高考化学仿真试卷及答案解析(高考化学试卷及答案解析电子版)

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首页化学更新时间:2024-09-07 20:18:02

(时间:75分钟 满分:100分)

可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Ca-40 Ni-59 I-127

一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意。

1.《本草纲目》中有对“盐胆水(卤水)”的记载:“藏器曰:此乃盐初熟,槽中沥下黑汁也。时珍曰:盐下沥水,则味苦不堪食。今人用此水,收豆腐。”卤水的主要成分为氯化镁等。下列说法错误的是(  )

A.卤水是海水制盐工业的副产物,可用于提溴

B.“今人用此水,收豆腐”利用了胶体聚沉的性质

C.直接加热蒸发氯化镁溶液可获得纯净的无水氯化镁

D.工业上通过电解熔融氯化镁的方法制金属镁

2.下列类比正确的是(  )

A.Fe(OH)3与HCl反应生成FeCl3,则Fe(OH)3与HI反应生成FeI3

B.H2O2的热稳定性比H2O的弱,则C2H6的热稳定性比CH4的弱

C.F2、Cl2、Br2的沸点逐渐升高,则HF、HCl、HBr的沸点也逐渐升高

D.向Na2CO3(s)中加入少量水伴随放热现象,则向NaHCO3(s)中加入少量水也伴随放热现象

3.下列说法错误的是(  )

A.实验室在取用药品时,多余的药品能否放回原试剂瓶要视具体情况而定

B.中和滴定实验时,不能用待测液润洗锥形瓶

C.分液漏斗在使用前要将上口玻璃塞和漏斗颈上的旋塞芯取出,都涂上凡士林并转动使油膜均匀透明,且转动自如

D.“静置”也是一种必要的实验操作,如滴定管读数前、萃取分液时等

4.下列有关实验设计能达到实验目的的是(  )

5.离子液体M的结构如图所示,下列说法错误的是(  )

A.电负性由大到小的顺序是F>N>B

B.阴离子的空间结构为正四面体形

C.M因含有机基团而使其熔点较低

D.M分子中C—C键的键能大于C—N键的键能

6.诺氟沙星为第三代喹诺酮类抗菌药,其结构简式如图所示。下列关于诺氟沙星的说法正确的是(  )

A.分子式为C16H16FN3O3 B.苯环上的一氯代物有2种

C.1 mol该物质最多可消耗2 mol NaOH D.分子中含有1个手性碳原子

7.已知Cu+遇酸会发生歧化反应。检验K2[Cu(C2O4)2]分解产物的实验如图所示,下列说法正确的是(  )

A.上述实验现象说明气体A中一定含有CO2

B.上述实验现象说明固体A中一定含有Cu、Cu2+

C.向固体A中加入浓硝酸,生成的气体仍一定能使澄清石灰水变浑浊

D.C2O在反应过程中一定发生了歧化反应

8.2022年10月5日,诺贝尔化学奖颁发给为“点击化学和生物正交化学的发展”作出了突出贡献的三位化学家,我国科学家也在点击化学领域取得了重要突破,如图是利用点击化学法设计的一种新型的1,2,3­三唑类杀菌剂的合成路线。下列有关说法正确的是(  )

A.有机物X属于芳香烃 B.有机物Y中C原子的杂化方式有2种

C.有机物Z能发生取代反应和消去反应 D.有机物Y中所有碳原子可能共平面

9.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:

弱电解质

电离常数

H2CO3

Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11

H2SO3

Ka1=1.4×10-2 Ka2=6.0×10-8

下列对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中主要发生反应的离子方程式判断错误的是(  )

A.Ⅰ中CO+2SO2+H2O===CO2+2HSO

B.Ⅱ中CO+2HSO===CO2↑+H2O+2SO

C.Ⅲ中SO+SO2+H2O===2HSO

D.Ⅲ中HCO+SO2===CO2+HSO

10.我国科学家利用废弃塑料设计了微生物燃料电池(A、B电极材料均为石墨烯),其工作原理如图所示。下列说法错误的是(  )

