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文档介绍
【化学】福建省泉州第十六中学2020届高三11月理科综合能力测试(二)(解析版)
福建省泉州第十六中学2020届高三11月理科综合能力测试(二) 1.我国的科技发展改变着人们的生活、生产方式。下列说法中错误的是( ) A. “甲醇制取低碳烯烃”技术可获得聚乙烯原料 B. “嫦娥四号”使用的SiC―Al材料属于复合材料 C. 5G芯片“巴龙5000”的主要材料是SiO2 D. “东方超环(人造太阳)”使用的氘、氚与氕互为同位素 【答案】C 【详解】A. “甲醇制取低碳烯烃”技术可生产乙烯,乙烯是制备聚乙烯的原料,故A正确; B. SiC―Al材料是SiC增强铝基复合材料,故B正确; C.计算机芯片的主要材料是单质Si,故C错误; D. 氕、氘、氚质子数都是1,中子数分别是0、1、2,所以互为同位素,故D正确;选C。 2.2019 年是“国际化学元素周期表年”。 1869 年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列,准确预留了甲、乙两种未知元素的位置,并预测了二者的相对原子质量,部分原始记录如下。下列说法中错误的是( ) A. 甲位于现行元素周期表第四周期第ⅢA 族 B. 原子半径比较:甲>乙> Si C. 乙的简单气态氢化物的稳定性强于CH4 D. 推测乙的单质可以用作半导体材料 【答案】C 【详解】从示意图可以看出同一行的元素在同一主族,同一列的元素在同一周期,甲元素与B和Al在同一主族,与As同一周期,则甲在元素周期表的位置是第四周期第ⅢA族,为Ga元素,同理,乙元素的位置是第四周期第ⅣA族,为Ge元素。 A.从示意图可以看出同一行的元素在同一主族,同一列的元素在同一周期,甲元素与B和Al在同一主族,与As同一周期,则甲在元素周期表的位置是第四周期第ⅢA族,A项正确; B.甲元素和乙元素同周期,同周期元素核电荷数越小半径越大,甲元素的原子序数小,所以甲元素的半径大于乙元素。同主族元素,核电荷数越大,原子半径越大,乙元素与Si同主族,乙元素核电荷数大,原子半径大,排序为甲>乙>Si,B项正确; C.同主族元素的非金属性从上到下越来越弱,则气态氢化物的稳定性越来越弱,元素乙的简单气态氢化物的稳定性弱于CH4,C项错误; D.乙为Ge元素,同主族上一个元素为硅元素,其处于非金属和金属元素的交界处,可用作半导体材料,D项正确; 本题答案选C。 3.国际计量大会第26 届会议新修订了阿伏加德罗常数(NA=6.02214076×1023 mol―1), 并将于2019 年 5月20 日正式生效。下列说法中正确的是( ) A. 在 1 mol中,含有的中子数为 6 NA B. 将7.1 g C12溶于水制成饱和氯水,转移的电子数为 0.1 NA C. 标准状况下,11.2 L NO和11. 2 L O2混合后,气体的分子总数为 0.75 NA D. 某温度下,1L pH= 3的醋酸溶液稀释到10L 时,溶液中 H+的数目大于0.01 NA 【答案】A 【详解】A、中含有中子数是11-5=6,所以1 mol中含有的中子数为 6NA,故A正确; B、将7.1 g C12溶于水制成饱和氯水,氯气没有完全与水反应,所以转移的电子数小于 0.1 NA,故B错误; C、标准状况下,11.2 L NO和11. 2 L O2混合后,由于存在2NO2N2O4,所以气体的分子总数小于0.75 NA,故C错误; D、某温度下,1L pH= 3的醋酸溶液稀释到10L 时,溶液4>pH>3,溶液中 H+的数目小于0.01 NA,故D错误。 4.下列选项中,利用相关实验器材(规格和数量不限)能够完成相应实验的是 ( ) 选项 实验器材 相应实验 A 天平(带砝码)、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管 用NaCl固体配制100mL 1.00 mol/LNaCI 溶液 B 烧杯、环形玻璃搅拌棒、碎泡沫塑料、硬纸板 中和反应反应热的测定 C 酸/碱式滴定管、滴定管夹、烧杯、锥形瓶、铁架台 实验测定酸碱滴定曲线 D 三脚架、酒精灯、坩埚、坩埚钳、镊子、泥三角、滤纸、小刀、玻璃片 钠在空气中燃烧 【答案】D 【详解】A、用NaCl固体配制100mL 1.00 mol/LNaCI 溶液,需用玻璃棒引流和搅拌,故不选A; B、中和反应反应热的测定需用温度计测量反应前后的温度,故不选B; C、实验测定酸碱滴定曲线,需用有指示剂判断滴定终点,故不选C; D、用三脚架、酒精灯、坩埚、坩埚钳、镊子、泥三角、滤纸、小刀、玻璃片可以完成钠在空气中燃烧的实验,故选D。 