢硫酸反应,体现的是二氧化硫的氧化性,故C错误;

D.试管内水面上升,可以验证SO2溶于水,要验证SO2与水反应还需进一步测定溶液的pH,故D错误;

故选A„

5.劳动铸魂育人,公益绘就青春。下列社区公益劳动项目与所述的化学知识没有关联的是

选项社区公益劳动项目化学知识

A美化社区环境:回收废弃塑料以减少“白色污染”大部分塑料在自然环境中难降解

B维护小区绿地:给植物喷洒波尔多液防治病害重金属盐可使蛋白质变性

C普及消防知识:宣传油锅起火不能用水去灭火油脂可发生水解反应

D守护公共环境:用漂粉精对小区泳池进行消毒次氯酸具有强氧化性

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

【详解】A.塑料在自然界中难降解,则回收废弃塑料,可以减少“白色污染”,故A正确;

B.C/+是重金属离子,可使蛋白质变性,则波尔多液可用于防治植物病害,故B正确;

C.油脂难溶于水,不能用水去灭火,与水解反应无关,故C错误;

D.次氯酸具有强氧化性能杀菌消毒,漂粉精在水中能生成次氯酸,可用于游泳池消毒,故D正确;

故选:C„

6.如图所示化合物的结构广泛存在于毗喃酮类天然产物中。关于该化合物,说法正确的是

A.含有3种官能团B.不含有手性碳原子

C.最多能与等物质的量的NaOH反应D.能发生加成反应和氧化反应

【答案】BD

【解析】

【详解】A.含有碳碳双键、酯基2种官能团,A错误;

B.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;分子中含无手性碳原子,B正确;

C.酯基能和氢氧化钠反应,则Imol该物质最多能与2moiNaOH反应,C错误;

D.分子中含有碳碳双键,能发生加成反应和氧化反应,D正确;

故选BD。

7.分别以ZrCh、石墨为电极,以熔融CaCL为电解质,采用熔盐电脱氧法电解制备金属Zr。下列说法不正

确的是

A.石墨电极接电源正极B.阴极有02生成

C.02-向石墨电极迁移D.Zr4+优先于Ca2+在阴极被还原

【答案】B

【解析】

【分析】以ZrCh、石墨为电极,以熔融CaCL为电解质,采用熔盐电脱氧法电解制备金属Zr。则ZrCh为阴

2

极,石墨为阳极。在阴极:ZrO2+4e=Zr+2O-;在阳极:4Cl--4e-=2ChTo

【详解】A.由分析可知,石墨电极为阳极,接电源正极,A正确;

2

B.在阴极,ZrO2+4e=Zr+2O-,没有O2生成,B不正确;

C.电池工作时,阴离子向阳极移动,则。2-向石墨电极迁移,c正确;

D.ZK+的氧化性大于Ca2+,则Zr4+优先于Ca2+在阴极被还原,D正确;

故选Bo

8.利用如图所示装置进行Cb的制备及性质检验实验。下列说法不正确的是

沾有无水CaCb

的脱脂棉

/

①干燥②湿润③湿润

浓盐酸红色纸条红色纸条淀粉-KI

试纸

固体aNaOH溶液

A,固体a可为KMnO4

B.①处纸条无明显现象且②处纸条褪色,说明CL具有漂白性

C.③处试纸变蓝,说明氧化性:C12>I2

D.实验结束后,打开止水夹K向装置中鼓入空气以促进尾气吸收

【答案】B

【解析】

【详解】A.已知反应KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCb+5C12+8H2O,故固体a可为KM11O4,A正确;

B.①处纸条无明显现象,说明C12本身不具有漂白性,②处纸条褪色,说明C12与水的产物具有漂白性,B

错误;

C.③处试纸变蓝,说明有碘单质生成,即发生了反应:2KI+Cb=2KCl+l2,根据氧化剂的氧化性强于氧化

产物可知氧化性:C12>l2,C正确;

D.实验结束后,装置内还有大量的未参与反应的有毒气体Cb,故需打开止水夹K向装置中鼓入空气以促

进尾气吸收,防止污染环境,D正确;

故答案为:Bo

9.SiO2用途广泛。利用HF溶液与玻璃中SiO2反应生产磨砂玻璃;利用反应

高温

3SiO2+6C+2N2,^SisN4+GC。制备Si,N4陶瓷。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的

