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- 2021-04-13 发布
模拟专练卷 01
化 学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Fe-56
一、选择题:本题共 7 个小题,每小题 6 分。共 42 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。
7.以铁作阳极,利用电解原理可使废水中的污染物凝聚而分离,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.电极 b 为阴极
B.a 极的电极反应式:Fe-2e-=Fe2+
C.处理废水时,溶液中可能发生反应:4Fe2++O2+8OH-+2H2O=4Fe(OH)3
D.电路中每转移 3 mol 电子,生成 1 mol Fe(OH)3 胶粒
【答案】D
【解析】A. 根据图示 a 电极为 Fe 电极,连接电源正极,作阳极,失去电子,发生氧化反应,b 电极连接电源
负极,作阴极,A 正确;
B. 由图示可知:a 电极为 Fe 电极,失去电子,发生氧化反应,阳极的电极反应式为 Fe-2e-=Fe2+,B 正确;
C.Fe2+具有还原性,容易被溶解在溶液的氧气氧化变为 Fe3+,氧气得到电子变为 OH-,Fe3+与OH-结合形成 Fe(OH)3,
根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,在处理废水时,溶液中可能发生的反应为:4Fe2++O2+8OH-+2H2O=4Fe(OH)3,
C 正确;
D. Fe(OH)3 胶粒是许多 Fe(OH)3 的集合体,所以电路中每转移 3 mol 电子,生成 Fe(OH)3 胶粒的物质的量小于 1
mol,D 错误;故合理选项是 D。
8.工业制备硝酸的反应之一为:3NO2 + H2O=2HNO3+NO。用 NA 表示阿伏加德罗常数, 下列说法正确的是
A.室温下,22.4 L NO2 中所含原子总数为 3NA
B.36gH2O 中含有共价键的总数为 2NA
C.标准状况下,11.2L NO 中所含电子总数为 5NA
D.上述反应,生成 1molHNO3 转移电子的数目为 NA
【答案】D
【解析】A.室温下,22.4 LNO2 的物质的量无法计算,所以不能计算其中含有的原子总数,故 A 错误;
B.1molH2O 中含有 2mol 共价键,36gH2O 为 2mol,则其中含有共价键的总数为 4NA;故 B 错误;
C.1molNO 中含有的电子数为 15 NA,标准状况下,11.2L NO 的物质的量为 0.5mol,其中所含电子总数为 15
NA×0.5 =7.5NA,故 C 错误;
D.3NO2 + H2O=2HNO3+NO 反应中,每生成 2molHNO3 转移的电子数为 2NA,所以生成 1molHNO3 转移电子
的数目为 NA,故 D 正确;综上所述,答案为 D。
9.1912 年 E.Beckmann 冰点降低法获得了黄色的正交α—型硫元素的一种同素异形体 S8 分子。1891 年,M.R.Engel
首次制得了一种菱形的ε—硫,后来证明含有 S6 分子。下列说法正确的是
A.S6 和 S8 分子分别与铜粉反应,所得产物可能均为 CuS
B.推测 Na2S8 可能是一种复合分子材料
C.S6 和 S8 分子分别与过量的氧气反应可以得到 SO3
D.等质量的 S6 和 S8 分子分别与足量的 KOH 反应,消耗 KOH 的物质的量相同
【答案】D
【解析】A.S6 和 S8 是硫元素的不同单质,化学性质相似,因此它们分别与铜粉反应,所得产物相同均为 Cu2S,
故 A 选项错误。
B.Na2S8 不是复合分子材料,故 B 选项错误。
C.不管氧气过量还是少量,S6 和 S8 分子分别与氧气反应可以得到 SO2,故 C 选项错误。