【点睛】本题涉及基础实验操作仪器的选择,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,把握实验的方法、步骤和使用的仪器,注重课本实验等基础知识的积累。 5.四种有机物的结构简式如下图所示。下列说法中错误的是( ) A. ①②③④的分子式相同 B. ①②中所有碳原子均处于同一平面 C. ①④的一氯代物均有2种 D. 可用酸性高锰酸钾溶液鉴别③和④ 【答案】B 【详解】A. ①②③④的分子式都是C8H8,故A正确; B. ①中含有多个饱和的碳原子,根据甲烷分子的正四面体结构可以判断,分子中所有碳原子不可能共平面,故B错误; C. ①④分子中都有2种等效氢,所以一氯代物均有2种,故C正确; D. ③分子中没有碳碳双键, ④分子中有碳碳双键,③不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,④能,故可用酸性高锰酸钾溶液鉴别③和④,D正确。选B。 6.电解合成 1 , 2-二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中正确的是( ) A. 该装置工作时,化学能转变为电能 B. CuCl2能将C2H4还原为 l , 2-二氯乙烷 C. X、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜 D. 该装置总反应为CH2CH2 + 2H2O + 2NaClH2 + 2NaOH + ClCH2CH2Cl 【答案】D 【分析】A. 该装置为外加电源的电解池原理; B. 根据装置图易知,阳极生成的CuCl2与C2H4发生了氧化还原反应,根据化合价的升降判断该氧化还原反应的规律; C. 根据电解池阴阳极发生的电极反应式及溶液电中性原则分析作答; D. 根据具体的电解反应与氧化还原反应综合写出该装置的总反应。 【详解】A. 该装置为电解池,则工作时,电能转变为化学能,故A项错误; B. C2H4中C元素化合价为-2价,ClCH2CH2Cl中C元素化合价为-1价,则CuCl2能将C2H4氧化为1,2一二氯乙烷,故B项错误; C. 该电解池中,阳极发生的电极反应式为:CuCl - e- + Cl-= CuCl2,阳极区需要氯离子参与,则X为阴离子交换膜,而阴极区发生的电极反应式为:2H2O + 2e- = H2↑+ 2OH-,有阴离子生成,为保持电中性,需要电解质溶液中的钠离子,则Y为阳离子交换膜,故C项错误; D. 该装置中发生阳极首先发生反应:CuCl - e- + Cl-= CuCl2,生成的CuCl2再继续与C2H4反应生成1,2一二氯乙烷和CuCl,在阳极区循环利用,而阴极水中的氢离子放电生成氢气,其总反应方程式为:CH2=CH2+2H2O+2NaClH2+2NaOH+ClCH2CH2Cl,故D项正确; 答案选D。 7.向FeCl3溶液中加入Na2SO3溶液,测定混合后溶液pH随混合前溶液中变化的曲线如图所示。 实验发现: ⅰ.a点溶液澄清透明,向其中滴加NaOH溶液后,立即产生灰白色沉淀,滴入KSCN溶液显红色; ⅱ.c点和d点溶液中产生红褐色沉淀,无气体逸出。取其上层清液滴加NaOH溶液后无明显现象,滴加KSCN溶液显红色。 下列分析合理的是( ) A. 向a点溶液中滴加BaCl2溶液,无明显现象 B. b点较a点溶液pH升高的主要原因:2Fe3++SO32-+H2O2Fe2++SO42-+2H+ C. c点溶液中发生的主要反应:2Fe3++3 SO32-+6H2O2Fe(OH)3+3H2SO3 D. 