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  • 2021-07-02 发布

2016年山东省菏泽市成武一中高考三模试卷化学

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2016 年山东省菏泽市成武一中高考三模试卷化学 一、选择题 1.化学与生活密切相关,下列叙述正确的是( ) A.光纤通信使用的光缆主要成分是 Si,太阳能电池使用的材料主要是 SiO2 B.点燃爆竹后,硫燃烧生产 SO3 C.海水中含有溴元素,只进行物理变化就可以得到溴单质 D.地沟油禁止使用,但可以用来制取肥皂 解析:A.光纤通信使用的光缆主要成分是二氧化硅,太阳能电池使用的材料主要是 Si,故 A 错 误; B.点燃爆竹后,硫燃烧生产 SO2,故 B 错误; C.海水中含有的溴元素是以 Br﹣的形式存在,要转化为溴单质,元素必然降价,要发生还原反应, 即只经过物理变化不能从海水中得到溴单质,故 C 错误; D.地沟油禁止食用,但其主要成分是油脂,在碱性溶液中发生水解反应,又称皂化反应,可用于制 取肥皂,故 D 正确。 答案:D 2.NA 代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( ) A.标准状况下 2.24L 氯气与水充分反应转移电子数为 0.1NA B.标况下,2.24LNO2 分子总数小于 0.1NA C.标准状况下 2.24L 的 CCl4 中含有的 C﹣Cl 键数为 0.4NA D.6.8g 液态 KHSO4 中含有 0.1NA 个阳离子 解析:A.氯气与水的反应为可逆反应,2.24L 氯气不能完全转化,转移电子数小于 0.1mol,故 A 错 误; B.NO2 发生反应:2NO2⇌N2O4,所以 2.24LNO2 分子总数小于 0.1NA,故 B 正确; C.标准状况下,四氯化碳为液体状态,即 2.24L 的四氯化碳不是 0.1mol,故 C 错误; D.6.8g 液态 KHSO4 的物质的量=0.05mol,液体 KHSO4,只能电离出钾离子,不能电离出氢离子, 故有 0.05NA 个阳离子,故 D 错误。 答案:B 3.屠呦呦因对青蒿素的研究而获得诺贝尔生理学或医学奖,青蒿素可以青蒿酸(结构简式如图所示) 为原料合成,下列关于青蒿酸的说法中正确的是( ) A.分子式为 C15H24O2 B.属子芳香族化合物 C.能发生取代反应和加成反应 D.分子中所有原子可能共平面 解析:A.根据有机物的结构简式判断分子式为 C15H20O2,故 A 错误; B.不含苯环,不属于芳香族化合物,故 B 错误; C.含有碳碳双键,可发生加成反应,含有羧基,可发生取代反应,故 C 正确; D.含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特点,所有原子不可能在同一平面上,故 D 错误。 答案:C 4.X、Y、Z、W 为四种短周期主族元素,且原子序数依次递增,其中 X、Z 同族,Y 是短周期主族 元素中原子半径最大的,X 原子最外层电子数是核外电子层数的 3 倍,下列说法正确的是( ) A.Y、Z、W 单核离子均能破坏水的电离平衡 B.W 元素氧化物对应水化物的酸性一定强于 Z C.南 X、Y、Z 三种元素组成的化合物不止 2 种 D.因为 X 的氢化物分子间有氢键,所以 X 的氢化物较 Z 的氢化物稳定 解析:X 原子的最外层电子数是核外电子层数的 3 倍,则核外各电子层的电子分别为 2、6,应为 O 元素,X、Z 同主族,则 Z 为 S 元素,W 为短周期元素,而且 W 的原子序数大于 S,所以 W 为 Cl 元素,Y 是短周期主族元素中原子半径最大的,则 Y 为 Na 元素。 