1、 河南省名校 2018 届高三压轴考试理综化学 7. 下列说法正确的是 A. 天然植物油常温下一般呈液态,难溶于水,有恒定的熔点、沸点 B. 饱和石灰水中加入少量 CaO,恢复至室温后溶液的 pH值不变 C. 乙醇中含乙酸杂质:加入碳酸钠溶液洗涤,分液 D. KClO3 和 SO3 溶于水后能导电,故 KClO3 和 SO3 为电解质 【答案】 B 【解析】 A 项,天然植物油常温下一般呈液态,难溶于水,天然植物油属于混合物,没有恒定的熔点、沸点, A 项错误; B 项,饱和石灰水中加入少量 CaO, CaO 与水发生反应: CaO+H2O=Ca( OH) 2, 溶剂水减少, Ca( OH)2
2、增多,恢复至室温后析出 Ca( OH) 2固体 , 所得溶液仍为 Ca( OH) 2的饱和溶液, c( OH-)不变,溶液的 pH不变, B 项正确; C 项,加入 Na2CO3与乙酸反应生成 CH3COONa、 H2O 和 CO2, 但乙醇与水以任意比互溶,不会出现分层现象,不能用分液法分离 , C 项错误; D 项, KClO3属于电解质, SO3溶于水后能导电,但导电的离子不是 SO3电离产生的,而是 SO3与水反应生成的 H2SO4电离产生的, SO3为非电解质, D 项错误 ; 答案选 B。 点睛:本题考查天然油脂的物理性质、影响固体溶 解度的因素、物质的分离和提纯、电解质的判断。易
3、错点是电解质的判断 , 电解质溶于水或熔融状态下能导电,导电的离子必须是电解质自身电离产生的,如 SO2、 SO3、 NH3等化合物的水溶液也能导电,但导电的离子是由它们与水反应的生成物电离产生的, SO2、 SO3、 NH3等化合物属于非电解质。 8. 用 NA 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的数目是 12.0g 熔融的 NaHSO4 中含有的阳离子数为 0.2NA 1mol Na2O 和 Na2O2 混合物中含有的阴、阴离子总数是 3NA 常温常压下, 92g 的 NO2 和 N2O4 混 合气体含有的原子数为 6NA 7.8g 中含有的碳碳双键数目为 0.3NA 用 1L1.0
4、mol/LFeCl3 溶液制备氢氧化铁胶体,所得氢氧化铁胶粒的数目为 NA 1mol SO2 与足量 O2 在一定条件下充分反应生成 SO3,共转移 2NA 个电子 在反应 KIO3+6HI=KI+3I2 +3H2O 中,每生成 3molI2 转移的电子数为 5NA 常温常压下, 17 g 甲基 (一 14CH3)中所含的中子数为 9NA A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 【答案】 A 【解析】 n( NaHSO4) = =0.1mol, NaHSO4 在熔融状态下的电离方程式为 NaHSO4=Na+HSO4-, 12.0g 熔融的 NaHSO4 中含有的阳离子物质的量为 0.1mol,
5、 错误 ; Na2O 和 Na2O2 中阴、阳离子个数之比都为1:2, 1molNa2O 和 Na2O2 混合物中含有的阴、阳离子总物质的量为 3mol, 正确 ; NO2 和 N2O4 的实验式都是NO2, n( NO2) = =2mol, 常温常压下 92g的 NO2和 N2O4混合气体中所含原子物质的量为 6mol, 正确 ;苯中不含碳碳双键, 错误 ; n( FeCl3) =1.0mol/L 1L=1mol,根据反应 FeCl3+3H2O Fe( OH) 3(胶体) +3HCl,生成 1molFe( OH) 3, 氢氧化铁胶粒是一定数目 Fe( OH) 3 的集合体,氢氧化铁胶粒的物质
6、的量小于 1mol, 错误 ; 若 1molSO2 全部反应则转移 2mol电子 , 而 SO2与 O2 的反应是可逆反应, 1molSO2 与足量 O2 在一定条件下充分反应生成 SO3, 转移电子物质的量小于 2mol, 错误 ; 用双线桥分析该反应: ,每生成 3molI2 转移 5mol电子 , 正确 ; n( -14CH3) = =1mol,所含中子物质的量为 8mol, 错误 ; 正确的有 ,答案选 A。 点睛:本题考查以阿伏加德罗常数为载体的计算,主要考查物质的组成( )、 物质的结构( )、 溶液中粒子数的确定( )、 氧化还原反应中转移电子数( )、 可逆反应 ()、 电解质