向d点上层清液中滴加KSCN溶液,溶液变红;再滴加NaOH溶液,红色加深 【答案】C 【分析】根据i的现象,a点溶液为澄清透明,向其中滴加NaOH溶液后,立即产生灰白色沉淀,该沉淀中含有Fe(OH)2,即a点溶液中含有Fe2+,FeCl3溶液中加入Na2SO3溶液,先发生2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+,c点和d点溶液中Fe3+和SO32-发生双水解反应产生红褐色沉淀,且生成H2SO3,因此无气体产生,然后据此分析; 【详解】根据i的现象,a点溶液为澄清透明,向其中滴加NaOH溶液后,立即产生灰白色沉淀,该沉淀中含有Fe(OH)2,即a点溶液中含有Fe2+,FeCl3溶液中加入Na2SO3溶液,先发生2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+,c点和d点溶液中Fe3+和SO32-发生双水解反应产生红褐色沉淀,且生成H2SO3,因此无气体产生,取上层清液滴加NaOH溶液,无明显现象,是因为NaOH与H2SO3反应,滴加KSCN溶液显红色,说明溶液中含有Fe3+, A、a点处溶液中含有SO42-,加入BaCl2,会产生BaSO4白色沉淀,故A错误; B、pH升高说明溶液c(H+)减小,原因是c(SO32-)增大,水解程度增大,按照给出方程式,生成H+,溶液c(H+)增大,溶液的pH应减小,不会增大,故B错误; C、c点溶液中Fe3+和SO32-发生双水解反应,离子方程式为2Fe3++3SO32-+6H2O=2Fe(OH)3↓+3H2SO3,故C正确; D、溶液变红后滴加NaOH会消耗溶液中的Fe3+,因此红色应变浅,故D错误; 答案为C。 8.废旧光盘金属层中含有金属Ag(其它金属微量忽略不计),从光盘中提取金属 Ag 的工艺流程如下。请回答下列问题。 (1)“氧化”阶段需在 80 ℃ 条件下进行,使用的加热方式为______________________。 (2)NaClO溶液与Ag 反应的产物为AgCl、NaOH 和O2,该反应的化学方程式为_______________________________________________。有人提出用HNO3代替 NaClO氧化Ag,从反应产物的角度分析,其缺点是__________________________________。 (3)“过滤Ⅰ”中洗涤难溶物的实验操作为_____________________________________。 (4)常用10%的氨水溶解AgCl固体, AgCl与 NH3•H2O按 1:2 反应可生成 Cl-和一种阳离子_______________(填阳离子的化学式)的溶液。实际反应中,即使氨水过量,“废渣”中也含有少量AgCl固体,可能的原因是__________________________________________。 (5)理论上消耗 0.1 mol N2H4•H2O可“还原”得到_____ g Ag的单质。 【答案】 (1). 水浴加热 (2). 4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+O2↑ (3). 生成氮氧化物,污染空气 (4). 向漏斗中加入蒸馏水至沉淀完全浸没,使洗涤液自然流下,重复2~3次 (5). [Ag(NH3)2]+ (6). 氨水溶解AgCl的反应是可逆反应,不能进行到底 (7). 43.2 【分析】(1)精确控制温度,需要水浴加热; (2)根据得失电子守恒配平NaClO溶液与Ag 反应的方程式; (3)根据实验操作规范回答洗涤难溶物的操作方法; (4) 根据原子守恒判断AgCl与 NH3•H2O按 1:2 反应生成阳离子; (5)根据得失电子守恒计算生成Ag的质量。 【详解】(1)“氧化”阶段需在 80 ℃ 条件下进行,使用水浴加热; (2)根据得失电子守恒,NaClO溶液与Ag 反应生成AgCl、NaOH 和O2的方程式是4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+O2↑;若用硝酸做氧化剂,还原产物是氮氧化合物,污染环境。 (3)“过滤Ⅰ ”中洗涤难溶物的实验操作为向漏斗中加入蒸馏水至沉淀完全浸没,使洗涤液自然流下,重复2~3次 (4) AgCl与 NH3•H2O按 1:2 反应方程式是AgCl+2NH3•H2O[Ag(NH3)2]Cl,所以生成的阳离子是[Ag(NH3)2]+;由于可逆反应不能进行到底,所以即使氨水过量,“废渣”中也含有少量AgCl固体; (5) N2H4•H2O与[Ag(NH3)2]Cl 发生氧化还原反应,氧化产物是氮气,还原产物是Ag,0.1 mol N2H4•H2O反应转移0.4mol电子,根据得失电子守恒,可“还原”得到0.4mol Ag,质量为0.4mol×108g/mol= 43.2g。 