A、HCl 为强酸,Cl﹣不水解,故 A 错误; B、Cl 元素的最高价氧化物对应水化物的酸性一定强于 S,不是最高价氧化物的水化物的酸性不能 判断酸性强弱,故 B 错误; C、X、Y、Z 分别为 X 为 O、Na、S,三种元素形成的化合物由 Na2SO3、Na2SO4、Na2S2O3 等,故 C 正确; D、氢化物的稳定性与共价键有关,与氢键无关,O﹣H 键能大于 H﹣S 键能,所以 H2O 的稳定性 大于 H2S,故 D 错误。 答案:C 5.已知电离平衡常数:H2CO3>HClO>HCO3 ﹣。下列离子反应方程式正确的是( ) ①NaClO 溶液中通入少量二氧化碳:2ClO﹣+CO2+H2O═2HClO+CO32﹣ ②Na2CO3 溶液中加入 HClO 溶液:CO32﹣+HClO═HCO3 ﹣+ClO﹣ ③等物质的量的 Cl2 与 Na2CO3 溶液恰好反应:Cl2+CO32﹣+H2O═HCO3 ﹣+Cl﹣+HClO ④Cl2 通入 NaHCO3 溶液中:Cl2+2HCO3 ﹣═2CO2↑+Cl﹣+ClO﹣+H2O。 A.②④ B.①③ C.②③ D.①④ 解析:①H2CO3>HClO>HCO3 ﹣,则 NaClO 溶液中通入少量二氧化碳反应生成次氯酸和碳酸氢 钠,故①错误; ②次氯酸酸性强于碳酸氢钠弱于碳酸,依据强酸制备弱酸规律,Na2CO3 溶液中加入 HClO 溶液: CO32﹣+HClO═HCO3 ﹣+ClO﹣,故②正确; ③氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,氯化氢与碳酸钠反应生成氯化钠、碳酸氢钠和水,次氯酸 与碳酸氢钠不反应,则离子方程式::Cl2+CO32﹣+H2O═HCO3 ﹣+Cl﹣+HClO,故③正确; ④Cl2 通入 NaHCO3 溶液中,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸能够与碳酸氢钠反应生成氯化 钠和水、二氧化碳,次氯酸酸性弱于碳酸,所以与碳酸氢钠不反应,应以次氯酸分子形式存在,故 ④错误。 答案:C 6.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是( ) 操作 现象 结论 A 滴加稀 NaOH 溶液,将红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无 NH4+ B 向溶液 X 中先滴加稀硝酸,再滴加 Ba(NO3)2 溶 液 出现白色沉淀 溶液 X 中一定含有 SO42﹣ C 滴加氯水和 CCl4,振荡、静置 下层溶液显紫色 原溶液中有 I﹣ D 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 原溶液中有 Na+、无 K+ A.A B.B C.C D.D 解析:A、铵盐和氢氧化钠在加热的条件下发生反应生成氨气,铵盐中滴加稀 NaOH 溶液,不加热 不会产生氨气,故 A 错误; B、向溶液 X 中先滴加稀硝酸,再滴加 Ba(NO3)2 溶液,出现白色沉淀,不排除溶液 X 中含有 SO32﹣ 的可能,故 B 错误; C、碘离子具有还原性,能被氯气氧化为碘单质,碘单质遇到淀粉变蓝,碘水中加入四氯化碳振 荡、静置,下层是溶于四氯化碳中的碘单质显紫色,故 C 正确; D、用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色,原溶液中有 Na+,无法判断是否含 K+,故 D 错 误。 答案:C 7.下列溶液中微粒浓度关系正确的是( ) A.含有 NH4+、Cl﹣、H+、OH﹣的溶液中,离子浓度是 c(Cl﹣)>c(NH4+)>c(OH﹣)>c(H+) B.pH=5 的 NH4Cl 溶液与 pH=5 的硫酸中,水电离的 c(H+)相同 C.pH=9 的 NaHCO3 溶液中:c(Na+)>c(HCO3 ﹣)>c(CO32﹣)>c(H2CO3) D.