A.A电极电势低于B电极电势

B.该电池工作时,B电极附近溶液pH升高

C.B电极采用疏松多孔的石墨烯,主要是为了增强溶液的导电性

D.若废弃塑料为聚乙烯,A电极的电极反应式为CH2—CH2-12ne-+4nH2O===2nCO2↑+12nH+

11.利用下列实验器材能完成相应实验的是(  )

选项

实验

实验器材(规格和数量不限)

A

除去SO2中混有的HCl并收集SO2

洗气瓶、玻璃导管、橡胶塞、集气瓶(带毛玻璃片)

B

测定中和热

内筒、隔热层、外壳、杯盖、环形玻璃搅拌器

C

制备乙酸乙酯

试管、铁架台、导管

D

用NaOH标准溶液滴定未知浓度的HCl溶液

碱式滴定管、锥形瓶、滴定管夹、铁架台

12.MgO在医药上用作抗酸剂和轻泻剂,在化学工业中用作催化剂和制造镁盐的原料。某学习小组拟用氯化镁废液(主要成分是MgCl2,含Fe2+、Fe3+等杂质)制取MgO,部分流程如图所示。下列说法错误的是(  )

A.试剂1为H2O2溶液,在流程中作氧化剂

B.滤渣的主要成分为Fe(OH)3

C.操作③为蒸发结晶

D.将碱式碳酸镁在坩埚中灼烧可制得MgO

13.利用电化学原理,可将CO2还原为C2H4,从而脱除和利用水煤气中的CO2。该方法的示意图如下:

T ℃下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后,c(CO)∶c(HCO)=1∶2,该温度下H2CO3的Ka1=4.6×10-7,Ka2=5.0×10-11。下列说法错误的是(  )

A.上述T ℃下吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量CO2后溶液的pH=10

B.再生塔中产生CO2的离子方程式为2HCOCO2↑+CO+H2O

C.交换膜X为阴离子交换膜

D.铂电极上发生的反应为 2CO2+12e-+12H+===C2H4+4H2O

14.甲酸是性能优良的氢载体,在室温下可借助均相或非均相催化剂高效分解产生氢气。其中甲酸催化脱氢及脱水的机理如图所示。下列说法错误的是(  )

A.若HCO18OH参加反应,催化脱水后的产物为CO和HO

B.甲酸催化脱氢过程中碳原子的成键数目没有发生变化

C.微量的CO会导致催化剂中毒,可通过提高催化剂的选择性减少CO的生成

D.甲酸脱氢过程中只有HCOO*一种中间体

15.常温下,0.1 mol·L-1 NH3·H2O溶液的pH=11,在如图所示的溶液体系中,隔膜不让NH和OH-通过,NH3·H2O分子可自由穿过。已知溶液中c总(NH3·H2O)=c(NH3·H2O) +c(NH),该体系达到平衡时,下列叙述正确的是(  )

A.水的电离程度:溶液A<溶液B

B.溶液A中:c总(NH3·H2O)=c(NH)

C.溶液B中:c(NH)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)

D.混合溶液中NH4Cl和NH3·H2O浓度相等:c(H+)+c(NH3·H2O)>c(OH-)+c(Cl-)

二、非选择题:本题共4小题,共55分。

16.(13分)金属镍常用作有机反应的催化剂。回答下列问题:

(1)基态Ni2+的价电子层中有________个未成对电子。

(2)丁二酮肟检验Ni2+时生成

,其中存在的化学键有________。(填标号)

A.共价键    B.离子键    C.配位键    D.金属键    E.氢键

(3)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。

①[Ni(NH3)6]SO4中第一电离能最大的元素是________,其中S原子的杂化轨道类型为________,与SO互为等电子体(价电子总数和原子总数相同)的分子是______________________________________(写出1种)。

②若[Ni(NH3)6]2+为正八面体构型,则[Ni(CO)2(NH3)4]2+的结构有________种;[Ni(NH3)6]SO4中H—N—H的键角________(填“>”“<”或“=”)NH3中H—N—H的键角。

(4)