D.等质量的 S6 和 S8 分子,其硫原子的物质的量相同,因此它们分别与足量的 KOH 反应,消耗 KOH 的物质的
量相同,故 D 选项正确。故答案选 D。
10.依据反应 2NaIO3+5SO2+4H2O=I2+3H2SO4+2NaHSO4,并利用下列装置从含 NaIO3 的废液中制取单质碘的
CCl4 溶液并回收 NaHSO4。
其中装置正确且能达到实验目的的组合是
A.①②③④ B.①②③ C.②④ D.②③
【答案】D
【解析】①铜与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫,装置①缺少加热部分,故①错误;
②将二氧化硫通入碘酸钠溶液中实施上述反应,由于二氧化硫易溶于水,需通过倒扣的漏斗以防止倒吸,故②正
确;
③用四氯化碳萃取出溶液中的碘,然后用分液法将碘的四氯化碳溶液与水层分离,故③正确;
④从硫酸氢钠溶液中提取硫酸氢钠固体应采用的方法是蒸发,应该将溶液置于蒸发皿中加热,而不能用坩埚,故
④错误;答案选 D。
11.短周期元素 A、B、D、E 的原子序数依次增大,B、E 位于同主族,四种元素的一种化合物的结构式如图所
示 。下列说法不正确的是
A.B 的最简单氢化物的沸点比 E 的高
B.D 和 E 形成的三核二元化合物的水溶液中,阴、阳离子的浓度之比小于 1:2
C.化合物 DA 的水溶液呈碱性
D.同时含有 A、B、D、E 四种元素的盐至少有两种
【答案】B
【解析】短周期元素 A、B、D、E 的原子序数依次增大,四种元素组成的一种化合物的结构式为 ,
B 与 A 成键时,B 形成两个共价键,位于ⅥA 族,B、E 位于同主族,则 B 为 O, E 为 S ,E 能够形成 4 个共
价键,有一对配位键,得到 D 给的一个电子,达到稳定结构; D 能够形成+1 价阳离子,其原子序数大于 O,则
D 为 Na;A 只能形成 1 个共价键,则 A 位于ⅠA 族,结合原子序数大小可知,A 为 H 元素,据此解答。
A. 根据分析,B、E 位于同主族,属于 O 和 S,B 的最简单氢化物是水,分子中含有氢键,E 的最简单氢化物
是硫化氢,水的沸点高于硫化氢的沸点,故 A 正确;
B.D 为 Na,E 为 S, D 和 E 形成的三核二元化合物是 Na2S,Na2S 是强碱弱酸盐,S2-水解生成 HS-和 OH-,溶
液中阴离子的浓度增大,阴、阳离子的浓度之比大于 1:2,故 B 错误;
C.A 为 H 元素,D 为 Na;化合物 DA 为 NaH,可与水反应生成氢氧化钠和氢气,其水溶液呈碱性,故 C 正确;
D.A 为 H 元素,B 为 O;D 为 Na;E 为 S,同时含有 A、B、D、E 四种元素的盐有 NaHSO4 或 NaHSO3,至少
有两种,故 D 正确;答案选 B。
12.我国自主研发的对二甲苯绿色合成项目取得新进展,其合成过程如图所示。
下列说法不正确的是
A.丙烯醛分子中所有原子可能共平面 B.可用溴水鉴别异戊二烯和对二甲苯
C.对二甲苯的二氯代物有 6 种 D.M 能发生取代,加成,加聚和氧化反应
【答案】C
【解析】
A.丙烯醛分子中的碳碳双键是平面结构,醛基也是平面结构,中间是一个可以旋转的单键,所以分子里所有原
子有可能在同一平面,A 正确;
B.异戊二烯里含有碳碳双键,可以与溴水发生加成反应而导致溴水褪色,而对二甲苯与溴水不反应,可以鉴别,
B 正确;
C.对二甲苯里面有两种类型的 H,其二氯代物共有 7 种:①当两个氯取代甲基上的 H 时有两种,②当有一个氯
取代甲基上的 H,另一个取代苯环上的 H,有邻、间两种结构,③当两个氯都取代苯环上的 H,采用定一议二的
方法,当其中一个氯在甲基邻位时,另一个氯有 3 种结构,此二氯代物有 3 种,C 错误;
D.M 中有碳碳双键,可以发生加成、加聚反应,醛基可以发生氧化、加成反应,烃基可以发生取代反应,D 正
确;答案选 C。
13.某三元羧酸 H3A 在表面活性剂、洗涤剂、润滑剂等方面具有重要的地位。常温时,向 10 mL 0.01 mol·L−1 的