将 0.2 mol•L﹣1 CH3COOH 溶液和 0.1 mol•L﹣1NaOH 溶液等体积混合,则反应后的混合溶液中: 2c(OH﹣)+c(CH3COO﹣)=2c(H+)+c(CH3COOH) 解析:A.溶液中一定满足电荷守恒,而 c(Cl﹣)>c(NH4+)>c(OH﹣)>c(H+)中阴离子总浓度大于阳离 子,违反了电荷守恒,故 A 错误; B.pH=5 的 NH4Cl 溶液与 pH=5 的硫酸中,前者铵根离子水解促进了水的电离,后者硫酸电离出的 氢离子抑制了水的电离,所以两溶液中水电离的 c(H+)不相同,故 B 错误; C.pH=9 的 NaHCO3 溶液呈碱性,说明碳酸氢根离子的电离程度小于其水解程度,则 c(H2CO3)> c(CO32﹣),正确的离子浓度大小为:c(Na+)>c(HCO3 ﹣)>c(H2CO3)>c(CO32﹣),故 C 错误; D.0.2 mol•L﹣1 CH3COOH 溶液和 0.1 mol•L﹣1NaOH 溶液等体积混合,反应后溶质为等浓度的醋酸和 醋酸钠,根据电荷守恒可知:c(OH﹣)+c(CH3COO﹣)=c(Na+)+c(H+),根据物料守恒可得: c(CH3COOH)+c(CH3COO﹣)=2c(Na+),二者结合可得:2c(OH﹣)+c(CH3COO ﹣)=2c(H+)+c(CH3COOH),故 D 正确。 答案:D 二、非选择题 8.二氧化硫为无色气体,有强烈刺激性气味,是大气主要污染物之一。某化学兴趣小组欲制备并探 究 SO2 的某些性质。 【SO2 的制备】用亚硫酸钠与较浓的硫酸反应制备 SO2 的装置图如图 1(夹持仪器省略): 图中的装置错误的是 ;B 中发生反应的化学方程式 为 。 D 装置的作用是 。 解析:根据图 1 装置可知,二氧化硫密度大于空气,所以收集二氧化硫时应长时短出,所以 C 处有 错,装置 B 中发生的反应为亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水,反应的化学方程式 为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑;二氧化硫会污染空气,所以 D 的作用是进行尾气吸收, 答案:集气瓶 C 中导管长短反了 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑ 吸收尾气中的 SO2,防止污染环境 【SO2 的性质】探究 SO2 气体性质的装置如图 2 所示: 装置Ⅰ中的现象是 ,写出装置Ⅰ中通入足量 SO2 的离子方 程式 。 在上述装置中通入过量的 SO2,为了验证Ⅱ中发生了氧化还原反应,取Ⅱ中溶液分成两份, 并设计了如下实验: 方案一:往第一份试液中加入少量酸性 KMnO4 溶液,紫红色褪去; 方案二:往第二份试液加入 KSCN 溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。 上述方案不合理的方案是 ,原因是 ,写出解释该原因的离 子方程式 。 SO2 可以用来制备硫代硫酸钠,硫代硫酸钠可用于照相业作定影剂,也可用于纸浆漂白作脱氯剂 等。实验室可通过 Na2S、Na2CO3 和 SO2 共同反应来制取 Na2S2O3.写出如图 3 所示装置中三颈瓶中 由反应制取 Na2S2O3 的化学方程式 。 解析:二氧化硫通入硫化钠溶液发生氧化还原反应生成淡黄色沉淀硫单质;足量二氧化硫和硫化钠 溶液反应得到硫单质和亚硫酸氢钠,反应的离子方程式为:2S2﹣+5SO2+2H2O=3S↓+4HSO3 ﹣, 过量的二氧化硫能溶于水,也能使高锰酸钾褪色,所以方案一不合理,反应的离子方程式为: 5SO2+2MnO4 ﹣+2H2O=5SO42﹣+2Mn2++4H+, 实验室可通过 Na2S、Na2CO3 和 SO2 共同反应生成二氧化碳和 Na2S2O3,反应的化学方程式为: 2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 。 