金属镍的晶胞结构如图所示。

晶胞中,每个Ni原子周围紧邻的Ni原子数为________;若Ni的原子半径为d nm,金属镍的密度是________g·cm-3,晶胞中Ni原子空间利用率的计算表达式为________。(设NA为阿伏加德罗常数的值)

17.(14分)以软锰矿(主要成分为MnO2,还含少量Fe、Si、Al、Ca、Mg的氧化物)和硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料,制取电池级Mn3O4的流程如图:

回答下列问题:

(1)“浸取”时反应机理如图。MnO2氧化Fe2+的离子方程式为________________________________。随硫铁矿量增加,锰浸取速率减慢,此时加入一定量H2O2溶液,浸取速率又会加快,原因是____________________________________________。

(2)浸取液中的Fe3+可以利用有机试剂萃取分离,Fe3+的萃取率与溶液pH之间的关系如图所示。pH >1.7时,Fe3+的萃取率急剧下降的原因为______________________。

(3)已知Ksp(MgF2)=5×10-11,Ksp(CaF2)=5×10-9。加入NH4F溶液除钙、镁时,当Ca2+恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5 mol·L-1)时,c(Mg2+)=________mol·L-1。

(4)加入氨水生成的沉淀是Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4,该过程中Mn2+的沉降率与溶液pH之间的关系如表所示:

pH

氨水体积/mL

残余率/%

沉降率/%

8.5

2.7

71.1

28.9

9.0

4.5

45.2

54.8

9.5

7.6

20.5

79.5

10.0

10.5

16.3

83.7

10.5

16.1

18.4

81.6

根据表格数据分析,应调节最佳pH为________;氨水过量时,Mn2+沉降率降低的可能原因是________________。

(5)将“沉淀”步骤所得含少量Mn2(OH)2SO4的Mn(OH)2固体滤出,洗净,加水打成浆,浆液边加热边持续通空气,制得Mn3O4。实验测得浆液pH随时间变化如图所示。

浆液pH先基本不变,表明________________[填“Mn2(OH)2SO4”或“Mn(OH)2”]先被氧化,7 h后pH迅速下降的原因是____________________________。

18.(14分)碘酸钙[Ca(IO3)2]是一种新型食品添加剂,实验室制取Ca(IO3)2的流程如图所示:

已知:HIO3易溶于水,不溶于有机溶剂;Ca(IO3)2不溶于乙醇,在水中的溶解度随温度降低而减小。

回答下列问题:

(1)实验室用MnO2固体和浓盐酸制取氯气的离子方程式为____________________________。

(2)“转化”步骤是为了获得碘酸,其装置如图(部分仪器已省略)。

①“转化”反应在________(填仪器名称)中发生,其化学方程式为________。

②判断“转化”反应完全的实验现象是________。

(3)“分离”操作过程中所用的主要玻璃仪器是________,验证所得水溶液中不含I2的方法是__________________。

(4)加入CaCl2后保持在冰水浴中静置,抽滤,依次用冰水、乙醇洗涤,干燥。采用冰水浴的目的是________________;与过滤相比,抽滤的优点是________________。

(5)准确称取产品2.500 0 g,加酸溶解,转入250 mL容量瓶内加水定容。移取25.00 mL所配溶液,加入足量KI固体(IO+5I-+6H+===3I2+3H2O),暗处放置3 min后,用0.200 0 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈浅黄色(I2+2S2O===2I-+S4O),滴入2~3滴淀粉溶液,继续滴定至终点,平行测定三次,平均消耗Na2S2O3标准溶液30.00 mL。产品中Ca(IO3)2的质量分数为________%。

19.(14分)以CO2为原料合成CH3OH和CH3OCH3是实现碳中和的重要途径之一。有关反应如下:

反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.0 kJ·mol-1

反应Ⅱ.2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-25.0 kJ·mol-1

反应Ⅲ.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41.2 kJ·mol-1

回答下列问题:

(1)反应Ⅳ:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH4=________。

(2)在Cu-ZnO-ZrO2催化剂上CO2氢化合成甲醇(反应Ⅰ)的历程如图所示。

在反应气中加入少量水能够提升甲醇产率的原因是________________________________________。

(3)催化条件下,某密闭容器中投入CO2和H2发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,实验测得温度对平衡体系中甲醇、甲醚含量的影响如图所示。

600 K以下,甲醇百分含量变化的可能原因是________________________________________________________________________;

一定温度下,增大压强,甲醚的百分含量________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)在5 MPa下,CO2和H2按物质的量之比为1∶3进行投料,发生反应Ⅰ和反应Ⅲ,平衡时CO和CH3OH在含碳产物中的物质的量分数及CO2转化率随温度的变化如图所示。图中n代表的物质是________;150~400 ℃范围内,随温度升高,H2O的平衡产量变化趋势是________;270 ℃时CH3OH的分压为________(保留2位有效数字,下同),反应Ⅲ的平衡常数Kp=________(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。

仿真模拟冲刺标准练答案

1.C 卤水是海水经蒸发浓缩析出食盐后所得的母液,主要含有钾盐、镁盐、溴化物等,可用于提溴,A项正确;向豆浆(胶体)中加入电解质使蛋白质聚沉,便可制成豆腐,B项正确;Mg2+会水解,直接加热蒸发氯化镁溶液会生成Mg(OH)Cl或Mg(OH)2,无法得到纯净的无水氯化镁,C项错误;工业上通过电解熔融氯化镁的方法制金属镁,D项正确。

2.B HI具有还原性,三价铁具有氧化性,Fe(OH)3与HI发生氧化还原反应生成FeI2、H2O和I2,A错误;H2O2含有氧氧单键,C2H6含有碳碳单键,氧氧单键比H2O中的氧氢单键键长长,碳碳单键比CH4中的碳氢单键键长长,键长越长键能越小,因此H2O2的热稳定性比H2O的弱,C2H6的热稳定性比CH4的弱,B正确;HF分子间存在氢键,其沸点比HCl和HBr的高,C错误;向NaHCO3(s)中加入少量水伴随吸热现象,D错误。

3.C 实验室在取用药品时,多余的药品能否放回原试剂瓶要视具体情况而定,大多数情况下是不能放回原试剂瓶的,防止污染试剂,但是Na、K、白磷等试剂使用后必须放回原试剂瓶,否则将引发安全事故,A正确。中和滴定实验时,不能用待测液润洗锥形瓶,否则消耗标准液的体积偏大,所测得的待测液浓度偏大,B正确。分液漏斗在使用前要将漏斗颈上的旋塞芯取出,涂上凡士林,但不可太多,以免阻塞流液孔;不需要在上口玻璃塞上涂凡士林,C错误。“静置”时物质可充分反应或充分混合、分层等,所以“静置”也是一种必要的实验操作,D正确。

4.B 浓硫酸具有强氧化性和脱水性,会发生副反应生成SO2、CO2,二氧化硫具有还原性,能与Br2发生氧化还原反应,故SO2也能使溴水褪色,A项错误;HCl与碳酸氢钠溶液反应生成CO2,利用图中洗气装置可除去HCl,B项正确;Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的分散质微粒都可以透过滤纸,因此不能利用过滤装置除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3,可以采用渗析的方法,C项错误;瓷坩埚中含有SiO2,在高温下K2CO3会与SiO2反应,所以不能用瓷坩埚熔融K2CO3,可以用铁坩埚,D项错误。

5.D 元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性:F>N>B,故电负性:F>N>B,A正确;BF的中心原子B的价电子对数为4+=4,采取sp3杂化,且无孤电子对,BF的空间结构为正四面体形,B正确;M中有机基团体积很大,使阴、阳离子之间的作用力较小,熔点较小,C正确;C—C键的键长大于C—N键的,故C—C键的键能小于C—N键的键能,D错误。

6.B 该物质的分子式为C16H18FN3O3,A项错误;苯环上有2种不同化学环境的氢原子,苯环上的一氯代物有2种,B项正确;该物质分子中含有羧基,苯环上连有F原子,1 mol该物质最多可消耗3 mol NaOH,C项错误;该分子中不含手性碳原子,D项错误。