A.MolSiO2中所含Si—O键数目为2N人

B.pH=2的HF溶液中所含H+数目为OOINA

C.2.8?2与CO混合气体中所含质子数为L4NA

D.制备SisN4的反应中,生成H.2LCO时转移电子数为NA

【答案】C

【解析】

【详解】A.在SiCk晶体中,1个Si原子和4个。原子形成4个共价键,每个Si原子周围结合4个O原子,

故ImolSiCh晶体中含有Si-O键数目为4NA,故A错误;

B.未知HF溶液的体积,无法计算物质的量,氢离子数目不确定,故B错误;

C.氮气和CO的摩尔质量均为28g/mol,故2.8g混合物的物质的量为一,广=0.1mol,且两者均含14

28g/mol

个质子,故0」mol混合物中含L4NA个质子,故C正确;

D.未指明标准状况,无法计算11.2LCO的物质的量,故D错误;

故选C。

10.基元反应过渡态理论认为,基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态,这个状态称

为过渡态(TS)。某反应在催化剂作用下的反应进程如图所示,下列说法正确的是

能八

量TSI

i

TS2

iv

v

->

反应进程

A.步骤ii—iii为决速步

B.使用催化剂降低了反应的熔变

C.基于上述理论,该反应进程中包含四步基元反应

D.升高温度,反应物分子中活化分子的百分数不变

【答案】A

【解析】

【详解】A.步骤ii-iii的活化能最大,反应速率最慢,所以步骤ii-iii为决速步,A正确;

B.使用催化剂降低了反应的活化能,不能改变反应的焰变,B错误;

C.基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态,这个状态称为过渡态,该反应进程共有

2个过渡态,所有有2个基元反应,C错误;

D.升高温度,反应物分子中活化分子的百分数增加,D错误;

故选Ao

11.某粗苯甲酸样品中含有少量NaQ和泥沙,某实验小组提纯苯甲酸的实验流程如图(己知:常温下,苯甲

酸微溶于水,易溶于乙醇;25C和75c时苯甲酸在水中的溶解度分别为0.34g和2.2g)。下列说法不正确

的是

A.“过滤1”需趁热,以减少苯甲酸的析出B.为除去NaCl,“结晶”时应采用蒸发结晶

C.“洗涤”时,不宜用乙醇作洗涤剂D.可通过酸碱中和滴定测定所得苯甲酸晶体的纯度

【答案】B

【解析】

【分析】粗苯甲酸样品中含有少量NaCl和泥沙,由于苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,溶解、加热后需

趁热过滤,除掉泥沙;对热的滤液进行冷却结晶,再次过滤得到苯甲酸固体,洗涤、干燥后得到苯甲酸晶

体。

【详解】A.由上述分析可知,由于苯甲酸的溶解度随温度升高而增大,“过滤1”需趁热,以减少苯甲酸的

析出,故A正确;

B.NaCl的溶解度随温度变化不大,为除去NaCl,“结晶”时应采用冷却结晶,使NaCl留在滤液中,故B

错误;

C.常温下,苯甲酸微溶于水,易溶于乙醇,洗涤时不宜用乙醇,应用冷水,故C正确;

D.苯甲酸可以与碱发生中和反应,可通过酸碱中和滴定测定所得苯甲酸晶体的纯度,故D正确。

答案选B。

12.自然界中氮的循环意义重大。其中,部分含氮物质的转化关系呈现在氮及其化合物的“价一类”二维图中。

下列说法不正确的是

单质氧化物酸氢化物盐物质类别

A.a-b的转化是工业制硝酸的基础

B.既属于g又属于f的盐可用作氮肥

C.汽车中三元催化器可促进尾气中的b、c向a转化

D.实验室中,常用f与强碱反应产生e来检验f中阳离子的存在

【答案】A

【解析】

【分析】由N元素的化合价及物质所属类别,可确定a为N2、b为NO、c为N02、d为HNO3、e为NH3、

f为镂盐、g为硝酸盐。

【详解】A.工业制硝酸的基础是氨的催化氧化,即NH3—NO,而a为N2,则Nz—NO的转化不是工业制

硝酸的基础,A不正确;

B.既属于g(硝酸盐)又属于f(钱盐)的盐为NH4NO3,它含氮量较高,可用作氮肥,B正确;

