C.P的最低价氢化物常温常压下为液体
D.Y形成的化合物种类最多
7.下列离子方程式中,正确的是( )
A.Na2O2与H2O反应制备O2:
Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑
B.向稀硝酸中加入少量铁粉:
3Fe+8H++2NO
===3Fe2++2NO↑+4H2O
C.氯化镁溶液与氨水反应:
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
D.向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液:
Al3++2SO
+2Ba2++4OH-===2BaSO4↓+[Al(OH)4]-
8.(2021·广东清远高三调研)钙钛矿太阳能电池被称为是第三代太阳能电池,如图一是钙钛矿太阳能电池的示意图。
若用该电池作电源电解酸性硫酸铬溶液获取铬单质和硫酸(如图二),下列说法正确的是( )
A.当太阳能电池有6mol电子转移时,Cr棒上增重的质量为104g
B.D电极发生的电极反应式为2H++2e-===H2↑
C.乙池的SO
向甲池移动
D.C电极接钙钛矿太阳能电池的B极
9.常温下,向20mL0.1mol·L-1NaHA(酸式盐)溶液中分别滴加0.1mol·L-1盐酸或0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH与滴加溶液体积关系如图所示。
下列推断正确的是( )
A.NaHA在水中电离程度小于水解程度
B.在对应的各点溶液中,H点水的电离程度最大
C.E点对应的溶液中有c(Na+)=c(HA-)+c(A2-)
D.F点对应的溶液中存在c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)
10.一种以明矾石[主要成分为K2SO4·Al2(SO4)3·4Al(OH)3,含少量SiO2]为原料制备铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如图所示,下列说法错误的是( )
A.“焙烧”生成的SO2可回收利用作为制取硫酸的原料
B.明矾石“焙烧”反应中,转移2mole-可生成1molSO2
C.“酸溶”中使用的硫酸可用盐酸代替
D.NH4Al(SO4)2·12H2O为强电解质
二、非选择题:
本题共5小题,共60分。
11.(13分)利用氯碱工业中的固体废物盐泥[主要成分为Mg(OH)2、CaCO3、BaSO4,还含有少量NaCl、Al(OH)3、Fe(OH)3、Mn(OH)2等]与废酸反应制备七水硫酸镁,既处理了三废,又有经济效益。
其工艺流程如图1所示:
已知:
(i)部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示。
沉淀物
Mn(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
pH(完全沉淀)
10.02
8.96
3.20
4.70
11.12
(ii)两种盐的溶解度随温度的变化(单位为g/100g水)如图2所示。
根据图1并参考表格pH数据和图2,请回答下列问题:
(1)在酸解过程中,加入的酸为__________,加快酸解速率可采取的措施有________________________________________________________________________。
(2)加入的NaClO可与Mn2+反应产生MnO2沉淀,该反应的离子方程式是______________
_____________________________________________________________________________。
(3)本工艺流程多次用到抽滤操作,优点是_________________________________________。
抽滤①所得滤渣A的成分为________和CaSO4;抽滤②所得滤渣B的成分为MnO2、________和________;抽滤③所得滤液D中主要阳离子的检验方法是__________________________
______________________________________________________________________________。
(4)依据图2,操作M应采取的方法是适当浓缩,____________________________________
______________________________________________________________________________。
(5)每生产1吨MgSO4·7H2O,需要消耗盐泥2吨。
若原料利用率为70%,则盐泥中镁(以氢氧化镁计)的质量分数约为________。
12.(14分)(2020·河北衡水中学高三期中)常温常压下,一氧化二氯(Cl2O)为棕黄色气体,沸点为3.8℃,42℃以上分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水反应生成HClO。
[制备产品] 将氯气和空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入含水8%的碳酸钠中制备Cl2O,并用水吸收Cl2O(不含Cl2)制备次氯酸溶液。
(1)各装置的连接顺序为______→______→______→C→______(填字母)。
(2)装置B中多孔球泡和搅拌棒的作用是________________________________;装置C的作用是___________________________________________________________________________。
(3)制备Cl2O的化学方程式为____________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(4)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的主要优点是____________________。
(5)反应过程中,装置B需放在________________________________________(填“冷水”
或“热水”)中。
[测定浓度]
(6)已知次氯酸可被FeSO4等物质还原。
用下列实验方案测定装置E所得溶液中次氯酸的物质的量浓度:
量取10mL上述次氯酸溶液,并稀释至100mL,再从中取出10.00mL于锥形瓶中,并加入10.00mL0.800mol·L-1的FeSO4溶液,充分反应后,用0.050mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液24.00mL,则原次氯酸的物质的量浓度为___________________________________________________________(保留四位有效数字)。