7、的电离( ), 解题的关键是对各知识的理解和应用。 9. 某有机物的结构如图所示,下列说法正确的是 A. 该有机物的分子式为 C21H24O4 B. 该有机物共有四种官能团,分别是:羟基、羧基、苯环、碳碳双键 C. 该有机物最多消耗 NaOH与 NaHCO3 的物质的量比为 1:1 D. 1mol 该有机物与足量金属钠反应,生 成 33.6L 氢气 【答案】 C 10. 下列实验操作、现象以及原因完全对应的是 实验操作 实验现象 原因 A 室温下,向浓度均为 0.01molL-1 的 BaCl2 和CaCl2 混合溶液中滴加 Na2SO4 溶液 出现白色沉淀 Ksp(BaSO4)水 乙醇 酸
8、水 乙醇 【答案】 C 11. Na2FeO4 是制造高铁电池的重要原料,同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4,下列有关说法不正确的是 A. 右侧电极反应方程式: Fe+8OH-6e-=FeO42-+4H2O B. 左侧为阳离子交换膜,当 Cu 电极生成 1mol气体时,有 2molNa+通过阳离子交换膜 C. 可以将左侧流出的氢氧化钠补充到该装置中部,以保证装置连续工作 D. Na2FeO4 具有强氧化性且产物为 Fe3+,因此可以利 用 Na2FeO4 除去水中的细菌、固体颗粒以及 Ca2+等 【答案】 D 【解析】 根据图示, Cu 电极为阴极, Fe
9、 电极为阳极。 A项,右侧电极为 Fe 电极, Fe 失去电子发生氧化反应生成FeO42-, 电极反应式为 Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O, A项正确; B项,左侧为阴极室, H+的放电能力大于 Na+, Cu电极上的电极反应式为 2H2O+2e-=H2+2OH-, 当 Cu 电极上生成 1mol气体时同时产生 2molOH-, 此时有 2molNa+通过阳离子交换膜进入阴极室平衡电荷, B项正确; C 项,根据 B项分析,阴极室生成 NaOH, 左侧流出的 NaOH溶液的浓度大于左侧加入的 NaOH溶液的浓度,即 b% a%,根据图示可将左侧流出的 NaOH补充中该装置中部,
10、以保证装置连续工作, C 项正确; D 项, Na2FeO4 具有强氧化性,可利用 Na2FeO4 除去水中的细菌, Na2FeO4 的还原产物为 Fe3+, Fe3+水解生成 Fe( OH) 3 胶体 , Fe( OH) 3 胶体可吸附固体颗粒,用 Na2FeO4 不能除去水中的 Ca2+, D 项错误;答案选 D。 12. 原子序数依次增大的短周期主族元素 a、 b、 c、 d 和 e 中, a 的最外层电子数为其周期数的二倍; b、 d 的最简 单氢化物为 A2B型,且 b、 d 的最外层电子数之和等于 a、 c、 e 的最外层电子数之和, c 的 +1 价离子比 e 的 - 1 价离子
11、少 8 个电子。下列说法正确的是 A. 简单离子的半径: edbc B. 最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱: eda C. 简单氢化物的沸点: bdc D. 简单离子的还原性: bed 【答案】 B 【解析】 a、 b、 c、 d、 e 为原子序数依次增大的短周期元素, a 的最外层电子数为其周期数的二倍, a 为 C 元素 ; c的 +1 价离子比 e 的 -1 价离子少 8 个电子 , c 为 Na 元素 , e为 Cl 元素 ; b、 d 的简单氢化物为 A2 B型, b、 d 的最外层电子数之和等于 a、 c、 e 的最外层电子数之和, b 的原子序数小于 d, b为 O 元素, d
12、 为 S 元素 。 A项,根据 “层多径大,序大径小 ”, 简单离子半径由大到小的顺序为: S2- Cl- O2- Na+, A项错误; B项,非金属性 : Cl S C,最高价氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序: HClO4 H2SO4 H2CO3, B项正确; C 项, b、 d、 c 的简单氢化物依次为 H2O、 H2S、 NaH, NaH属于离子 晶体, NaH的沸点最高, H2O 分子间存在氢键, H2O 的沸点高于 H2S,沸点由高到低的顺序为: NaH H2O H2S, C 项错误; D 项,非金属性: O S、 Cl S, 简单离子还原性最强的为S2-, D 项错误;答案选