C.NO、NO2是大气污染物,利用汽车中的三元催化器,可促进尾气中NO、NO2与CO作用,生成N2和

CO2,C正确;

D.实验室中,检验NH;时,常用镂盐与强碱在加热条件下反应,通过检验反应产生的NH3检验NH:的存

在,D正确;

故选A„

13.下列陈述I和n均正确,且具有因果关系的是

陈述I陈述n

A从海水中提澳Br-具有氧化性

用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变

BFe3+与SCN-生成红色沉淀

C在船体上镶嵌锌块,避免船体遭受腐蚀在锌、钢铁与海水构成的原电池中,钢铁作正极受到保护

D利用铝热反应焊接铁轨AUO3是共价晶体

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

【详解】A.该反应中,澳元素的化合价由-1价变为0价,所以澳离子失电子作还原剂,具有还原性,故A

错误;

B.KSCN溶液检验Fe3+,生成配合物,溶液为血红色,不是生成沉淀,故B错误;

C.牺牲阳极法安装活泼金属做原电池负极,所以镶嵌的锌块作原电池的负极,钢铁作正极受到保护,故C

正确;

D.利用铝热反应焊接铁轨是铝和氧化铁高温反应生成熔融铁,与加2。3是共价晶体无关,故D错误;

故选:Co

14.丫4X9EZ2M4是一种常见的营养强化剂。其中,元素周期表中Z与丫、M相邻,基态丫原子的价电子排

布式ns%pn,Z的第一电离能大于丫的,基态M原子与基态丫原子的未成对电子数相同;X为原子半径最

小的元素;E的合金是目前用量最大的金属材料。下列说法正确的是

A.电负性:Z<X<EB.非金属性:M<Z<Y

C.简单氢化物的沸点:M>Z>YD.高温下,E的单质与X?M反应得到E2M3

【答案】C

【解析】

【分析】基态丫原子的价电子排布式为ns/pn,即2s22P2,所以丫是C元素,元素周期表中Z与丫、M相

邻,Z的第一电离能大于丫的,则Z是N元素,基态M原子与基态丫原子的未成对电子数相同,则M为

O元素,X为原子半径最小的元素,则X是H元素;E的合金是目前用量最大的金属材料,则E是Fe元

素。

【详解】A.同周期从左到右,元素的电负性逐渐增强,同主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,通常非

金属的电负性大于金属,所以电负性:N>H>Fe,A错误;

B.同周期从左到右,元素的非金属性逐渐增强,非金属性:C<N<O,B错误;

C.氨气形成分子间氢键的数目比H2O形成分子间氢键的数目少,甲烷不形成氢键,沸点:H2O>NH3>CH4,

C正确;

D.高温下铁与水蒸气反应得到四氧化三铁,D错误;

故选C。

15.我国科研工作者研发了一种光电催化系统,其工作原理如图所示。工作时,光催化FezCh电极产生电子

和空穴;出0在双极膜界面处解离成H+和0H;有利于电极反应顺利进行,下列说法不正确的是

废so

膜/

Fe

电20

/3

H2sO4、

NaOH

溶液HONa2sO4

22混合液

A,双极膜中靠近FezCh电极的一侧为阴膜

B.左室溶液pH逐渐增大

+

C.GDE电极发生的反应为O2+2H+2e=H2O2

D.空穴和电子的产生驱动了脱硫与H2O2制备反应的发生

【答案】B

【解析】

【分析】由题干图示信息可知,电池工作时,光催化FezCh电极产生电子和空穴,故FezCh电极为负极,电

极反应为:SO"+2OH-2e=SO4+H20,GDE电极为正极,电极反应为:2H++O2+2e-=H2Ch,电解质溶液中

阴离子移向负极,阳离子移向正极,故双极膜中靠近FezCh电极的一侧为阴膜,0H-通过阴离子交换膜移向

负极室,H+通过阳离子交换膜进入正极室,据此分析解题。

【详解】A.由分析可知,双极膜中靠近Fe2O3电极的一侧为阴膜,A正确;

B.已知左室发生反应为:SO2+2OH=SO;+H20,SO^+2OH-2e=S0;+H20,根据电荷守恒可知,每消

耗4moiOH-转移2moi电子,则有2moiOH-进入左室,即左室溶液中0日浓度减小,故pH逐渐减小,B错误;