答案:有浅黄色沉淀生成 2S2﹣+5SO2+2H2O=3S↓+4HSO3 ﹣ 方案一 过量的二氧化硫能溶于水,也能使高锰酸钾褪色 5SO2+2MnO4 ﹣+2H2O=5SO42﹣+2Mn2++4H+ 2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 9.NO 能引起光化学烟雾,破坏臭氧层。处理 NO 有多种方法,根据题意回答下列问题: Ⅰ.利用催化技术将尾气中的 NO 和 CO 转变成 CO2 和 N2,化学方程式如下: 2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)△ H=﹣748kJ/mol 为了测定某催化剂作用下的反应速率,在一定温度下,向某恒容密闭容器中充入等物质的量的 NO 和 CO 发生上述反应。用气体传感器测得不同时间 NO 浓度如表: 时间(s) 0 1 2 3 4 … c(NO)/mol•L﹣1 1.00×10﹣3 4.00×10﹣4 1.70×10﹣4 1.00×10﹣4 1.00×10﹣4 … 前 2s 内的平均反应速率 υ(N2)= (保留 3 位有效数字,下同);计算此温度下该反 应的 K= 。 达到平衡时,下列措施能提高 NO 转化率的是 。(填字母序号) A.选用更有效的催化剂 B.降低反应体系的温度 C.充入氩气使容器内压强增大 D.充入 CO 使容器内压强增大 已知 N2(g)+O2(g)=2NO(g)△ H=+180kJ/mol;则 CO 的燃烧热为 。 解析:根据表格中数据算出前 2s 内的平均反应速率 υ(NO)=(1.00×10﹣3﹣1.70×10﹣4 )÷2=4.15×10﹣ 4mol/(L•s),根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,υ(N2)=1/2υ(NO)=2.08×10﹣4 mol/(L•s);由 表格数据看出第 3s 后 c(NO)不变则达平衡,此时 c(CO)=1.00×10﹣4mol•L﹣1,c(CO2)=1.00×10﹣3mol•L ﹣1 ﹣1.00×10﹣4mol•L﹣1=9.00×10﹣4mol•L﹣1,c(N2)=1/2c(CO2)=4.50×10﹣4mol•L﹣1,根据 K=c(CO2)2×c (N2)/(c(NO)2×c (CO)2)=3.65×106, 达到平衡时,要提高 NO 转化率,即改变条件要使平衡正向移动, A.选用更有效的催化剂,平衡不移动,故 A 错误; B.降低反应体系的温度,该反应为放热反应,正向移动,故 B 正确; C.充入氩气使容器内压强增大,平衡不移动,故 C 错误; D.充入 CO 使容器内压强增大,相当于增大 CO 浓度,平衡正向移动,NO 转化率提高,故 D 正 确。 由已知方程①2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g)+N2(g)△ H=﹣748kJ/mol 及 ②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△ H=+180kJ/mol。根据盖斯定律①÷2+②÷2 得 CO 的燃烧热的热化学方程 式为 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△ H=(﹣748kJ/mol)÷2+(+180kJ/mol)÷2=﹣284 kJ/mol。 