H3A 溶液中滴入 0.01 mol·L−1 的 NaOH 溶液,H3A、H2A−、HA2−、A3−的物质的量分数与溶液的 pH 的关系如
图所示。下列说法错误的是( )
A.该温度下,H3A 的电离常数 Ka1=10−a
B.若 b=7,加入 20 mL NaOH 溶液时,溶液的 pH<7
C.NaOH 溶液的体积为 30 mL 时,溶液中:c(OH−)=3c(H3A)+2c(H2A−)+c(HA2−)+c(H+)
D.反应 2H2A−
⇌
H3A+HA2−在该温度下的平衡常数 K=10a-b
【答案】B
【解析】
由图像可知 pHc( H2A-),pH=a 时,c(H3A)=c( H2A-),pH=b
时 c(HA2-)=c( H2A-),pH=c 时 c(HA2-)=c( A3-),结合溶液中电荷守恒、物料守恒和电离平衡常数进行分
析计算。
A.电离常数只与温度有关,H3A 的一级电离常数看图像左侧的第一个交点,故 Ka1=c(H+),故 A 正确;
B.加入 20 mL NaOH 溶液时,溶液中的溶质为 Na2HA,位于 pH=b=7 的右侧,此时溶液的 pH>7,故 B 错误;
C.NaOH 溶液的体积为 30mL 时,物料守恒表达式为 + - 2- 3-
3 2c Na =3 c H A +c H A +c HA +c A( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ,
电荷守恒表达式为 + + - 2- 3- -
2c Na +c H =c H A +2c HA +3c A +c OH( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ),两式联立可得题中表达式,
故 C 正确;
D.该反应在此温度下的平衡常数为
+ 2-
a-b3 a2
- - +
a12 2
c(H A) Kc(H ) c(HA )K= = =10Kc(H A ) c(H A ) c(H )
,故 D 正确;故答
案选:B。
二、非选择题:共 58 分,第 26~28 题为必考题,每个试题考生都必须作答。第 35~36 题为选考题,考生根据要
求作答。
(一)必考题:共 43 分。
26.(14 分)氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,某工厂以硫化铜矿石(含 CuFeS2、Cu2S 等)为原料制
取 Cu2O 的工艺流程如下:
常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的 pH 如下表:
Fe(OH)2 Fe(OH)3 Cu(OH)2
开始沉淀 7.5 2.7 4.8
完全沉淀 9.0 3.7 6.4
(1)炉气中的有害气体成分是___________,Cu2S 与 O2 反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
___________。
(2)试剂 X 是 H2O2 溶液,当试剂 X 是___________时,更有利于降低生产成本。
(3)加入试剂 Y 调 pH 时,pH 的调控范围是________。
(4)“还原”步骤中为提高 N2H4 转化率可采取的措施有_________(填序号)。
a.不断搅拌,使 N2H4 和溶液充分接触 b.增大通入 N2H4 的流速
c.减少 KOH 的进入量 d.减小通入 N2H4 的流速
(5)写出用 N2H4 制备 Cu2O 的化学方程式为_______________
(6)操作 X 包括烘干,其中烘干时要隔绝空气,其目的是____________。
(7)工业上用氨气生产氢氰酸(HCN 的反应为:CH4(g)+NH3(g)
⇌
HCN(g)+3H2(g )
△
H>0。其他条件一定,
达到平衡时 NH3 转化率随外界条件 X 变化的关系如图所示。则 X 可以是___________(填字母序号)
a.温度 b.压强 c.催化剂 d.