9.回收利用硫和氮的氧化物是环境保护的重要举措。 (1)已知:2NO(g ) + O2(g)2NO2(g),正反应的活化能为c kJ•molˉ1。该反应历程为: 第一步:2NO(g ) N2O2(g) △H1 =-a kJ•molˉ1 (快反应) 第二步:N2O2(g ) + O2(g)2NO2(g) △H2 =-b kJ•molˉ1 (慢反应) ①下列对上述反应过程表述正确的是__________(填标号)。 A.NO比N2O2稳定 B.该化学反应的速率主要由第二步决定 C.N2O2为该反应的中间产物 D.在一定条件下N2O2的浓度为0时反应达到平衡 ②该反应逆反应的活化能为_______________。 (2)通过下列反应可从燃煤烟气中回收硫。2CO(g) + 2SO2(g)2CO2(g) + S(l) △H﹤0,在模拟回收硫的实验中,向某恒容密闭容器通入2.8 mol CO和1 molSO2,反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示: ①与实验a相比,实验b改变的实验条件可能是______________________。 ②实验b中的平衡转化率a(SO2)=_________。 (3)用NH3消除NO污染的反应原理为: 4NH3 + 6NO5N2 + 6H2 O。不同温度条件下,NH3与NO的物质的量之比分别为 3:1、2:1、1:1 时,得到 NO 脱除率曲线如图所示: ①曲线c对应NH3与NO 的物质的量之比是_______________。 ②曲线a中 NO的起始浓度为4×10-4 mg/m3,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脱除速率为_____________ mg/(m3•s)。 (4)双碱法除去SO2是指:用 NaOH 吸收SO2,并用CaO使 NaOH再生。NaOH溶液 Na2SO3溶液 ①用化学方程式表示NaOH 再生的原理____________________________________ 。 ②25℃ 时,将一定量的SO2通入到NaOH溶液中,两者完全反应,得到含Na2SO3、 NaHSO3的混合溶液,且溶液恰好呈中性,则该混合溶液中各离子浓度由大到小的顺序为__________ __________________________(已知25℃时,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2,Ka2=1×10-7)。 【答案】(1). BC (2). (a+b+c)kJ•molˉ1 (3). 使用催化剂 (4). 95% (5). 1:1 (6). 1×10-4 (7). CaO+H2O+Na2SO3 = CaSO3+ 2NaOH (8). c(Na+)>c(HSO3-)=c(SO32-)>c(OH-)=c(H+) 【分析】(1)①A.第一步正反应快,活化能小; B.该化学反应的速率主要由最慢的一步决定; C.N2O2为该反应的中间产物 D.在一定条件下N2O2的浓度不变反应达到平衡; ②已知:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),正反应的活化能为c kJ•mol-1.该反应历程为: 第一步:2NO(g)⇌N2O2(g)△H1 =-a kJ•mol-1 (快反应) 第二步:N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H2 =-b kJ•mol-1 (慢反应) 据此计算该反应逆反应的活化能=正反活化能-反应焓变; (2)①a、c开始均通入2.8mol CO和1mol SO2,容器的容积相同,而起始时c的压强大于a,物质的量与体积一定,压强与温度呈正比关系; ②结合三行计算列式得到,气体压强之比等于气体物质的量之比; (3)①两种反应物存在的反应,增大一种反应物的量可提高另一种反应物的转化率,据此分析; ②根据NO的脱除量变化值和脱除时间计算NO的脱出速率; (4)①过程中NaOH再生是平衡CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq)正向进行;氢氧根离子浓度增大; ②25℃时,将一定量的SO2通入到NaOH溶液中,两者完全反应,得到含Na2SO3、NaHSO3的混合溶液,且溶液恰好呈中性,已知25℃时,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2,Ka2=1×10-7,可知SO32-的水解常数为=1×10-7,可知Na2SO3的水解与NaHSO3的电离程度相等。 