13、B。 13. 室温下,用 0.10molL-1NaOH溶液分别滴定 20.00mL 浓度均为 0.10 molL-1 的 CH3COOH 溶液和 HCN 溶液所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 当加入 10mLNaOH时: c(CH3COOH)c(HCN) B. 点 和点 所示溶液中: c(Na+) c(OH-) c(CH3COO-) c(H+) C. 已知室温下某碱 AOH的 Kb=110-9,则 ACN 的水溶液呈碱性 D. 点 和点 所示溶液中都有: c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+) 【答案】 C 【解析】 A项,根据图像 , 当加入 10m
14、LNaOH溶液时,点 得到等物质的量浓度的 CH3COOH和 CH3COONa 的混合液,点 溶液呈酸性, CH3COOH的电离程度大于 CH3COO-的水解程度,溶液中粒子浓度由大到小顺序为c( CH3COO-) c( Na+) c( CH3COOH), 点 得到等 物质的量浓度的 HCN 和 NaCN 的混合液,点 溶液呈碱性, CN-的水解程度大于 HCN 的电离程度,溶液中粒子浓度由大到小顺序为 c( HCN) c( Na+) c( CN-), 加入 10mLNaOH溶液时,两溶液中 c( Na+)相等 , 两溶液中 c( CH3COOH) c( HCN), A项错误; B项,点 和点
15、 在 NaOH滴定 CH3COOH溶液过程中的电荷守恒为 c( Na+) +c( H+) =c( OH-) +c( CH3COO-), 点 溶液的pH=7, 点 溶液中 c( H+) =c( OH-), 点 溶液中 c( Na+) =c( CH3COO-), 点 加入 20mLNaOH溶液充分反应后得到 CH3COONa 溶液 , 点 溶液中由于 CH3COO-的水解溶液呈碱性,溶液中离子浓度由大到小的顺序为c( Na+) c( CH3COO-) c( OH-) c( H+), B项错误; C 项,根据图像 0.1mol/L 的 HCN 溶液的 pH 5 即c( H+) 1 10-5mol/L
16、 0.1mol/L, HCN 的电离方程式为 HCN H+CN-, HCN 的电离平衡常数Ka( HCN) = =1 10-9=Kb( AOH), ACN 属于弱酸弱碱盐,根据盐类水解的规律 “ 谁强显谁性 ”, ACN 的水溶液呈碱性, C 项正确; D 项,点 所示溶液为等物质的量浓度的 CH3COOH和CH3COONa 的混合液,点 溶液呈酸性, CH3COOH的电离程度大于 CH3COO-的水解程度,溶液中粒子浓度由大到小顺序为 c( CH3COO-) c( Na+) c( CH3COOH), 溶液中电荷守恒为c( Na+) +c( H+) =c( OH-) +c( CH3COO-),
17、 点 溶液中c( CH3COO-) +c( OH-) c( CH3COOH) +c( H+), 根据点 加入 NaOH溶液的体积 , 点 溶液由 CH3COONa和略过量的 CH3COOH组成,点 溶液的 pH=7, 根据电荷守恒 c( Na+) +c( H+) =c( OH-) +c( CH3COO-), 点 溶液中 c( Na+) =c( CH3COO-), c( Na+) c( CH3COOH), 则c( CH3COO-) +c( OH-) c( CH3COOH) +c( H+), D 项错误;答案选 C。 点睛 : 本题以酸碱中和滴定的 pH曲线为载体,考查溶液中粒子浓度的大小关系和盐