3
4
n NH
n CH
【答案】
(1)SO2 (1 分) 2∶1(2 分) (2)空气或氧气 (1 分) (3)3.7≤pH<4.8 (2 分) (4)ad (2 分)
(5)4CuSO4+N2H4+8KOH
90℃
2Cu2O+N2↑+4K2SO4+6H2O (2 分) (6)防止 Cu2O 被空气中氧气氧化(2
分)
(7)bd (2 分)
【解析】硫化铜矿石(含 CuFeS2、Cu2S 等)预处理后与氧气焙烧:2CuFeS2+4O2 Cu2S+3SO2+2FeO、
Cu2S+2O2 2CuO+SO2,部分 FeO 被氧化为 Fe2O3,得到相应的金属氧化物和 SO2,加入稀硫酸溶解金属氧
化物,得到含有 Cu2+、Fe2+、Fe3+的酸性溶液,加入试剂 X 将 Fe2+氧化为 Fe3+,加入试剂 Y 调节 pH3.7~4.8 沉淀
Fe3+,过滤,将滤液用 KOH、N2H4 还原,反应为:4CuSO4+N2H4+8KOH 2Cu2O+N2↑+4KSO4+6H2O,过滤,
洗涤、隔绝空气烘干,制得 Cu2O。
(1)根据流程,矿石与氧气高温反应得到金属氧化物和 SO2;Cu2S 与 O2 反应为 Cu2S+2O2 2CuO+SO2,
氧化剂为氧气,还原剂为 Cu2S,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 2:1;
(2)若试剂 X 是 H2O2 溶液,将 Fe2+氧化为 Fe3+;酸性条件下,O2 也可将 Fe2+氧化为 Fe3+,而氧气或空气价格
远低于过氧化氢,故可用氧气或空气替代;
(3)加入试剂 Y 的目的是调节 pH 完全沉淀 Fe3+,但不沉淀 Cu2+,根据表中数据可知,pH 范围为:3.7≤pH<
4.8;
(4)还原过程中发生的反应是 4CuSO4+N2H4+8KOH 2Cu2O+N2↑+4KSO4+6H2O,提高 N2H4 的转化率,则
N2H4 要充分反应;
a.不断搅拌,增加 N2H4 与溶液的接触面,使得 N2H4 充分反应,a 符合题意;
b.增大通入 N2H4 的流速,有部分 N2H4 来不及反应,转化率会降低,b 不符合题意;
c.减少 KOH 的进入量,该反应需要消耗碱,如果没有碱,反应速率减慢,转化率降低,c 不符合题意;
d.减小通入 N2H4 的流速,能够使得 N2H4 反应更加充分,转化率增加,d 符合题意;
综上 ad 符合题意;
(5)根据分析 N2H4 制备 Cu2O 的化学方程式为 4CuSO4+N2H4+8KOH 2Cu2O+N2↑+4KSO4+6H2O;
(6)操作 X 为过滤,洗涤、隔绝空气烘干,制得 Cu2O,因为 Cu2O 可以被 O2 氧化,在加热条件下易被空气氧
化,故烘干过程要隔绝空气;
(7)根据图示,NH3 的转化率随着 X 的增加而减小;
a.该反应为放热反应,升高温度,平衡正向移动,NH3 的转化率增加,与图像不符,a 不符合题意;
b.该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,NH3 的转化率减小,与图像相符,b 符
合题意;
c.催化剂增加化学反应速率,但是不影响平衡移动,NH3 转化率不变,与图像不符,c 不符合题意;
d.