C.由分析可知,GDE电极为正极,发生还原反应,其电极反应为O2+2H++2e-=H2C>2,C正确;

D.原电池能够加快反应速率,空穴和电子的产生促使形成原电池反应,故可驱动了脱硫与H2O2制备反应

的发生,D正确;

故答案为:Bo

①②

16.一定温度下,向恒容密闭容器中投入E和M发生如下反应:E(g)+M(g)=F(g)~-G(g)o已知反应

初始co(E)=co(M)=O.1Omol/L,部分物质的浓度(c)随时间(t)的变化关系如图所示,t2后反应体系达到平衡状态。

下列说法正确的是

(

T

q

-

O

U

I

)

/

(0.10-a)

A.X为c(F)随t的变化曲线B.0-ti内,U(G)==mobL^s1

ti

C.反应的活化能:①〉②D.t2时,扩大容器的体积,n(F)减小

【答案】B

【解析】

①③

【分析】由题干反应E(g)+M(g)?F(g)0G(g)信息可知,达到平衡之前,F的浓度先增大后减小,G的浓

一②

度一直增大,E、M的浓度一直减小,故可知X为G,浓度一直减小的曲线为E或者M,浓度先增大后减

小的曲线为F,据此分析解题。

【详解】A.由分析可知,X为c(G)随t变化曲线,A错误;

B.由分析可知,X为c(G)随t的变化曲线,根据图像信息可知,0〜hs内,G的浓度增大了(0.10-a)mol/L,

Ac(0.10-a)mol/L(0.10-a)

贝1]"(G)=—=-------------------=------------mobL^s-1,B正确;

Attst

C.由题干图像信息可知,F的浓度先增大后减小,且F的浓度增大比X的增大的快,故反应①的速率大于

反应②的速率,活化能越大,反应速率越慢,故反应的活化能:①〈②,C错误;

_⑨_

D.由题干图像信息可知,反应①即E(g)+M(g尸F(g)不可逆,反应②即F(g),~G(g)反应前后体积不变,

平衡不移动,故t2时,扩大容器的体积,n(F)不变,D错误;

故选B。

二、非选择题:本题共4小题,共56分。

17.NaHCOs用途广泛。某实验小组同学围绕NaHCC>3开展如下实验活动。

I.配制溶液

(1)配制500mLO.lOmoLlji的NaHCC>3溶液,需要称量NaHCC^固体的质量为g。

(2)上述配制溶液的过程中,用到的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、胶头滴管外,还有(填标号)。

II.实验探究

探究温度对0.10mol-LTNaHCC)3溶液PH的影响,进行如下实验(不考虑水的挥发)。

测试温度

实验

操作(T)pH

序号

25CA、

采用水浴加热,将0.10mol•LTNaHCO3溶液从25C持续升温至65C,每

135CA?

隔10C测量并记录溶液pH

45CA3

55CA4

65CA

(3)NaHCO3溶液显碱性的原因是(用离子方程式表示)。

(4)实验1中测得A1>A2>A3,可知当25C<T<45C时,O.lOmoLLTNaHCC^溶液的pH随温度

升高而减小,这主要是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果,其中发挥主导作用。实验1

中测得A5〉A4〉A3,且当45C<T<65C时,实验过程中观察到有气泡产生。

(5)针对(4)中实验现象,小组同学继续开展探究。

查阅资料:NaHCC>3溶液中存在平衡:2HCO;-CO2+H2O+CO^o

提出猜想:对于O.lOmoLLTNaHCC%溶液,当25CWTW45C时,该反应进行程度很小;当

45c<T<65C时,该反应进行程度明显增大

实验验证:该小组同学设计如下方案进行实验,进一步验证猜想。补充表格内容。

实验序测试温

操作PH

号度

2采用水浴加热,①___________,然后冷却至25C,并记录溶液pH25CBi

采用水浴加热,将0.10mol•LTNaHC03溶液从25C升温至65C,然后冷却

325CB2

至25C,并记录溶液pH

实验结论:②根据实验1〜3的结果,小组同学认为猜想成立,其判断依据是

拓展总结:③NaHCC>3溶液中存在HCO;的自偶电离平衡:2HCO;.H2cO3+COj;25c时,HCO;