18、类水解的规律,明确各点溶液中溶质的组成和溶液的酸碱性是解题的关键,比较溶液中粒子浓度大小关系时注意分清主次,巧用电荷守恒、物料守恒 、 质子守恒(质子守恒一般可由电荷守恒和物料守恒推导得出 )。 26. 化 合物 (NH4)xFey(SO4)m是一种重要的化工原料。某实验小组为探究该物质的组成,进行如下实验: ( 1) 探究铁元素化合价 A.甲同学认为铁可能只有 +3 价; B.乙同学认为铁可能只有 +2 价; C.丙同学认为铁的化合价 _。 请设计实验,证明丙同学的结论: _。 ( 2) 三位同学通过实验证明,铁的化合价为 +2 价。为了进一步探究该化合物的组成,设计了如下实验: 准确称取
19、4.36g 样品,配制成 100.00mL 溶液 A; 准确量取 20.00mL 溶液 A,用 0.0200 molL-1 的酸性 KMnO4 标准溶液滴定其中的 Fe2+离子,消耗标准溶液的体积为 40.00 mL; 测定 NH4+的含量;另取 20.00mL 溶液 A,加入足量的 NaOH溶液并充分加热,用 100mL0.10 mol/L 的稀盐酸吸收,再用 0.10mol/LNaOH标准溶液滴定吸收液,消耗 NaOH的体积为 60mL。 .写出步骤 中发生的离子方程式 _。 .步骤 中,加入 NaOH溶液发生的化学反应方程式 _;加入的指示剂是_,判断滴定终点的现象为 _,若滴定管在使用
20、前未用 NaOH标准溶液润洗,测得的 NH4+含量将 _(填 “ 偏高 ” 、 “ 偏低 ” 或 “ 不变 ” )。 . (NH4)xFey(SO4)m的化学简式为_。 【答案】 (1). 既有 +2 价又有 +3 价 (2). 分别取少量待测液于 2 支试管中,一支加入 KSCN 溶液,若溶液变红,则存 在 Fe3+,另一支加入 K3Fe(CN)6溶液,若有蓝色沉淀生成则有 Fe2+ (3). 5Fe2+MnO4-+8H+=5Fe3+ +Mn2+4H2O (4). (NH4)2Fe2(SO4)3+6NaOH 2NH3+2H2O+2Fe(OH)2+3Na2SO4 (5). 甲基橙 (6). 加
21、入最后一滴 NaOH标准溶液,溶液由红色变为橙色且 30s 不恢复原来颜色 (7). 偏低 (8). (NH4)2Fe2(SO4)3 【解析】 试题分析:本题考查物质检验方案的设计, Fe3+、 Fe2+的检验,方程式的书写,酸碱中和滴定和误差分析,化学式的确定。 ( 1) Fe 元素常见的化合价有 +2 价和 +3 价,甲同学认为铁可能只有 +3 价 , 乙同学认为铁可能只有 +2 价,则丙同学认为铁的化合价既有 +2 价又有 +3 价 。 检验 Fe3+用 KSCN 溶液,检验 Fe2+用 K3Fe( CN) 6溶液,要证明丙同学结论的实验设计为:分别取少量待测液于 2 支试管中,一支加入
22、 KSCN 溶液,若溶液变红,则存在 Fe3+; 另一支加入K3Fe(CN)6溶液, 若有蓝色沉淀生成则有 Fe2+。 ( 2) I.步骤 中用酸性 KMnO4 溶液滴定 Fe2+,酸性 KMnO4 将 Fe2+氧化成 Fe3+, KMnO4 自身被还原成 Mn2+, 反应的离子方程式为 5Fe2+MnO4-+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O。 II.根据步骤 和离子反应 5Fe2+MnO4-+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O, 20.00mL 溶液 A中含n( Fe2+) =5n( MnO4-) =5 0.02mol/L 0.04L=0.004mol; 根据步骤 , 吸收 NH3 后过量
23、的n( HCl) =n( NaOH) =0.10mol/L 0.06L=0.006mol, 吸收 NH3的 n( HCl) =0.10mol/L 0.1L-0.006mol=0.004mol,根据反应 NH3+HCl=NH4Cl, 20.00mL 溶液 A中含 n( NH4+) =n( NH3) =0.004mol; 根据电荷守恒n( NH4+) +2n( Fe2+) =2n( SO42-), 20.00mL 溶液 A中 n( SO42-) =0.006mol; 则n( NH4+): n( Fe2+): n( SO42-) =x: y: m=0.004mol: 0.004mol: 0.006m