3
4
n NH
n CH
增加,平衡正向移动,但是 NH3 的转化率减小,与图像相符,d 符合题意;综上 bd 符合题意。
27.(14 分) CO2 是地球上取之不尽用之不竭的碳源,将 CO2 应用于生产中实现其综合利用是目前的研究热点。
(1)由 CO2 转化为羧酸是 CO2 资源化利用的重要方法。
I.在催化作用下由 CO2 和 CH4 转化为 CH3COOH 的反应历程示意图如图。
①在合成 CH3COOH 的反应历程中,下列有关说法正确的是_____。(填字母)
a.该催化剂使反应的平衡常数增大
b.CH4→CH3COOH 过程中,有 C—H 键发生断裂
c.由 X→Y 过程中放出能量并形成了 C—C 键
②该条件下由 CO2 和 CH4 合成 CH3COOH 的化学方程式为_____。
II.电解法转化 CO2 制 HCOOH 的原理如图。
①写出阴极 CO2 还原为 HCOO-的电极反应式:_____。
②电解一段时间后,阳极区的 KHCO3 溶液浓度降低,其原因是_____。
(2)由 CO2 合成甲醇是 CO2 资源化利用的重要方法。研究表明在催化剂作用下 CO2 和 H2 可发生反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH
①有利于提高合成 CH3OH 反应中 CO2 的平衡转化率的措施有_____。(填字母)
a.使用催化剂 b.加压 c.增大初始投料比 2
2
n(CO )
n(H )
②研究温度对于甲醇产率的影响。在 210℃~290℃保持原料气中 CO2 和 H2 的投料比不变,得到甲醇的实际
产率、平衡产率与温度的关系如图所示。ΔH____0(填“>”或“<”),其依据是____。
【答案】
(1) Ⅰ①bc (2 分) ②CH4+CO2 CH3COOH (2 分)
Ⅱ①2CO2+HCO3-+2e-=HCOO-+CO32- (2 分)
②阳极产生 O2,c(H+)增大,c(HCO3-)降低;K+部分进入阴极(2 分)
(2)①b (2 分) ②< (2 分) 温度升高,甲醇的平衡产率降低 (2 分)
【解析】(1)Ⅰ.①a.催化剂只能改变化学反应速率,不能改变反应的平衡常数,故 a 错误;
b.由图中变化可知甲烷在催化剂作用下选择性活化,甲烷分子中碳原子会与催化剂形成新的共价键,必有 C-H
键发生断裂,故 b 正确;
c.X→Y 的焓值降低,说明为放热过程,由 CH4→CH3COOH 有 C-C 键形成,故 c 正确;
故答案选 bc;
②由图示可知,由 CO2 和 CH4 合成 CH3COOH 的化学方程式为 CH4+CO2 CH3COOH;
Ⅱ.①阴极得电子,CO2 还原为 HCOO-的电极反应式为:2CO2+HCO3-+2e-=HCOO-+CO32-;
②阳极 H2O 失电子产生 O2,c(H+)增大,碳酸氢根离子与氢离子反应,所以 c(HCO3-)降低,K+部分进入阴极,导
致阳极区的 KHCO3 溶液浓度降低;
(2)①a.使用催化剂只能改变化学反应速率,不影响化学平衡,也就不影响 CO2 的平衡转化率;
b.该反应的正反应为气体体积减小的反应,加压能使化学平衡正向移动,能够提高 CO2 的平衡转化率;
c.增大 CO2 和 H2 的初始投料比,CO2 的平衡转化率降低;
故答案选 b;
②根据图像可知,甲醇的平衡产率随着温度的升高而降低,所以正反应为放热反应,即ΔH<0。
28.(15 分)碳酸亚铁可用于制备补血剂。某研究小组制备了 FeCO3,并对 FeCO3 的性质和应用进行了探究。
已知:①FeCO3 是白色固体,难溶于水②Fe2++6SCN- Fe(SCN)64-(无色)
Ⅰ. FeCO3 的制取(夹持装置略)
实验 i:
装置 C 中,向 Na2CO3 溶液(pH=11.9)通入一段时间 CO2 至其 pH 为 7,滴加一定量 FeSO4 溶液,
产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到 FeCO3 固体。
(1)试剂 a 是_____。
(2)向 Na2CO3 溶液通入 CO2 的目的是_____。
(3)C 装置中制取 FeCO3 的离子方程式为_____。
(4)有同学认为 C 中出现白色沉淀之后应继续通 CO2,你认为是否合理并说明理由________。
Ⅱ.FeCO3 的性质探究
实验 ii
实验 iii
(5)对比实验ⅱ和ⅲ,得出的实验结论是_____。
