7．（14分）
绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。
某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。
回答下列问题：
（1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。
再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。
由此可知：
______________、_______________。
（2）为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带端开关K1和K2）（设为装置A）称重，记为m1g。
将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2g。
按下图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是____________________。
②将下列实验操作步骤正确排序___________________（填标号）；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3g。
a.点燃酒精灯，加热b.熄灭酒精灯c.关闭K1和K2
d.打开K1和K2，缓缓通入N2e.称量Af.冷却至室温
③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________（列式表示）。
若实验时按a、d次序操作，则使x__________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（3）为探究硫酸亚铁的分解产物，将
（2）中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。
实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C、D中的溶液依次为_________（填标号）。
C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为_______________。
a．品红b．NaOHc．BaCl2d．Ba（NO3）2e．浓H2SO4
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。
8．（15分）
重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。
制备流程如图所示：
回答下列问题：
（1）步骤①的主要反应为：
FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3
Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2
上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为__________。
该步骤不能使用陶瓷容器，原因是________________。
（2）滤渣1中含量最多的金属元素是____________，滤渣2的主要成分是_______________及含硅杂质。
（3）步骤④调滤液2的pH使之变____________________（填“大”或“小”），原因是_________（用离子方程式表示）。
（4）有关物质的溶解度如图所示。
向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。
冷却到___________________（填标号）得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a.80℃b.60℃c.40℃d.10℃
步骤⑤的反应类型是___________________。
（5）某工厂用m1kg铬铁矿粉（含Cr2O340%）制备K2Cr2O7，最终得到产品m2kg，产率为_____________。
9．（14分）
砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2O3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。
回答下列问题：
（1）画出砷的原子结构示意图____________。
（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2O3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。
写出发生反应的化学方程式________。
该反应需要在加压下进行，原因是________。
（3）已知：
As（s）+
H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）ΔH1
H2（g）+
O2（g）=H2O（l）ΔH2
2As（s）+
O2（g）=As2O5（s）ΔH3
则反应As2O5（s）+3H2O（l）=2H3AsO4（s）的ΔH=_________。
（4）298K时，将20mL3xmol·L−1Na3AsO3、20mL3xmol·L−1I2和20mLNaOH溶液混合，发生反应：
AsO33−（aq）+I2（aq）+2OH−
AsO43−（aq）+2I−（aq）+H2O（l）。
溶液中c（AsO43−）与反应时间（t）的学%科网关系如图所示。
①下列可判断反应达到平衡的是__________（填标号）。
a.溶液的pH不再变化
b.v（I−）=2v（AsO33−）
c.c（AsO43−）/c（AsO33−）不再变化
d.c（I−）=ymol·L−1
②tm时，v正_____v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。
③tm时v逆_____tn时v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是_____________。
④若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为___________。
10．[化学——选修3：
物质结构与性质]（15分）
研究发现，在CO2低压合成甲醇反应（CO2+3H2=CH3OH+H2O）中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。
回答下列问题：
（1）Co基态原子核外电子排布式为_____________。