24、ol=2:2:3,( NH4) xFey( SO4) m的化学简式为( NH4) 2Fe2( SO4) 3。 向溶液 A中加入足量 NaOH溶液, NH4+、 Fe2+都发生反应,反应的化学方程式为( NH4) 2Fe2( SO4) 3+6NaOH 2NH3+2Fe( OH) 2+3Na2SO4+2H2O。 由于用盐酸吸收 NH3 后的溶液中的溶质有NH4Cl和过量的 HCl, 用 NaOH溶液滴定过量的 HCl, 为了防止 NH4Cl与 NaOH反应,应选用酸性范围内发生颜色变化的指示剂,加入的指示剂是甲基橙。终点的实验现象是:滴入最后一滴 NaOH标准溶液,溶液由红色变为橙色且在 30s
25、内不恢 复原来的颜色。若滴定管在使用前未用 NaOH标准溶液润洗,将导致消耗的 NaOH溶液体积偏高,过量的 HCl偏高 , 吸收 NH3 的 HCl偏低,测得的 NH4+含量将偏低。 III.根据 II 的计算, ( NH4) xFey( SO4) m的化学简式为( NH4) 2Fe2( SO4) 3。 27. 含氮类化合物在人类的日常生活中有着重要的作用。 ( 1) 研究表明,在 200 ,压强超过 200MPa 时,不使用催化剂,氨便可以顺利合成。但工业上合成 NH3 往往在温度 500 压强 2050MPa 的条件下进行,已知合成氨为放热反应,试分析原因 _。 ( 2) 已知: A.2
26、NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(l) H=-123kJ/mol B. NH2COONH4(l) (NH2)2CO(g)+H2O(g) H= +50kJ/mol 在工业生产中,尿素是由以上 A、 B两步合成的,则工业上由氨气与二氧化碳合成尿素的热化学反应方程式为:_。 尿素合成过程中通过控制温度、 NH3 和 CO2 的物质的量比 (氨碳比 a)等因素来提高 CO2 的转化率。如图是在其他因素一定,不同氨碳比条件下 CO2 平衡转化率与温度的关系图。由图可知当温度一定时, a 值越大, CO2 转化率越大其原因是 _;当 a 一定时, CO2 平衡转化率呈现先增大后减小的趋势,其
27、原因为_。 ( 3) 工业上常利用 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)生产硝酸。在同温条件下,向 2L的反应容器中充入 2mol NH3 与 2.75molO2,平衡时 NH3 转化率为 50%,则该温度 下 K=_;保持温度不变,反应容器中每种物质各增加 0.1mol,则平衡将 _移动;其他条件不变,下列措施一定可以增大氨气转化率的是_。 a.降低氨气浓度 b.增大容器体积 c.降低温度 d.移除水蒸气 e.选择合适的催化剂 【答案】 (1). 温度太低反应太慢,压强太大对设备要求较高,压强太低转化率下降 (2). 2NH3(g)+CO2(g) (NH2)2CO(g)
28、 +H2O(g) H=-73kJ/mol (3). a 值越大, NH3 占反应物比例高,平衡向正向移动提高了 CO2 转化率 (4). 前半段 B反应为主导因素,温度升高,促进 B反应向正向移动,后半段 A反应为主导因素, A反应向逆向移动 (5). 0.75 (6). 逆向 (或向左 ) (7). abd 【解析】 试题分析:本题考查合成 NH3 适宜条件的选择,盖斯定律的应用,化学平衡图像的分析,化学平衡常数的计算和应用,外界条件对化学平衡的影响。 ( 1) 工业合成氨的反应为 N2+3H2 2NH3; 工业上合成 NH3 使用 500 不使用 200 的原因是:温度太低反应速率太慢,且
29、在 500 时催化剂的催化活性最好。工业上合成 NH3 使用 2050MPa 不使用 200MPa 的原因是:压强太低反应速率慢且反应物转化率低 ; 虽然增大压强既能加快反应速率也能提高 NH3 的产率,但压强太大对设备要求较高,在经济上不合算。 ( 2) 工业上用 NH3 与 CO2 反应生成 ( NH2) 2CO 和 H2O,应用盖斯定律,将 A+B得,2NH3( g) +CO2( g) ( NH2) 2CO( g) +H2O( g) H=( -123kJ/mol) +( +50kJ/mol) =-73kJ/mol, 工业上由NH3 和 CO2 合成尿素的热化学方程式为: 2NH3( g)