(6)依据实验ⅱ的现象,写出加入 10%H2O2 溶液的离子方程式_________________________。
Ⅲ.FeCO3 的应用
(7)FeCO3 溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁([CH3CH(OH)COO]2Fe,相对分子质量
为 234)补血剂。为测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数,树德中学化学实验小组准确称 量
1.0g 补血剂,用酸性 KMnO4 溶液滴定该补血剂,消耗 0.1000mol/L 的 KMnO4 溶液 10.00mL,则乳酸亚
铁在补血剂中的质量分数为_____,该数值异常的原因是________________________(不考虑操 作不当以及
试剂变质引起的误差)。
【答案】(1)饱和 NaHCO3 溶液 (1 分)(2)降低溶液中 OH-浓度,防止生成 Fe(OH)2 (1 分)
(3)2HCO3- + Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O (2 分)
(4)不合理(1 分) CO2 会和 FeCO3 反应生成 Fe(HCO3)2(或合理,排出氧气的影响) (2 分)
(5)Fe2+与 SCN-的络合(或结合)会促进 FeCO3 固体的溶解或 FeCO3 固体在 KSCN 溶液中的溶解性比 KCl 溶液中
大 (2 分)
(6)6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或 6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3 或
6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+ (2 分)
(7)117% (2 分) 乳酸根中的羟基被 KMnO4 氧化,也消耗了 KMnO4 (2 分)
【解析】
I. 装置 A 中碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳中混有挥发的氯化氢气体,需要利用装置 B 中盛装的饱和碳酸
氢钠溶液除去,装置 C 中,向碳酸钠溶液(pH=11.9)通入一段时间二氧化碳至其 pH 为 7,滴加一定量硫酸亚铁溶
液产生白色沉淀,过滤,洗涤,干燥,得到 FeCO3;
II. (5)根据 Fe2++6SCN- Fe(SCN)64-分析 FeCO3 在 KCl 和 KSCN 两种不同溶液中的溶解度不同判断;
(6)实验 ii 中溶液显红色且有红褐色沉淀生成,说明加入 10%过氧化氢溶液后有 Fe(OH)3 和 Fe(SCN)3 生成;
(7)FeCO3 溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁补血剂,根据得失电子守恒和元素守恒建立
关系式进行计算;乳酸根中有羟基,也能被高锰酸钾溶液氧化。
I. (1)装置 A 中制取的 CO2 中混有 HCl,欲除去 CO2 中混有的 HCl,B 中盛装的试剂 a 应是饱和 NaHCO3 溶液,
故答案为:饱和 NaHCO3 溶液;
(2)向 Na2CO3 溶液中通入 CO2 的目的是利用 CO2 和 Na2CO3 反应生成的 NaHCO3,提高溶液中 HCO3-的浓度,
抑制 CO32-的水解,降低溶液中 OH-的浓度,防止生成 Fe(OH)2,故答案为:降低溶液中 OH-浓度,防止生成 Fe(OH)2;
(3)装置 C 中,向 Na2CO3 溶液(pH=11.9)通入一段时间 CO2 至其 pH 为 7,此时溶液中溶质主要为 NaHCO3,再
滴加 FeSO4 溶液,有 FeCO3 沉淀生成,发生反应的离子方程式为 2HCO3- + Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O,故答案为:
2HCO3- + Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O;
(4)FeCO3 沉淀能溶解在 CO2 的水溶液中,生成可溶于水的 Fe(HCO3)2,降低产物的量,则当出现白色沉淀之
后不应继续通入 CO2,或者:出现白色沉淀之后继续通 CO2,可防止空气中氧气氧化 FeCO3,提高产物的纯度,