【详解】(1)①A.第一步正反应快,活化能小于第二步正反应活化能,故A错误; B.第二步:N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H2 =-b kJ•mol-1 (慢反应),该化学反应的速率主要由第二步决定,故B正确; C.已知:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),正反应的活化能为c kJ•mol-1.该反应历程为: 第一步:2NO(g)⇌N2O2(g)△H1 =-a kJ•mol-1 (快反应) 第二步:N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H2 =-b kJ•mol-1 (慢反应) 分析过程可知,N2O2为该反应的中间产物,故C正确; D.反应为可逆反应,在一定条件下N2O2的浓度不变时反应达到平衡,故D错误; 故答案为:BC; ②已知:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),正反应的活化能为c kJ•mol-1.该反应历程为: 第一步:2NO(g)⇌N2O2(g)△H1 =-a kJ•mol-1 (快反应) 第二步:N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H2 =-b kJ•mol-1 (慢反应) 逆反应的活化能为=正反活化能-反应焓变=c-[(-a)+(-b)] kJ /mol=(a+b+c)kJ /mol, 故答案为:(a+b+c)kJ /mol; (2)①a、c开始均通入2.8mol CO和1mol SO2,容器的容积相同,而起始时c的压强大于a,物质的量与体积一定,压强与温度呈正比关系,故c组改变的实验条件可能是:升高温度, 故答案:升高温度; ②设消耗二氧化硫物质的量x,2CO(g) + 2SO2(g)2CO2(g) + S(l) 起始量(mol) 2.8 1 0 变化量(mol) x x x 平衡量(mol)2.8-x 1-x x ,解得x=0.95mol, 实验b中的平衡转化率a(SO2)=×100%=95%, 故答案为:95%; (3)①两种反应物存在的反应,增大一种反应物的量可提高另一种反应物的转化率,根据图象,曲线c的NO脱除率最低,即NO的转化率最低,所以NO的在总反应物中的比例最高,符合的是n(NH3):n(NO)的物质的量之比1:1, 故答案为:1:1; ②曲线a中NO的起始浓度为4×10-4mg/m3,从A点到B点经过0.8s,根据图象,NO的脱除率从55%上升到75%,则该段时间内NO的脱除量为△c=4×10-4mg/m3×(75%-55%)=8×10-5mg/m3,时间间隔为△t=0.8s,所以该段时间内NO的脱除速率为== 1.0×10-4mg/(m3•s), 故答案为:1.0×10-4; (4)①过程中加入CaO,存在CaO(s)+H2O (l)═Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq),因SO32-与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成,反应的化学方程式:CaO+H2O+Na2SO3═CaSO3+2NaOH, 故答案为:CaO+H2O+Na2SO3═CaSO3+2NaOH; ②已知25℃时,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2,Ka2=1×10-7,可知SO32-的水解常数为==1×10-7,可知Na2SO3的水解与NaHSO3的电离程度相等,则知25℃时由Na2SO3和NaHSO3形成的混合溶液恰好呈中性,即c(OH-)=c(H+),可知c(SO32-)=c(HSO3-),则溶液中存在c(Na+)>c(HSO3-)=c(SO32-)>c(OH-)=c(H+), 故答案:c(Na+)>c(HSO3-)=c(SO32-)>c(OH-)=c(H+)。 