30、 +CO2( g) ( NH2) 2CO( g) +H2O( g) H=-73kJ/mol。 由图可知当温度一定时, a 值越大, CO2 转化率越大,其原因是: a 值越大, NH3 占反应物的比例越大,平衡向正反应方向移动,提高 CO2 的转化率。当 a 一定时,升高温度 CO2 平衡转化率呈现先增大后减小的趋势,其原因是:前半段(最高点之前 ) B反应为主导因素,温度升高,促进 B反应向正向移动,后半段(最高点之后 ) A反应为主导因素,升高温度, A反应向逆向移动 。 ( 3)用三段 式, 4NH3( g) + 5O2( g) 4NO( g) +6H2O( g) c(起始)( mol/
31、L) 1 1.375 0 0 c(转化)( mol/L) 1 50%=0.5 0.625 0.5 0.75 c(平衡)( mol/L) 0.5 0.75 0.5 0.75 该温度下 K= = =0.75。保持温度不变,反应容器中每种物质各增加 0.1mol, 瞬时NH3、 O2、 NO、 NH3 物质 的量浓度依次为 0.55mol/L、 0.8mol/L、 0.55mol/L、 0.8mol/L, 此时Qc= =0.8 0.75,平衡将逆向移动。 a 项,其他条件不变时,降低氨气浓度,平衡向逆反应方向移动, O2的转化率减小, NH3 的转化率增大; b 项,增大容器体积,即减小压强,平衡向
32、正反应方向移动, NH3 的转化率增大; c 项 , 由于该反应是放热反应还是吸热反应未知,无法判断降低温度,平衡移动的方向 , 无法判断 NH3 的转化率是增大还是减小 ; d 项,移除水蒸气,平衡向正反应方向移动, NH3 的转化率增大; e 项,使用合适催化剂能加快反 应速率,平衡不移动, NH3 的转化率不变;一定可以增大氨气转化率的是 abd,答案选 abd。 28. 镓是制作高性能半导体的重要原料。在工业上经常从锌矿冶炼的废渣中回收镓。已知锌矿渣中含有Zn、 Fe、 Pb、 Ga 以及二氧化硅等,目前综合利用锌矿渣的流程如下: 已知: Ga 性质与铝相似。 lg2=0.3, lg3
33、=0.48。 如下表所示。 Zn(OH)2 Ga(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp 1.610-17 2.710-31 810-16 2.810-39 ( 1) 写出 Ga 的原子结构示意图 _。 ( 2) 滤渣 1 的成分为 _。 ( 3) 加入 H2O2 的目的 ( 用离子方程式和适当语言回答 ) _。 ( 4) 室温条件下,若浸出液中各种阳离子的浓度均为 0.01mo/L 且某种离子浓度小于 110-5 mol/L 即认为该离子已完全除去,问操作 B调节 pH的范围是 _。 ( 5) 操作 C 中,需要 加入氢氧化钠溶液,其目的是 _ (用离子方程式解释 );能否用氨水代
34、替NaOH溶液,为什么 ? _;如何检测 Fe(OH)3 洗涤干净 ? _。 ( 6) 在工业上,经常用电解 NaGaO2 溶液的方法生产 Ga,写出阴极的电极反应方程式:_。 【答案】 (1). (2). SiO2 PbSO4 (3). 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O,防止生成 Fe(OH)2 (4). 5.48pH .6.6 (5). Ga(OH)3+OH-=CaO2-+2H2O (6). 不能,因为 NH3H 2O 为弱碱,与 Ga(OH)3 不反应 (7). 取最后一次洗涤的滤液,用 pH试纸测试 pH值,若为中性则洗涤干净 (8). GaO2 -+2H2O+3e-=G
35、a+4OH- 【解析】 试题分析:本题以锌矿渣的综合利用流程为载体,考查流程的分析 、 原子结构示意图和离子方程式的书写、溶度积的计算 和溶液 pH的控制、电解原理。 Ga 的性质与 Al 相似,锌矿渣中加入 H2SO4, 充分反应,其中 Zn、 Fe、 Ga转化为可溶于水的 ZnSO4、 FeSO4、 Ga2( SO4) 3, Pb转化成难溶于水的 PbSO4, SiO2与 H2SO4不反应 , 经过滤得到的滤渣 1中成分为 PbSO4、 SiO2; 向浸出液中加入 H2O2, H2O2将 Fe2+氧化成 Fe3+, 然后调节溶液的 pH使 Fe3+、 Ga3+转化为氢氧化物沉淀与 Zn2+