自偶电离的平衡常数为[保留两位有效数字;已知:25c时,

11

足32co3)=4.2义10,(H2CO3)=5.6x10]o当温度升高时,H2cO3更易分解,CO?从体系

逸出,促进了NaHCC)3在溶液中的分解。

(6)写出NaHCC>3在生产或生活中的一种应用o

【答案】(1)4.2g

(2)BD

(3)HCO;+H2OH2co3+OH

(4)Kw改变

(5)①.将0.10mol-LTNaHCC)3溶液从25c升温至45c②.BZAB^A](或

4

Bj®APB2>B1;或B产ApB2>Aj®.1,3xl0

(6)治疗胃酸过多、用于制作膨松剂等

【解析】

【小问1详解】

配制500mL0.10mol-Iji的NaHCX^溶液,需要称量NaHCC)3固体的质量为

0.5Lx0.10mol/Lx84g/mol=4.2g;

【小问2详解】

配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为:计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶等,用到

的仪器:烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、500mL容量瓶,缺少的玻璃仪器为:500mL容量瓶和烧杯,答

案为BD;

【小问3详解】

碳酸氢根水解导致碳酸氢钠溶液显碱性,离子方程式为:HC0-+H.0H2CO3+OH;

小问4详解】

当25CWTW45C时,O.lOmoLLTNaHCOs溶液的pH随温度升高而减小;而升高温度,Kw增大,使

c(H+)增大,pH减小;温度升高,水解平衡向右移动,使c(OH-)增大,pH增大,而溶液的pH随温度升高

而减小,说明Kw的改变发挥了主要作用;

【小问5详解】

实验2和实验3要验证提出的猜想,需要将O.lOmolL-'NaHCOj溶液升高到45C及以上,再降低到室温,

比较pH的变化,如果pH升高说明发生了2HCO二,CO2+H2O+CO;-,根据实验3的操作,实验2的

操作为:采用水浴加热,将0.10mol-LTNaHCC)3溶液从25C升温至45C,然后冷却至25C,记录pH,

如果在45C<T<65C时,升高温度反应2HCO];,CO?+H2O+CO;-的程度明显增大,则实验3的

pH会比实验2大,而实验2的pH与Ai接近,即B2〉BI^A];

C

根据碳酸氢根的自偶电离方程式:2HC0;H2CO3+CO!-,自偶电离平衡常数K=(C13)c(H2co3)

C2(HC0')

c(H+)c(HC0;)_c(H+)c(COj)JcCm)

Kal—,Ka2一=K,即自偶电离平衡常数K=

K-C2(HCO)

c(H2co3)C(HCO3)al3

65.6x1011

4.2x10-7=1.3x10^

【小问6详解】

NaHCO3在生产或生活中可用于治疗胃酸过多、制作膨松剂等;

18.一种从工业锌置换渣(主要含ZnSOQZnFe2O4^PbSO4^GeO2>SiO2等)中回收错、铅的工艺流程

如图:

NaOH溶液

锌置

换渣

已知:Ge。?能溶于强酸的浓溶液或强碱溶液;PbCl2可溶于热盐酸中:PbCl2+2CF.-PbClt;常温

85

下,Ksp(PbSO4)=1.6xW,Ksp(PbCl2)=1.2xl0-o

(1)“还原浸出"时,SO?的存在可促进ZnFe2。,浸出。

①SO?的空间结构为o

②该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为

(2)“90C酸浸”所用盐酸的浓度不宜过大或过小,浓度不宜过大的主要原因是

(3)“碱溶”时,Ge。?发生反应的离子方程式为。

(4)“降温析铅”过程中,体系温度冷却至常温,且c(Cr)=2.0mol-I7L为防止PbCl2中混有PbSC)4杂

质,应控制溶液中c(SOj)<molL-1(保留两位有效数字)。

(5)“转化”的意义在于可重复利用(填物质名称)。

(6)通过掺杂硅可将楮单质转化为不同掺杂比例的硅信合金,铭及硅信合金的立方晶胞如图所示。

①错晶体中一个Ge周围与其最近的Ge的个数为

②若硅铸合金i的晶胞边长为apm,设NA为阿伏加德罗常数的值,则硅褚合金i晶体的密度为

g4111-3(列计算式)。

③硅铸合金ii沿晶胞对角面取得的截图为(填标号)。

晶胞对角面C

【答案】(1)①.V形②.1:1

(2)防止Ge。2大量溶解,导致错的产率下降

(3)GeO2+20H=GeO。+H2O(或GeO2+40H=GeOj+2H2O)