故答案为:不合理,CO2 会和 FeCO3 反应生成 Fe(HCO3)2(或合理,排出氧气的影响);
Ⅱ. (5)通过对比实验 ii 和 iii,可知 Fe2+与 SCN-的络合生成可溶于水的 Fe(SCN)64-,会促进 FeCO3 固体的溶解,
故答案为:Fe2+与 SCN-的络合(或结合)会促进 FeCO3 固体的溶解或 FeCO3 固体在 KSCN 溶液中的溶解性比 KCl
溶液中大;
(6)依据实验ⅱ的现象,可知在含有 Fe2+的溶液中滴加 10%的过氧化氢溶液后,有 Fe(OH)3 和 Fe(SCN)3 生成,
发生反应的离子方程式为 6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或
6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3 或 6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+;
故答案为:6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或 6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3 或
6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+;
Ⅲ. (7)FeCO3 溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁([CH3CH(OH)COO]2Fe 补血剂,可得关
系式 MnO4~5Fe2+~5[CH3CH(OH)COO]2Fe,则乳酸亚铁的物质的量为 0.1000mol/L×0.01L×5=0.005mol,则乳酸亚
铁的质量分数 0.005mol 234g/mol 100%=117%1.0g
,由于乳酸根中含有羟基,也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,
导致消耗高锰酸钾溶液的量增多,而计算中只按 Fe2+被氧化,故计算所得乳酸亚铁的质量偏大,导致产品中乳酸
亚铁的质量分数大于 100%,故答案为:117%;乳酸根中的羟基被 KMnO4 氧化,也消耗了 KMnO4。
(二)选考题:共 15 分。请考生从 2 道化学题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
35.[化选修 3:物质结构与性质](15 分)
Ni 元素在生产、生活中有着广泛的应用。 回答下列问题:
(1)基态 Ni 原子价层电子的排布式为____________________________。
(2)科学家在研究金属矿物质组分的过程中,发现了 Cu-Ni-Fe 等多种金属互化物。确定某种金属互化物是
晶体还是非晶体最可靠的科学方法是对固体进行_____________。
(3)Ni 能与类卤素(SCN)2 反应生成 Ni(SCN)2。Ni(SCN)2 中,第一电离能最大的元素是________;(SCN)2
分子中,硫原子的杂化方式是____,σ键和π键数目之比为_____。
(4)[Ni(NH3)6](NO3)2 中,不存在的化学键为____ (填标号)。
a.离子键 b.金属键 c.配位键 d.氢键
(5)镍合金储氢的研究已取得很大进展。
①图甲是一种镍基合金储氢后的晶胞结构示意图。 该合金储氢后,含 1molLa 的合金可吸附 H2 的数目为
_____。
②Mg2NiH4 是一种贮氢的金属氢化物。在 Mg2NiH4 晶胞中,Ni 原子占据如图乙的顶点和面心,Mg2+ 处于乙
图八个小立方体的体心。Mg2+位于 Ni 原子形成的 ___ (填“八面体空隙”或“四面体空隙”)。 若晶体的密度
为 dg/cm3,Mg2NiH4 的摩尔质量为 Mg/mol,则 Mg2+和 Ni 原子的最短距离为 ___ nm(用含 d、M、NA 的代
数式表示)。
【答案】(1)3d84s2 (1 分) (2)X 射线衍射实验 (1 分)
(3)N (1 分) sp3 杂化 (2 分) 5:4 (2 分)
(4)b (2 分) (5)①3NA (2 分) ②四面体空隙(2 分) 73
A
3 4M 10 nm4 dN
(2 分)
【解析】