13.(13分)(2021·长沙高三质检)二氧化碳催化加氢合成乙烯在环境保护、资源利用、战略需求等方面具有重要意义。
CO2和H2在铁系催化剂作用下发生化学反应:
Ⅰ.2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2>0
请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ能自发进行,则ΔH1________0(填“<”“>”或“=”);该反应自发进行的条件是________________________________________________________________________。
(2)在密闭容器中通入1molCO2和3molH2,在铁系催化剂作用下进行反应,CO2的平衡转化率随温度和压强的变化如图1所示。
①下列说法正确的是________(填字母)。
A.由图1可知:
0.1MPa下,200~550℃时以反应Ⅰ为主,550℃以后以反应Ⅱ为主
B.反应Ⅱ化学方程式前后物质的化学计量数之和相等,所以反应Ⅱ的ΔS等于零
C.恒温恒压下,容器内气体的密度不变时,说明反应已达到平衡
D.其他条件不变,将CO2和H2的初始物质的量之比改为2∶3,可提高CO2平衡转化率
②图1中点M(350,70),此时乙烯的选择性为
(选择性:
转化的CO2中生成C2H4和CO的百分比)。
计算该温度时:
反应Ⅱ的平衡常数K=________。
③在图1中,温度大于800℃时,随着压强的增大,CO2的平衡转化率减小,请解释原因:
________________________________________________________________________。
(3)有研究表明,在铁系催化剂作用下反应Ⅰ分两步进行:
i.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) 慢
ii.2CO(g)+4H2(g)C2H4(g)+2H2O(g) 快
在图2中画出反应Ⅰ分两步进行的“能量—反应过程图”。
起点从[2CO2(g)+6H2(g)]开始。
14.(10分)(2020·河北衡水中学高三模拟)KZnF3被认为是良好的光学基质材料,可由K2CO3、ZnF2、NH4HF2制备。
回答下列问题:
(1)基态F原子的外围电子轨道表示式___________________________________。
(2)K2CO3中阴离子的空间结构为__________。
(3)NH4HF2的组成元素的电负性由大到小的顺序为________________(用元素符号表示);其中N原子的杂化方式为__________;HF能形成分子缔合体(HF)n的原因为_______________。
(4)ZnF2具有金红石型四方结构,KZnF3具有钙钛矿型立方结构,两种晶体的晶胞结构如图所示:
①ZnF2和KZnF3晶体(晶胞顶点为K+)中,Zn的配位数之比为__________。
②若NA表示阿伏加德罗常数的值,则ZnF2晶体的密度为____________g·cm-3(用含a、c、NA的代数式表示)。
15.(10分)化合物F是合成药物的重要的中间体,一种合成路线如下:
A
B
C
D
E
回答下列问题
(1)芳香族化合物A的元素分析为:
76.6%碳、17.0%氧、其余为氢,则A的化学名称为________。
(2)反应1中浓硫酸的作用是______________________,反应3的反应类型为____________。
(3)反应2的化学方程式为________________________________________________________。
(4)C的结构简式为______________________________________________________________。
(5)E中含有的官能团的名称有醚键、______________________________________________。
(6)满足下列条件的D的同分异构体有________种。
①属于芳香族化合物,且为邻二取代;
②属于酯类,水解产物之一遇FeCl3溶液显紫色;
③非苯环上的核磁共振氢谱有三组峰。
答案精析
1.B 2.D 3.C 4.D 5.C 6.D 7.D 8.A 9.D 10.C
11.
(1)硫酸 升温、把盐泥粉碎、搅拌等
(2)Mn2++ClO-+H2O===MnO2↓+2H++Cl-
(3)速度快 BaSO4 Fe(OH)3 Al(OH)3 焰色反应
(4)趁热过滤 (5)16.8%
12.
(1)A D B E
(2)增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应充分进行 除去Cl2O中的Cl2 (3)2Cl2+Na2CO3===Cl2O+2NaCl+CO2(或2Cl2+2Na2CO3+H2O===Cl2O+2NaCl+2NaHCO3) (4)制得的次氯酸溶液纯度较高,浓度较大
(5)冷水 (6)1.000mol·L-1
13.
(1)< 低温
(2)①AC ②
(或0.62或0.615)
③温度高于800℃时,以反应Ⅱ为主,压强增大,平衡不移动。
但压强增大,使反应Ⅰ平衡正移,水蒸气浓度增大,CO2和H2浓度减小,从而导致反应Ⅱ平衡逆移,所以CO2的平衡转化率减小
(3)
14.
(1)
(2)平面三角形 (3)F>N>H sp3 HF分子间能形成氢键 (4)①1∶1 ②
解析
(1)F为9号元素,F元素处于第2周期第ⅦA族,外围电子排布式为2s22p5,外围电子轨道表示式为
(2)CO
的中心原子C原子孤电子对数=
=0,价电子对数=3+0=3,空间结构与VSEPR模型相同为平面三角形。
(3)元素的非金属性越强,电负性越大,故电负性:
F>N>H;NH
中N原子形成4个N—H键,价电子对数为4,N原子采取sp3杂化;HF分子之间容易形成氢键,形成分子缔合体(HF)n。
(4)①ZnF2晶胞中,白色球数目为1+8×
=2,黑色球数目为2+4×
=4,故白色球为Zn、黑色球为F,可知Zn的配位数为6;KZnF3晶体(晶胞顶点为K+)中,则体心白色球为Zn,Zn的配位数为6,故二者配位数之比为6∶6=1∶1。
②晶胞相当于含有2个“ZnF2”,晶胞的质量=
,晶胞的体积=a×10-7cm×a×10-7cm×c×10-7cm=a2c×10-21cm3,则晶体的密度=
=
g·cm-3。
15.
(1)苯酚
(2)反应物、催化剂 取代反应
(3)
+CH3I―→
+NaI(4)
(5)碳碳双键、羰基
(6)3