(4)5.3xlO-3

(73x7+28)(539)(539)

(5)盐酸(6)①.4②./“302八或/3;八—30z(或/;z③.C

(a'xlO'UxNA)(^axlOxNAj(^axNAJ

【分析】工业锌置换渣(主要含Z11SO4、ZnFe2O4>PbSO4>GeO2,SiO2等)通入SO2并加入硫酸还原浸

2+

出,生成Zn2+、Fe,滤渣1中有PbSO4、GeO2>SiO2,加入盐酸90℃酸浸,浸渣2为GeCh、SiO2,加入

氢氧化钠溶液碱溶,发生反应GeC)2+2OH-=GeOj+H2O^GeO2+4OH-=GeO;+2H2。),

SiO2+2OH-=SiO;-+H2O,经过沉硅等一系列操作后得到硅,滤液中含有PbCl1,降温

PbCl2+2CFPbClj平衡逆向移动,得至IJPbCh,滤液1中加入适量CaCb得至UCaSCU,过滤得滤液2,

滤液2主要含有H+、Clo

【小问1详解】

①SO2中S的价层电子对数为:2+—X=3,有1个孤电子对,空间构型为V形;

2

②该反应化学方程式为:so2+ZnFe2O4+2H2SO4=ZnSO4+2FeSO4+2H2O,氧化剂为ZnFe2O4,还

原剂为SO2,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1;

【小问2详解】

盐酸浓度过大,会导致Ge。2大量溶解,错的产率下降;

【小问3详解】

“碱溶”时,GeCh与OH-发生反应,离子方程式为:GeC)2+2OH-=GeO:+H2O(或

GeO2+40H=GeO7+2H2O);

【小问4详解】

12+2

c(cr)=2.0mol-U,Ksp(PbCl2)=c(Pb)c(CP)=1.2x103,即c(Pb?+)=3xlO^moVL,

-8-3

Ksp(PbSO4)=c(Pb2+)c(SOj)=3xlO^mol/Lxc(SOj)=1.6xl0,c(SOj)=5.3xl0moVL,

即为防止PbCU中混有PbSO4杂质,应控制溶液中c(SO:45.3x10-3mol/L;

【小问5详解】

滤液1中加入适量CaCb得到CaSCU,过滤得滤液2,滤液2主要含有H+、CF,“转化”的意义在于可重复利

用盐酸;

【小问6详解】

①由图可知,楮晶体中一个Ge周围与其最近的Ge的个数为4;

②由均摊法得,1个硅信合金i晶胞中含有Si原子个数为2x-=l,Ge原子的个数为4+8x-+4x-=7,

282

73x7+28

晶胞边长为apm,则硅铸合金i晶体的密度为三~示三——;

axiuxNA

③由硅铸合金ii的晶胞结构图可知,沿晶胞对角面取得的截图为Co

19.实验室模拟某含有机酸(HR)工业废水的处理过程。

I.利用HR先与金属阳离子络合再被紫外光催化降解的方法去除HR,其机理如下:

(1)Fe3+和HR发生络合反应生成有色物质:

Fe3+(aq)+HR(aq),[FeR「(aq)+H+(aq)AH<0

①基态Fe3+的价电子排布式为。

②下列有关上述络合反应的说法中,正确的有(填标号)。

A.反应达平衡时,溶液的颜色不再变化

B.增大Fe3+浓度,逆反应速率减小

C.pH过低不利于[FeR厂的生成

D.升高温度,该平衡正向移动

(2)紫外光催化[FeR「降解:

若有机酸为CH3co0H,则光催化降解反应的离子方程式为:

紫外光

)2+3+

[(CH3COOFe]+Fe+Fe2++

+

C02t+H

II.利用有机溶剂从废水中萃取HR的方法去除HR。该过程涉及以下反应:

(i)HR(aq)R(aq)+H+(aq)AH]