答案:2.08×10﹣4mol/(L•s);3.65×106 BD 284 kJ/mol 或△ H=﹣284kJ/mol Ⅱ.臭氧也可用于处理 NO。 O3 氧化 NO 结合水洗可产生 HNO3 和 O2,每生成 1mol 的 HNO3 转移 mol 电子。 O3 可由电解稀硫酸制得,原理如图。图中阴极为 (填 A 或 B),阳极(惰性电极)的电极反 应式为 。 解析:O3 氧化 NO 结合水洗可产生 HNO3 和 O2,转移电子数=化合价升高数,NO 转化为 HNO3 , 化合价升高 3,每生成 1mol 的 HNO3 转移 3mol 电子, 根据已知图,A 极出来的是 O3,B 极出来的是 H2,说明 A 极发生的氧化反应为阳极,B 极发生还 原反应为阴极,阳极(惰性电极)的电极反应式为 3H2O﹣6e﹣=O3+6H+。 答案:3 B 3H2O﹣6e﹣=O3+6H+ 10.锂元素被誉为能源元素。锂及锂盐具有的优异性能和特殊功能,在化工、电子、宇航、核能、 能源等领域都得到广泛应用。 Ⅰ.锂的原子结构示意图为 ;锂暴露在湿空气中时,会迅速地失去金属光泽、表面开 始变黑,更长时间则变成白色。生成的化合物是氮化锂、氢氧化锂,最终生成碳酸锂。写出生成氮 化锂的化学方程式 。 解析:锂的原子核外有 2 个电子层,各层电子数为 2、1,原子结构示意图为: ,Li 与氮气反 应生成 Li3N,反应方程式为:6Li+N2=2Li3N。 答案: 6Li+N2=2Li3N Ⅱ.下面是从锂辉石(Li2O•Al2O3•SiO2)中提出锂的工业流程示意图。 高温煅烧时的反应原理为: Li2O•Al2O3•SiO2+K2SO4═K2O•Al2O3•SiO2+Li2SO4 Li2O•Al2O3•SiO2+Na2SO4═Na2O•Al2O3•SiO2+Li2SO4 锂离子浸取液中含有的金属离子为:K+、Na+、Li+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Mn2+。 几种金属离子沉淀完全的 pH 金属离子 Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Mn(OH)2 沉淀完全的 pH 4.7 9.0 3.2 10.1 Li2SO4、Li2CO3 在不同温度下的溶解度(g/100g 水) 温度溶解度 10℃ 20℃ 50℃ 80℃ Li2SO4 35.4 34.7 33.1 31.7 Li2CO3 1.43 1.33 1.08 0.85 浸取时使用冷水的原因是 。 滤渣 2 的主要成分为 。 流程中分 2 次调节 pH(pH7~8 和 pH>13),有研究者尝试只加一次浓 NaOH 溶液使 pH>13,结果 发现在加饱和碳酸钠溶液沉锂后,随着放置时间延长,白色沉淀增加,最后得到的 Li2CO3 产品中 杂质增多。Li2CO3 产品中的杂质可能是 ,用离子方程式表示其产生 的原因 。 加热浓缩的作用是 。 洗涤 Li2CO3 晶体使用 。 解析:锂辉石(Li2O•Al2O3•4SiO2)煅烧后,冷却、研磨,有利于冷水的浸取,抽滤,得到滤渣为硅酸 盐,结合锂离子浸取液中含有的金属离子、离子沉淀完全 pH,可知加热 NaOH 浓溶液,调节溶液 pH=7~8,Al3+、Fe3+转化为 Al(OH)3、Fe(OH)3,抽滤后再加入 NaOH 浓溶液,调节溶液 pH>13, 应是将 Mn2+转化为沉淀,抽滤后,加热浓缩,加入饱和碳酸钠溶液,由于 Li2CO3 的溶解度远小于 Li2SO4,会析出 Li2CO3,由于 Li2CO3 的溶解度随温度升高而减小,用热水洗涤可减少 Li2CO3 的损 失,得到最终产物碳酸锂。 