36、分离 ; 滤渣 2 的成分为 Fe( OH) 3 和 Ga( OH) 3, 根据图示应向滤渣 2 中加入 NaOH使 Ga( OH) 3 溶解转化为 NaGaO2。 ( 1) Ga 位于元素周期表中第四周期 IIIA族,原子序数为 31, Ga 的原子结构示意图为 。 ( 2)根据上述分析,滤渣 1 的成分为 SiO2、 PbSO4。 ( 3) Fe2+具有还原性, H2O2 将 Fe2+氧化成 Fe3+,加入 H2O2 的目的是: 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O2, 防止生成Fe( OH) 2 沉淀 。 ( 5)根据流程,操作 C 中加入 NaOH溶液的目的是:将 Ga( O
37、H) 3 溶解转化为 NaGaO2, 联想 Al( OH) 3 与 NaOH的反应,反应的离子方程式为 Ga( OH) 3+OH-=GaO2-+2H2O。 不能用氨水代替 NaOH溶液,原因是: NH3H 2O 为弱碱,氨水与 Ga( OH) 3 不反应 。 根据流程 , Fe( OH) 3 沉淀上吸附的离子有 Na+、 OH-、 GaO2- 等 , 检验Fe( OH) 3 洗涤干净只要检验最后的洗涤液中不含 OH- 即可 , 检验 Fe( OH) 3 洗涤干净的操作是:取最后一次洗涤的滤液,用 pH试纸测试 pH值,若为中性则洗涤干净 。 ( 6)电解 NaGaO2 溶液生产 Ga, Ga
38、元素的化合价由 +3 价降为 0 价 , GaO2- 转化为 Ga 为还原反应,电解时还原反应在阴极发生,阴极的电极反应式为: GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-。 35. ( 1) 科学家可以通过 _法发现太阳存在有大量的铁元素,写出基态 Fe 原子的价电子排布图_。从结构上分析 Fe3+比 Fe2+稳定的原因: _。 ( 2) SCN-常用来检测 Fe3+的存在, SCN-中心原子的杂化方式为 _,三种元素电负性由大到小的顺序为_。 ( 3) 砷化镓以第三代半导体著称,熔点为 1230 ,具有空间网状结构。已知氮化硼与砷化镓属于同种 晶体类型。则两种晶体熔点较高的是 _(填化学式
39、 ),其理由是 _。 ( 4) C60分子又名足球烯,它是由 60 个碳原子组成的球状分子,右图为 C60结构图。一个 C60分子中六元环的数目为 _,在 C60晶胞中 C60分子的配位数为 _。已知 C60 分子的球体 半径为 a nm,求 C60 晶体的=_g/cm3。 (用 NA 表示阿伏加德罗常数,写出表达式 ) 【答案】 (1). 原子光谱 (2). (3). Fe3+价电子排布式为 3d5,为半满结构,而 Fe2+价电子排布式为 3d6 (4). sp (5). NSC (6). BN (7). 两种晶体均为原子晶体, N 与 B 原子半径较小,键能较大,熔沸点更高 (8). 20
40、 (9). 12 (10). 1021 【解析】 试题分析:本题考查原子光谱、价电子排布图的书写、杂化方式的判断、电负性大小的比较、晶体熔点高低的比较、晶胞的分析和计算。 ( 1) 鉴定元素常用原子光谱,科学家可以通过原子光谱法发现太阳存 在大量的铁元素。 Fe 原子核外有 26 个电子,根据构造原理,基态 Fe 原子的核外电子排布式为 Ar3d64s2, 基态 Fe 原子的价电子排布式为 3d64s2,基态 Fe 原子的价电子排布图为: 。 Fe3+的价电子排布式为 3d5, 为半满结构较稳定, Fe2+的价电子排布式为 3d6, 所以 Fe3+比 Fe2+稳定 。 ( 2) SCN-与 CO2 互为等电子体, CO2 中中心原子的杂化方式为 sp杂化,则 SCN-中中心原子的杂化方式也为 sp 杂化 。 根据电负性越大元素的非金属性越强,非金属性 : N S C, S、 C、 N 三种元素电负性由大到小的顺序是:N S C。 ( 3) 砷化镓熔点较高,具有空间网状结构,砷化镓属于原子晶体;氮化硼与砷化镓属于同种晶体类型,氮化硼也