元素Mn与O中，第一电离能较大的是_________，基态原子核外未成对电子数较多的是_________________。
（2）CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。
（3）在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_________，原因是______________________________。
（4）硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn（NO3）2中的化学键除了σ键外，还存在________。
（5）MgO具有NaCl型结构（如图），其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm，则r（O2-）为________nm。
MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a'=0.448nm，则r（Mn2+）为________nm。
11．[化学——选修5：
有机化学基础]（15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的合成路线如下：
回答下列问题：
（1）A的结构简式为____________。
C的化学名称是______________。
（2）③的反应试剂和反应条件分别是____________________，该反应的类型是__________。
（3）⑤的反应方程式为_______________。
吡啶是一种有机碱，其作用是____________。
（4）G的分子式为______________。
（5）H是G的同分异构体，其苯环上的取代基与G的相同但位置不同，则H可能的结构有______种。
（6）4-甲氧基乙酰苯胺（
）是重要的精细化工中间体，写出由苯甲醚（
）制备4-甲氧基乙酰苯胺的合成路线___________（其他试剂任选）。
参考答案
1．C
【解析】CaCO3受热分解生成CO2和CaO，燃煤中加入CaCO3不能减小温室气体CO2的排放，故选C。
2．A
【解析】A．植物没氢化过程发生油脂与氢气的加成反应，故A正确；B．淀粉和纤维素的聚合度不同，造成它们的分子式不同，所以不是同分异构体，故B错误；C．环己烷与苯都不与酸性KMnO4溶液反应，所以不能用该方法鉴别环己烷与苯，故C错误；D．溴苯与苯互溶，不能用水分离溴苯和苯的混合物，故D错误；答案为A。
3．B
【解析】A．刻度以下部分还容纳有盐酸，所以滴定管中盐酸体积大于20.00mL，故A错误；B．碘易于酒精，可用酒精清洗碘，又由于酒精与水互溶，再用水清洗即可洗净，故B正确；C．湿润pH相当于稀释溶液，会造成醋酸钠溶液pH偏低，故C错误；D．容量瓶只能定容，不能在容量瓶中溶解KMnO4固体，故D错误；答案为B。
4．A
【解析】A．11B中含有6个中子，0.1mol11B含有6NA个中子，A正确；B．溶液体积未定，不能计算氢离子个数，B错误；C．标准状况下苯是液体，不能利用气体摩尔体积计算22.4L苯完全燃烧产生的CO2分子数目，C错误；D．PCl3与Cl2反应生成PCl5的反应是可逆反应，所以1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5，增加的P－Cl键的数目小于2NA个，D错误，答案选A。
5．D
【解析】A．原电池工作时，Li+向正极移动，则a为正极，正极上发生还原反应，随放电的多少可能发生多种反应，其中可能为2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，故A正确；B．原电池工作时，转移0.02mol电子时，氧化Li的物质的量为0.02mol，质量为0.14g，故B正确；C．石墨能导电，利用石墨烯作电极，可提高电极a的导电性，故C正确；D．电池充电时间越长，转移电子数越多，生成的Li和S8越多，即电池中Li2S2的量越少，故D错误；答案为A。
6．D
【解析】由图表可知，W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素；A.NH3分子间有氢键，其沸点比HCl高，故A错误；B.Al（OH）3显两性，N元素的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性，故B错误；C.Al2O3是离子晶体，高熔点，而AlCl3是分子晶体，熔点低，故C错误；D.Al3+和O2-离子结构相同，核电荷数大，离子半径小，故D正确；答案为D。
7．
（1）样品中无Fe3+；硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁；
（2）①干燥管②dabfce③
；偏小；
（3）①c、a；产生白色沉淀、品红溶液褪色；②2FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3
【解析】
（1）样品溶于水滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，说明样品中无Fe3+；再向试管中通入空气，溶液逐渐变红，这说明有铁离子产生，即硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁，铁离子遇KSCN溶液显红色；
（2）①根据仪器构造可知B是干燥管；
②由于装置中含有空气，空气能氧化硫酸亚铁，所以加热前需要排尽装置中空气，利用氮气排出空气，为了使生成的水蒸气完全排除，应该先熄灭酒精灯再冷却，然后关闭K1和K2，最后称量，即正确的排序是dabfce；
③样品的质量是m2－m1，加热后剩余固体是硫酸亚铁，根据铁原子守恒可知
，解得x＝
；若实验时按a、d次序操作，在加热过程中硫酸亚铁被空气氧化为硫酸铁，导致m3增加，因此x偏小；
（3）①最终得到红棕色固体，说明有氧化铁生成，即分解过程发生了还原还原反应，根据化合价变化可知一定有SO2生成，这说明硫酸亚铁分解生成氧化铁、SO2和三氧化硫。
三氧化硫溶于水生成硫酸，硫酸和钡离子结合生成白色沉淀硫酸钡，由于硝酸钡在酸性溶液中有氧化性，能氧化SO2，所以应该用氯化钡，检验SO2用品红溶液，所以C、D的溶液依次为氯化钡溶液和品红溶液，实验现象是C中溶液变浑浊产生白色沉淀，D中品红溶液褪色；
②根据以上分析可知硫酸亚铁高温分解的方程式为2FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3。
8．
（1）2:
7陶瓷在高温下会与Na2CO3反应
（2）铁Al（OH）3
（3）小增大溶液中H+，促进平衡2CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O正向移动