Li2SO4 的溶解度随温度升高而减少,用冷水浸取可以提高浸取率,故用冷水浸取, 由上述分析可知,滤渣 2 为 Al(OH)3、Fe(OH)3, 只加一次浓 NaOH 溶液使 pH>13,会使溶液中 Al3+转化为 AlO2 ﹣,放置后,空气中二氧化碳与 AlO2 ﹣、水反应生成 Al(OH)3,Li2CO3 产品中的杂质可能是 Al(OH)3,相应的离子方程式为: Al3++4OH﹣=AlO2 ﹣+2H2O、2AlO2 ﹣+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32﹣, Li2CO3 的溶解度随温度升高而减小,加热浓缩,提高 Li+ 浓度和溶液温度,使得 Li2CO3 容易析 出, Li2CO3 的溶解度随温度升高而减小,用热水洗涤可以减少碳酸锂的损耗, 答案:Li2SO4 的溶解度随温度升高而减少,用冷水浸取可以提高浸取率 Al(OH)3、Fe(OH)3 Al(OH)3;Al3++4OH﹣=AlO2 ﹣+2H2O 2AlO2 ﹣+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32﹣ 提高 Li+浓度和溶液温度,使得 Li2CO3 容易析出 热水 11.高纯碳酸锰在电子工业中有重要的应用,湿法浸出软锰矿(主要成分为 MnO2,含少量 Fe、Al、 Mg 等杂质元素)制备高纯碳酸锰的实验过程如下: (1)浸出:浸出时温度控制在 90℃~95℃之间,并且要连续搅拌 3 小时的目的是 ,植 物粉的作用是 。 解析:湿法浸出软锰矿(主要成分为 MnO2,含少量 Fe、Al、Mg 等杂质元素)制备高纯碳酸锰,加 入浓硫酸和植物粉浸出过滤得到滤液除去杂质,加入碳酸氢铵形成沉淀通过一系列操作得到高纯碳 酸锰; 升温、搅拌都可以加快物质的溶解反应速率,浸出时温度控制在 90℃~95℃之间,并且要连续搅 拌 3 小时的目的是提高软锰矿中锰的浸出率;加入植物粉是一种还原剂。 答案:提高软锰矿中锰的浸出率 作还原剂 (2)除杂:①向浸出液中加入一定量的碳酸锰矿,调节浸出液的 pH 为 3.5~5.5;②再加入一定量 的软锰矿和双氧水,过滤;③…… 操作①中使用碳酸锰调 pH 的优势是 ;操作②中加入双 氧水不仅能将 Fe2+氧化为 Fe3+,而且能提高软锰矿的浸出率。写出双氧水提高软锰矿浸出率的离子 方程式 。 解析:使用碳酸锰调 pH 的优势是不引入新的杂质;酸性溶液中二氧化锰氧化过氧化氢为氧气,本 身被还原为锰离子,反应的离子方程式为:MnO2+H2O2+2H+=Mn2++2H2O+O2↑。 答案:增加 MnCO3 的产量(或不引入新的杂质等) MnO2+H2O2+2H+=Mn2++2H2O+O2↑ (3)制备:在 30℃~35℃下,将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中,控制反应液的最终 pH 在 6.5~7.0,得到 MnCO3 沉淀。温度控制 35℃以下的原因是 ; 该反应的化学方程式为 ;生成的 MnCO3 沉淀需经充分洗涤,检验 洗涤是否完全的方法 是 。 解析:依据碳酸氢铵受热易分解分析,温度控制 35℃以下的原因是防止碳酸氢铵分解,在 30℃~ 35℃下,将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中,控制反应液的最终 pH 在 6.5~7.0,得到 MnCO3 沉淀,硫酸铵,二氧化碳和水,反应的化学方程式为:MnSO4+2NH4HCO3 MnCO3+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O,生成的 MnCO3 沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是取 最后一次洗涤液检验是否含有硫酸根离子设计,取最后一次的洗涤滤液 1~2 mL 于试管中,向其 中滴加用盐酸酸化的 BaCl2 溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净。 