7.D 气体A能使黑色的CuO变红,证明A中含CO,CO与CuO反应会生成CO2,则无法通过澄清石灰水变浑浊的现象判断气体A中是否含有CO2,A项错误;若固体A中含Cu+,加入稀盐酸后,发生歧化反应,也会出现产生紫红色固体、蓝色溶液等现象,则固体A中不一定含有Cu、Cu2+,B项错误;向固体A中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,说明固体A中含有CO或HCO,产生的紫红色固体即铜,说明固体A中一定含有低价Cu元素,向固体A中加入浓硝酸会得到NO2和CO2的混合气体,将混合气体通入澄清石灰水中,石灰水不一定变浑浊,C项错误;根据上述分析可知,气体产物中含CO(C为+2价),固体产物中含CO或HCO(C为+4价),则反应过程中,C2O(C为+3价)一定发生了歧化反应,D项正确。

8.D 有机物X中含有C、H、O三种元素,故不属于烃,属于烃的衍生物,A错误;碳碳三键中C原子的杂化方式为sp,苯环中C原子的杂化方式为sp2,形成4个单键的C原子的杂化方式为sp3,B错误;有机物Z中羟基所连C原子的邻位C原子上没有H原子,不能发生消去反应,C错误;苯环为平面结构,碳碳三键为直线形结构,则有机物Y中所有碳原子可能共平面,D正确。

9.B Ⅰ、Ⅲ中所得溶液显酸性,溶液中一定有HSO。Ⅰ中生成HSO,反应为CO+2SO2+H2O===CO2+2HSO,A项正确;Ka2(H2SO3)远大于Ka2(H2CO3),在Ⅱ中一定发生反应CO+HSO===HCO+SO,另因Ka2(H2SO3)<Ka1(H2CO3),不易发生反应CO+2HSO===CO2↑+H2O+2SO,B项错误;在Ⅲ中SO2可以把Na2SO3转化为NaHSO3,离子方程式为SO+SO2+H2O===2HSO,还会有HCO+SO2===CO2+HSO,C、D项正确。

10.C B电极通入空气,说明B电极为正极,则A电极为负极,原电池的正极电势高于负极电势,故A电极电势低于B电极电势,A正确;B电极的电极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O,B电极附近溶液中c(H+)降低,溶液pH升高,B正确;B电极采用疏松多孔的石墨烯,主要是为了增大氧气的吸附量,C错误;若废弃塑料为聚乙烯,则A电极的电极反应式为CH2—CH2-12ne-+4nH2O===2nCO2↑+12nH+,D正确。

11.A 除去SO2中混有的HCl,将混合气体通过盛有饱和NaHSO3溶液的洗气瓶即可,收集SO2可用排空气法,则除去SO2中混有的HCl并收集SO2,需要用到的仪器有洗气瓶、玻璃导管、橡胶塞、集气瓶(带毛玻璃片),A项正确;测定中和热时,需测定反应前后溶液的温度,所给实验器材中缺少温度计,B项错误;制备乙酸乙酯需要加热,缺少酒精灯,C项错误;酸碱中和滴定实验中,未知浓度的HCl溶液的体积也需要准确量取,通常用酸式滴定管或移液管移取,D项错误。

12.C 试剂1为H2O2溶液,其作用是将Fe2+氧化成Fe3+,A项正确;加氨水调节pH后,Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,滤渣的主要成分为Fe(OH)3,B项正确;NH4Cl固体加热易分解,不能采用蒸发结晶的方法,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,C项错误;碱式碳酸镁为固体,可在坩埚中灼烧分解生成MgO,D项正确。