(ii)HR(aq)•HR(有机相)必

(iii)2HR(有机相)=(HR)2(有机相)AH3

(3)根据盖斯定律,反应2R-(aq)+2H+(叫).•(HR%(有机相)的AH4=。

(4)水相的pH以及体系温度(T)对HR的平衡分配比(D)有影响。

m知Dc(HR)有机相+2c[(HR)2】有机相

—c(HR)水相+c(R-)水相0

①常温下,配制体积相同、pH不同、含R粒子总浓度相同的系列溶液,分别加入等量有机溶剂萃取。测

算并得到D随pH变化的曲线如图所示。分析D随pH升高而降低的原因___________。

15

105

②当所配制的HR溶液pH=1时,IgD随幽的变化曲线如图所示。

a.萃取宜在___________温度下进行(填“较高”或“较低”)。

b.经测定,在图中M点对应温度下,反应(ii)平衡常数K=l,c(HR"=0.02mol-LT,忽略水相中HR

的电离,则有机相中c(HR)有机相mol-L1;计算该温度下,反应(出)的平衡常数K

(写出计算过程)o

【答案】(1)①.3d5②.AC

「/、俨紫外光不

3+2++

(2)[(CH3COO)Fe]+7Fe+2H2O8Fe+2CO2T+7H

(3)-2八旦+24凡+八凡

(4)①.pH升高,反应(i)平衡正移,导致反应(ii)平衡逆移,平衡分配比下降②.较低③.0.02

c(HR)有机相+2C[(HR)2〕

图中M点,lgD=1.0,则囿幽=io.反应(ii)平衡常数

c(HR)水相+c(R)水相

K=l,c(HR)aq=Q02mol-L,则‘设R相=],。邰)有机相=c(HR)水相=0.02mo"T,忽略

水相中HR的电离则C(R-)+C(HR)水相=0.02mol-LT故

c(HR)有机相+2C[(HR"有机相Q02+2c[(HRh]有机相

=10,c[(HR"有机相=Q09m°l/L,反应(出)

c(HR)水相+。3)水相0.02

”(HR.有机相_0,09

的平衡常数K为=225

/(河)有机相0.0223

【解析】

【小问1详解】

①铁原子失去3个电子形成铁离子,基态Fe3+的价电子排布式为3d5o

②A.反应达平衡时,各物质的浓度不再改变,溶液的颜色不再变化,正确;

B.增大Fe3+浓度,物质浓度增大,反应速率加快,则逆反应速率加快,错误;

C.pH过低,使得平衡逆向移动,不利于[FeR广的生成,正确;

D.反应为放热反应,升高温度,该平衡逆向移动,错误;

故选AC;

【小问2详解】

光催化降解反应中铁离子化合价由+3变为+2、碳元素化合价由0变为+4,结合电子守恒可知,反应为:

「/、[2+3+紫外光小

3+2++

[(CH3COO)FeJ+7Fe+2H2O8Fe+2C02T+7H;

【小问3详解】

由盖斯定律可知,2x(ii)+(iii)-2x⑴得反应2R-(aq)+2H+(aq)「(HR"有机相),贝必也=

-2八旦+2八凡+八1i3;

【小问4详解】

①pH升高,促使反应⑴平衡正移,导致反应(ii)平衡逆移,使得有机相中HR减小,平衡分配比下降;

②a.由图可知,萃取宜在较低温度下进行,此时IgD值较大,萃取效果较好。

c(HR)­+2c「(HR)J

b.图中M点,lgD=L0,则」~——匕-」有机相=io;反应(ii)平衡常数

c(HR)水相+c(R)水相

K=l,c(HR)「0.02mol-LT,则:黑::二,或可)有机相=c(HR)水相=0.02mollT,忽略水

相中HR的电离,则c(R.)+c(HRLg=0.02mol-L,故

c(HR)有机相+2C[(HR)2]有机相Q02+2C[(HR)2]有机相

=10,c[(HR)1=0.09moVL,反应(出)

c(HR)水相+c(R)水相0.02

c[(HR)21有机相_0.09

的平衡常数K为=225o

c(HR)有机相0.022

20.采用“一锅法”合成有机物,可有效避免中间产物的分离和纯化处理等问题。一种从简单原料出发,最后

一步通过“一锅法”高效合成抗帕金森药物(Lazabemide)的路线如图(加料顺序、反应条件略):

co—

H

・HC1

O

Lazabemide

(1)化合物i的产量可以用来衡量一个国家石油化工的发展水平,其结构简式为

(2)化合物v的含氧官能团名称为

(3)根据化合物ii的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。

序号反应试剂、条件反应形成的新结构反应类型

aNaOH溶液、加热——

C1

b—=J

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