答案:减少碳酸氢铵的分解,提高原料利用率 MnSO4+2NH4HCO3 MnCO3+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O 取最后一次的洗涤滤液 1~2 mL 于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的 BaCl2 溶液,若无白色沉淀产 生,则表明已洗涤干净 (4)计算:室温下,Ksp(MnCO3)=1.8×10﹣11,Ksp(MgCO3)=2.6×10﹣5,已知离子浓度小于 1.0×10﹣ 5mol•L﹣1 时,表示该离子沉淀完全。若净化液中的 c(Mg2+)=10﹣2mol/L,试计算说明 Mg2+的存在是 否会影响 MnCO3 的纯度。 解析:Ksp (MnCO3)=c(Mn2+)•c(CO32﹣),当 Mn2+沉淀完全时,c(CO32﹣)= ×10﹣5=1.8×10 ﹣6 mol•L﹣1,若 Mg2+也能形成沉淀,则要求 Mg2+>2.6×10﹣5/1.8×10﹣6=14.4 mol•L﹣1,Mg2+的浓度 0.01mol/L 远小于 14.4 mol•L﹣1,若净化液中的 c(Mg2+)=10﹣2mol/L,说明 Mg2+的存在不会影响 MnCO3 的纯度。 答案:Mg2+的存在不会影响 MnCO3 的纯度 12.原子序数依次增大的 A、B、C、D、E、F 六种元素。其中 A 的基态原子有 3 个不同的能级,各 能级中的电子数相等;C 的基态原子 2p 能级上的未成对电子数与 A 原子的相同;D 为它所在周期 中原子半径最大的主族元素;E 和 C 位于同一主族,F 的原子序数为 29。 (1)F 原子基态的外围核外电子排布式为 。 解析:原子序数依次增大的 A、B、C、D、E、F 六种元素,A 的基态原于有 3 个不同的能级,各 能级中的电子数相等,则 A 是 C 元素;C 的基态原子 2p 能级上的未成对电子数与 A 原子的相同, C 原子序数大于 A,则 C 为 O 元素; B 原子序数大于 A 而小于 C,则 B 是 N 元素; E 和 C 位于同一主族,且 E 原子序数小于 25,则 C 是 S 元素; D 为它所在周期中原子半径最大的主族元素,原子序数小于 S,则 D 是 Na 元素; F 的原子序数为 29,为 Cu 元素; F 是 Cu 元素,其原子核外有 29 个电子,根据构造原理知 Cu 元素基态原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1 或[Ar]3d104s1。 答案:1s22s22p63s23p63d104s1 或[Ar]3d104s1 (2)在 A、B、C 三种元素中,第一电离能由小到大的顺序是 (用元素符号回答)。 解析:A、B、C 分别是 C、N、O 元素,同一周期元素,元素第一电离能随着原子序数增大而呈增 大趋势,但第 IIA 族、第 VA 族元素第一电离能大于其相邻元素,所以电离能从小到大顺序是 N> O>C。 答案:N>O>C (3)元素 B 的简单气态氢化物的沸点 (高于,低于)元素 A 的简单气态氢化物的沸 点,其主要原因是 。 解析:含有氢键的氢化物熔点较高,氨气分子中含有氢键、甲烷中不含氢键,所以氨气熔沸点高于 甲烷。 答案:高于 B 的氢化物分子之间存在氢键 (4)由 A、B、C 形成的离子 CAB﹣与 AC2 互为等电子体,则 CAB﹣的结构式 为 。 解析:等电子体原子个数相等、价电子数相等,由 C、N、O 形成的离子 OCN﹣与 CO2 互为等电子 体,根据二氧化碳结构式知 OCN﹣的结构简式为[N=C=O]﹣。 答案:[N=C=O]﹣ (5)在元素 A 与 E 所形成的常见化合物中,A 原子轨道的杂化类型为 。 