13.C 该装置有电源,为电解池。将CO2还原为C2H4,阴极上发生还原反应,结合题图知铂电极为阴极,玻碳电极为阳极。阴极反应式为2CO2+12e-+12H+===C2H4+4H2O,阳极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+。T ℃下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后,c(CO)∶c(HCO)=1∶2,由Ka2=可知,c(H+)=×Ka2=2×5.0×10-11 mol·L-1=1.0×10-10 mol·L-1,则该溶液的pH=10,A项正确;再生塔中KHCO3受热分解生成K2CO3、H2O和CO2,该反应的离子方程式为2HCOCO2↑+CO+H2O,B项正确;由阴、阳极的电极反应式知,H+通过交换膜迁移到阴极区参与反应生成乙烯,该交换膜应为质子交换膜,C项错误;由上述分析知,D项正确。

14.D 脱水反应时断开的是C—O键,故18O在产物H2O中,A项正确;由反应机理可知,甲酸催化脱氢生成CO2,碳原子的成键数目不变,B项正确;微量CO会导致催化剂中毒,需要减少生成CO反应的发生,可提高催化剂的选择性,减少CO的生成,C项正确;按路径1转化,断开羧基中的O—H键,形成HCOO*,按路径2转化,断开C—H键,形成HOOC*,D项错误。

15.B 溶液B的pH大于溶液A的,所以溶液B中c(OH-)大,对水的电离抑制程度大,溶液B中水的电离程度小,A错误;常温下,0.1 mol·L-1 NH3·H2O溶液的pH=11,可知c(OH-)=1.0×10-3 mol·L-1,可列三段式如下:

NH3·H2O⇌NH+OH-

起始浓度/(mol·L-1) 0.1 0 0

变化浓度/(mol·L-1) 10-3 10-3 10-3

平衡浓度/(mol·L-1) 0.1-10-3 10-3 10-3

将数值代入Kb的计算式,得到Kb约为1.0×10-5,溶液A中c(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1,则溶液A中===,B正确;由于NH3·H2O的电离程度很弱,则平衡体系中c(NH3·H2O)最大,OH-来源于NH3·H2O的电离和水的电离,c(OH-)>c(NH),所以微粒浓度从大到小的顺序为c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH)>c(H+),C错误;混合溶液中若NH4Cl和NH3·H2O浓度相等,计算可知NH3·H2O的电离平衡常数Kb大于NH4Cl的水解平衡常数Kh,所以混合溶液中c(NH)>c(NH3·H2O),再结合电荷守恒c(H+)+c(NH)=c(OH-)+c(Cl-)可知c(H+)+c(NH3·H2O)<c(OH-)+c(Cl-),D错误。

16.答案:(1)2

(2)AC

(3)①N sp3 CCl4或SiF4等 ②2 >

(4)12 ×1021 ×100%

解析:(1)Ni为28号元素,基态Ni2+的价电子排布式为3d8,有2个未成对电子。(2)生成的配合物中含共价键(包括配位键)和氢键,但氢键不属于化学键,故选AC。(3)①根据非金属性强弱,结合基态N原子的2p能级半充满,结构较稳定可知,N的第一电离能最大。②正八面体的6个顶点完全等同,[Ni(CO)2(NH3)4]2+中2个CO可能处于相对或相邻位置;[Ni(NH3)6]SO4中氮原子的成键电子对数为4,而NH3中氮原子的成键电子对数为3,孤电子对数为1,孤电子对对成键电子对的排斥作用较大,故NH3中H—N—H的键角较小。(4)以晶胞顶点Ni原子为观察对象,与之紧邻的Ni原子位于面心,故每个Ni原子周围紧邻的Ni原子数为12。每个晶胞中含Ni原子个数为8×+6×=4,面对角线长为4d nm,则晶胞棱长为2d nm,故晶体密度为 g·cm-3=×1021 g·cm-3。计算Ni原子的空间利用率,需要知道4个Ni原子的体积和1个晶胞的体积。VNi= nm3。晶胞的体积为(2d)3 nm3。表达式为×100%。

17.答案:(1)2Fe2++MnO2+4H+===2Fe3++2H2O+Mn2+ 生成的大量气体起搅拌作用,破坏附着在矿石颗粒表面的硫

(2)pH>1.7时,Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀

(3)1.0×10-7

(4)10.0 部分沉淀与过量氨水反应生成可溶性含锰络合物

(5)Mn(OH)2 Mn2(OH)2SO4被O2氧化生成H2SO4[或3Mn2(OH)2SO4+O22Mn3O4+6H++3SO]