(1)Ni 的原子序数为 28,根据能量最低原理可写出电子排布式为 1S22S22P63S23P63d84s2 或[Ar]3d84s2,则其价电
子排布为 3d84s2;
(2)确定某种金属互化物是晶体还是非晶体的方法是 X 射线衍射实验;
(3)一般情况下,非金属性越强,第一电离能越大,但 N 原子最为层 2p 轨道为半满稳定状态,第一电离能高
于相连元素,所以 Ni(SCN)2 中,第一电离能最大的元素是 N;(SCN)2 分子结构简式为 N≡C-S-S-C≡N,其中 S
原子价层电子对个数是 4 且含有 2 个孤电子对,根据价层电子对互斥理论可知硫原子的杂化方式为 sp3 杂化;共
价单键为σ键,共价双键中含有一个σ键、一个π键,共价三键中含有 1 个σ键、2 个π键,则σ键和π键数目之比为
5:4;
(4)[Ni(NH3)6](NO3)2 中,NH3 与 Ni2+之间为配位键;氨气分子之间存在氢键;[Ni(NH3)6]2+与 NO3-之间为离子键,
不存在金属键,故选 b;
(5)①晶胞中 La 原子数目=8× 1
8 =1、H2 分子数目= 1 18 +24 2
=3,故含 1molLa 的合金可吸附 H2 的物质的量为
1mol×3=3mol,数目为 3NA;
②Ni 原子占据顶点和面心,Mg2+ 处于八个小立方体的体心,所以 Mg2+位于 Ni 原子形成的四面体空隙;
该晶胞中 Ni 原子个数=8× 1
8 +6× 1
2 =4、Mg2+个数为 8,根据化学式知,H 原子个数为 16,所以晶胞的质量为
A
4M gN ,
又已知晶胞的密度为 dg/cm3,则晶胞的棱长为 3 7A 33
A
4M g 4M 10 nmdg/cm d
N
N
,根据晶胞结构可知 Mg2+和 Ni 原子
的最短距离为晶胞体对角线的 1
4
,所以最短距离为 73
A
3 4M 10 nm4 dN
。
36.[化选修 5:有机化学基础](15 分)
白藜芦醇在保健品领域有广泛的应用。其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)物质 B 中含氧官能团的名_______。B→C 的反应类型为___________。
(2)1mol 有机物 D 最多能消耗 NaOH 为 _________mol,白藜芦醇遇足量浓溴水时反应的化学方程式为
____________。
(3)已知 的系统名称 1,3-苯二酚,则 A 的名称为________。
(4)C 的核磁共振氢谱有_________组峰,写出两种满足下列条件的化合物 X 的所有同分异构体的结构简
式__________。
①具有与 X 相同的官能团②属于醋酸酯
(5)利用甲苯、磷叶立德试剂和乙醛为原料可以合成 (涉及无机试剂自选),请写出合成路
线__________。
【答案】
(1)酯基(1 分) 取代反应(1 分)
(2)6 (1 分) (2 分)
(3)5-甲基-1,3-苯二酚(2 分)
(4)4 (2 分) 、 (各 2 分)
(5) (2 分)
【解析】A 和乙酸酐反应,酚羟基中的 H 被-OCCH3 取代,B 中的甲基上的 H 被 Cl 取代。D 在碱性环境下发生
水解反应,再酸化,得到白藜芦醇。
(1)B 中含氧官能团的名称是酯基;B 中的甲基上的 H 被 Cl 取代,B 到 C 为取代反应;
(2)1mol 酚羟基形成的酯基与 NaOH 溶液反应时,消耗 2molNaOH,1molD 中含有 3mol 酚羟基形成的酯基,
因此 1molD 最多能消耗 6molNaOH;
酚羟基的邻对位上的 H 能够被 Br 取代,碳碳双键能够与 Br2 发生加成反应,则化学方程式为
;
(3)根据已知,可知酚羟基的编号为 1 和 3,则 A 中甲基的编号为 5,则 A 的名称为 5-甲基-1,3-苯二酚;
(4)C 分子存在一对称轴,分子中有 4 种 H 原子,如图所示 ,因此 C 的核磁共振氢
谱有 4 组峰;
X 的同分异构体,与 X 具有相同的官能团,也属于醋酸酯,则苯环上的取代基与 X 的相同,分别是-CHO,-
OOCCH3。苯环上有 2 个取代基,则同分异构体共 3 种,两取代基分别位于邻位、间位、对位,除去 X 本身还有
2 种,分别是 和 ;
(5)利用甲苯、磷叶立德试剂和乙醛制备 ,模仿 B 到 D 的过程,则合成路线为
。
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