（4）d复分解反应
（5）
【解析】
（1）FeO·Cr2O3是还原剂，完全氧化为Na2CrO4和Fe2O3，每摩转移7mol电子，而NaNO3是氧化剂，还原产物为NaNO3，每摩转移2mol电子，根据电子守恒可知，FeO·Cr2O3和NaNO3的系数比为2:
7；陶瓷在高温下会与Na2CO3反应，则熔融时不能使用陶瓷容器；
（2）熔块中氧化铁不溶于水，过滤后进入滤渣1，则滤渣1中含量最多的金属元素是铁；滤液1中含有AlO2-、SiO32-及CrO42-，调节溶液pH并过滤后得滤渣2为Al（OH）3；
（3）滤液2调节pH的目的是提高溶液的酸性，pH变小；因为溶液中存在2CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O，增大溶液中H+浓度，可促进平衡正向移动，提高溶液中Cr2O72-的浓度；
（4）由图示可知，在10℃左右时，得到K2Cr2O7的固体最多，故答案为d；2KCl+Na2Cr2O7=K2Cr2O7↓+2NaCl的反应类型为复分解反应；
（5）样品中Cr2O3的质量为m1×40%Kg，则生成K2Cr2O7的理论质量为m1×40%Kg×
，则所得产品的产率为m2Kg÷（m1×40%Kg×
）×100%=
×100%。
9．
（1）
（2）2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S增加反应物O2的浓度，能够有效提高As2S3的转化率
（3）2△H1-3△H2-△H3
（4）①ac、大于、小于、tm时AsO43-浓度更小，反应速率更慢、K=
【解析】
（1）砷是33号元素，原子核外电子排布式[Ar]3d104s24p3，原子结构示意图正确答案：
；
（2）原已知可以得到As2S3+O2→H3AsO4+S，As2S3总共升高10价，得失电子配平得2As2S3+5O2→4H3AsO4+6S，再考虑质量守恒，反应前少12H、6O，所以反应原理为2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S。
该反应加压时，增加反应物O2的浓度，平衡正向移动，能够有效提高As2S3的转化率；
（3）待求解反应可以由反应①×2-反应②×3-反应③，则△H=2△H1-3△H2-△H3；
（4）①a溶液pH不变时，则c（OH-）也保持不变，反应处于平衡状态；b根据速率关系，v（I-）/2=v（AsO33-），则b的等式始终成立，反应不一定处于平衡状态；c由于提供的Na3ASO3总量一定，所以c（AsO43-）/c（AsO33-）不再变化时，c（AsO43-）与c（AsO33-）也保持不变，反应处于平衡状态；dc（I-）=ymol/L时，从图中可以看出，反应处于平衡状态。
正确答案：
ACD。
②反应从正反应开始进行，tm时反应继续正向进行，v正>v逆。
正确答案：
大于。
③tm时比tn时AsO43-浓度更小，所以逆反应速率也更小，正确答案：
小于、tm时AsO43浓度更小，反应速率更慢。
④反应前，三种溶液混合后，Na3ASO3浓度为
，同理I2浓度为xmol/L，反应达到平衡时，生成c（AsO43-）为ymol/L，则反应生成I-浓度c（I-）=2ymol/L，消耗AsO33-、I2浓度均为ymol/L，平衡时c（AsO33-）为（x-y）mol/L，c（I2）为（x-y）mol/L，溶液中c（OH-）=1mol/L，K=
。
10．
（1）1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2OMn
（2）spsp3
（3）H2O>CH3OH>CO2>H2，H2O与CH3OH均为非极性分子，H2O中氢键比甲醇多，CO2分子量较大，范德华力较大
（4）π键、离子键（5）0.1480.076
【解析】
（1）Co是27号元素，位于元素周期表第4周期第VIII族，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。
元素Mn与O中，由于O元素是非金属性而Mn是过渡元素，所以第一电离能较大的是O。
O基态原子价电子为2s22p4，所以其核外未成对电子数是2，而Mn基态原子价电子排布为3d54s2，所以其核外未成对电子数是5，因此核外未成对电子数较多的是Mn。
（2）CO2和CH3OH的中心原子C原子的价层电子对数分别为2和4，所以CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为sp和sp3。
（3）在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为H2O>CH3OH>CO2>H2，原因是常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体，液体的沸点高于气体；H2O与CH3OH均为非极性分子，H2O中氢键比甲醇多，所以水的沸点高于甲醇；二氧化碳的相对分子质量比氢气大，所以二氧化碳分子间作用力较大、沸点较高。
（4）硝酸锰是离子化合物，硝酸根和锰离子之间形成离子键，硝酸根中N原子与3个氧原子形成3个σ键，硝酸根中有一个氮氧双键，所以还存在π键。
（5）因为O2－是面心立方最密堆积方式，面对角线是O2－半径的4倍，即4r=
a，解得r=
nm=0.148nm；MnO也属于NaCl型结构，根据晶胞的结构，Mn2＋构成的是体心立方堆积，体对角线是Mn2＋半径的4倍，面上相邻的两个Mn2＋距离是此晶胞的一半，因此有
=0.076nm。
11．
（1）
，三氟甲苯；
（2）浓硝酸、浓硫酸，并加热取代反应；（3）
吸收反应产物的HCl，提高反应转化率（4）C11H11O3N2F3（5）9种（6）
【解析】
（1）反应①发生取代反应，应取代苯环取代基上的氢原子，根据B的结构简式，A为甲苯，即结构简式为：
，C的化学名称为三氟甲苯；
（2）反应③是C上引入－NO2，且在对位，C与浓硝酸、浓硫酸，并且加热得到，此反应类型为取代反应；（3）根据G的结构简式，反应⑤发生取代反应，Cl取代氨基上的氢原子，即反应方程式为：
；吡啶的作用是吸收反应产物的HCl，提高反应转化率；
（4）根据有机物成键特点，G的分子式为：
C11H11O3N2F3；
（5）－CF3和－NO2处于邻位，另一个取代基在苯环上有3种位置，－CF3和－NO2处于间位，另一取代基在苯环上有4种位置，－CF3和－NO2属于对位，另一个取代基在苯环上有2种位置，因此共有9种结构；
（6）根据目标产物和流程图，苯甲醚应首先与混酸反应，在对位上引入硝基，然后在铁和HCl作用下－NO2转化成－NH2，最后在吡啶作用下与CH3COCl反应生成目标产物，合成路线是：
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