解析:(1)加入过氧化氢溶液,在MnO2及Fe3+等催化作用下,迅速产生大量气体,起搅拌作用,从而破坏矿石颗粒表面附着的硫,反应速率加快。(3)由Ksp(CaF2)=c(Ca2+)·c2(F-)知,当Ca2+恰好沉淀完全时,c2(F-)=5×10-4 mol2·L-2,再由Ksp(MgF2)=c(Mg2+)·c2(F-)求得c(Mg2+)=1.0×10-7 mol·L-1。(4)由表中数据知,pH为10.0时Mn2+沉降率最高;氨水过量时,Mn2+沉降率降低(沉淀溶解),可能是发生了类似于Cu(OH)2溶于氨水的反应,即部分沉淀与过量氨水反应生成可溶性含锰络合物。(5)Mn(OH)2被O2氧化的反应为6Mn(OH)2+O22Mn3O4+6H2O,故开始时浆液pH无明显变化,当Mn2(OH)2SO4被O2氧化时生成H2SO4,溶液pH减小。

18.答案:(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O

(2)①三颈烧瓶 5Cl2+I2+6H2O===10HCl+2HIO3 ②I2的CCl4溶液褪色

(3)分液漏斗、烧杯 取少许“分离”后所得水溶液,加入淀粉溶液,溶液不变蓝,则不含I2

(4)降低碘酸钙的溶解度,便于析出碘酸钙 过滤速度快,获得的产品较干燥

(5)78

解析:(2)②I2的CCl4溶液褪色,表明I2已反应完全。(4)Ca(IO3)2在水中的溶解度随温度降低而减小,故用冰水浴可降低碘酸钙的溶解度,便于析出碘酸钙;抽滤的优点是过滤速度快,获得的产品较干燥。(5)根据IO+5I-+6H+===3I2+3H2O、I2+2S2O===2I-+S4O得关系式IO~3I2~6S2O,样品中Ca(IO3)2的物质的量为×=0.000 5 mol,质量分数为×100%=78%。

19.答案:(1)-123.0 kJ·mol-1

(2)第③步反应式为*H3CO+H2O―→CH3OH+*HO,加入少量水,促进该步反应平衡正向移动

(3)反应Ⅰ和反应Ⅱ均为放热反应,温度升高,反应Ⅱ平衡逆向移动的程度大于反应Ⅰ平衡逆向移动的程度 增大

(4)CO 先减小后增大 0.16Mpa 0.015

解析:(1)根据盖斯定律,反应Ⅳ=反应Ⅰ×2+反应Ⅱ,则ΔH4=-123.0 kJ·mol-1。(3)一定温度下,增大压强,反应Ⅰ平衡正向移动,致使反应Ⅱ平衡正向移动,甲醚的物质的量增多,气体总物质的量减小,则甲醚的物质的量分数增大。(4)反应Ⅰ为放热反应、反应Ⅲ为吸热反应,升高温度时,甲醇的物质的量分数减小,CO的物质的量分数增加,则m代表甲醇、n代表CO。150~400 ℃范围内,随温度升高,反应物CO2的转化率变化趋势是先减小后增大,则产物H2O的平衡产量变化趋势也是先减小后增大。270 ℃时,根据题意,设起始时n(CO2)=1 mol、n(H2)=3 mol,平衡时生成CO和CH3OH的物质的量均为x mol,则

CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)

变化量/mol x 3x x x

CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)

变化量/mol x x x x

因CO2转化率为24%,则2x=1×24%,x=0.12,反应后混合物总物质的量为(1+3-6x+4x) mol=(4-2x) mol=3.76 mol。在5 MPa下,p(CH3OH)=×5 MPa≈0.16 MPa,此时n(CO)=0.12 mol、n(H2O)=0.24 mol、n(CO2)=0.76 mol、n(H2)=2.52 mol,Kp==≈0.015。

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