解析:在元素 C 与 S 所形成的常见化合物 CS2 中,二硫化碳分子中中心原子价层电子对个数是 2 且 不含孤电子对,所以 C 原子采用 sp 杂化。 答案:sp (6)由 B、C、D 三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示,则该化合物的化学式 为 。 解析:由 N、O、Na 三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示,该晶胞中 N 原子个数=1+8× =2、O 原子个数=2+16× =4,Na 原子个数=8× =2,所以该晶胞中 Na、N、O 原子个数之比=2: 2:4=1:1:2,则化学式为 NaNO2. 答案:NaNO2 (7)FC 在加热条件下容易转化为 F2C,从原子结构的角度解释原因 。 解析:在原子中电子层全满、半满和全空为稳定状态,Cu+外围电子 3d10 轨道全满稳定,Cu2+外围 电子 3d9 轨道电子非全满和半满状态不稳定。 答案:Cu+外围电子 3d10 轨道全满稳定,Cu2+外围电子 3d9 轨道电子非全满和半满状态不稳定 13.苯酚是一种重要的化工原料。以苯酚为主要起始原料,经下列反应可制得香料 M 和高分子化合 物 N。(部分产物及反应条件已略去) (1)由苯酚生成 A 的化学方程式是 。 解析:苯酚与氢氧化钠反应生成苯酚钠,故 A 为 ,由转化关系可知 B 为 , C 的分子式为 C5H12O,C 能与金属 Na 反应,属于饱和一元醇,C 的一氯代物有 2 种,分子中有 2 种 H 原子,故 C 的结构简式是 ,B 与 C 发生酯化反应生成 M,则 M 为 。苯酚与丙酮反应生成 D,D 的分子式为 C15H16O2,再结合 N 的结构可知 D 为 。 苯酚与氢氧化钠反应生成苯酚钠,反应方程式为: +NaOH→ +H2O。 答案: +NaOH→ +H2O (2)已知 C 的分子式为 C5H12O,C 能与金属 Na 反应,C 的一氯代物有 2 种,与 C 含有相同官能团 的同分异构共有 种,C 的结构简式是 。 解析:C 的结构简式是 ,与 C 含有相同官能团的同分异构,可以看作戊烷被羟基取代, 正戊烷被羟基取代有 3 种,异戊烷被羟基取代有 4 种,新戊烷被羟基取代得到 C,不含 C 共有 7 种。 答案:7 (3)B 与 C 反应的化学方程式是 。 解析:B 与 C 反应的化学方程式是: 。 答案: (4)由苯酚生成 D 的化学方程式是 由 D 生成 N 的反应类 型是 。 解析:由苯酚生成 D 的化学方程式是:2 + +H2O;生成 N 的反应类型是缩聚反应。 答案:2 + +H2O 缩聚反应 (5)以苯酚为基础原料也可以合成防腐剂 F。经质谱分析 F 的相对分子质量为 152,其中氧元素的质 量分数为 31%,F 完全燃烧只生成 CO2 和 H2O。则 F 的分子式是 。 已知:芳香族化合物 F 能与 NaHCO3 溶液反应,且不能发生水解反应; F 的核磁共振氢谱显示其分子中含有 4 种氢原子; 分子结构中不存在﹣O﹣O﹣的连接方式。F 的结构简式是 。 解析:以苯酚为基础原料也可以合成防腐剂 F。经质谱分析 F 的相对分子质量为 152,其中氧元素 的质量分数为 31%,则分子中氧原子数目为 =3,芳香族化合物 F 能与 NaHCO3 溶液反 应,且不能发生水解反应,故分子中含有苯环、﹣COOH,假定为二元取代,则剩余基团的相对分 子质量为 152﹣76﹣45=31,且含有 1 个 O 原子,完全燃烧只生成 CO2 和 H2O,故剩余基团为﹣ OCH3 或﹣CH2OH,故 F 的分子式为 C8H8O3,F 的核磁共振氢谱显示其分子中含有 4 种氢原子,分 子结构中不存在﹣O﹣O﹣的连接方式,F 的结构简式是 。 答案:C8H8O3