【点睛】溶液中离子的浓度大小比较,需注意溶液的酸碱性,利用电离平衡常数和水解平衡常数判断溶液的电离程度和水解程度。 10.(NH4)2SO4是常见的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。 [查阅资料](NH4)2SO4在260℃和400℃时分解产物不同。 [实验探究]该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略) 实验1:连接装置A-B-C-D,检查气密性,按图示加入试剂(装置B盛0.5000mol/L盐酸70.00mL)。通入N2排尽空气后,于260℃加热装置A一段时间,停止加热,冷却,停止通入N2。品红溶液不褪色,取下装置B,加入指示剂,用0.2000mol/L NaOH溶液滴定剩余盐酸,终点时消耗NaOH溶液25.00 mL。经检验滴定后的溶液中无SO42-。 (1)仪器X的名称是________________。 (2)滴定前,下列操作的正确顺序是_________(填字母编号)。 a.盛装0.2000mol/L NaOH溶液 b.用0.2000mol/L NaOH溶液润洗 c.读数、记录 d.查漏、清洗 e.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面 (3)装置B内溶液吸收气体的物质的量是__________mol 实验2:连接装置A-D-B,检查气密性,按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后,于400℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物,停止加热,冷却,停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验,该白色固体和装置D内溶液中有SO32-,无SO42-。进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。 (4)检验装置D内溶液中有SO32-,无SO42-的实验操作和现象是__________________. (5)装置B内溶液吸收的气体是____________. (6)(NH4)2SO4在400℃分解的化学方程式是______________________________________. 【答案】(1)圆底烧瓶 (2)dbaec (3)0.03 mol (4)取少量装置D内溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀盐酸后沉淀完全溶解,放出无色刺激性气体 (5)NH3 (6)3(NH4)2SO44NH3↑+ N2↑+3SO2↑ + 6H2O↑ 【解析】试题分析:(1)根据仪器结构可知仪器X的名称是圆底烧瓶; (2)滴定的操作步骤为:首先查漏、水洗,然后用待装溶液来润洗,再装溶液,再排尽滴定管尖嘴的气泡并且调整液面,最后读数并进行记录,因此正确的操作顺序是dbaec; (3)品红溶液没有褪色,证明无SO2生成;经检验滴定后的溶液中无SO2-4,证明盐酸溶液中没有吸收SO3,则装置B中吸收的气体为NH3;根据酸碱中和滴定的原理,n(HCl)=n(NH3)+n(NaOH),则n(NH3)=0.5mol/L×0.07L-0.2mol/L×0.025L=0.03mol; (4)亚硫酸钡能与盐酸反应生成SO2,硫酸钡不溶于盐酸,则检验装置D内溶液中有SO32-,无SO42-的实验操作和现象是:取少量装置D内溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀盐酸后沉淀完全溶解,放出无色刺激性气体,证明装置D内溶液中有SO2- 3,无 SO42—; (5)实验2证明,(NH4)2SO4在400℃分解得到的产物中有NH3和SO2,能被装置B中的盐酸溶液吸收的气体为NH3; (6)(NH4)2SO4在400℃分解得到的产物中有NH3和SO2,由于气体产物中无氮氧化物,因此根据得失电子守恒可知反应中还有氮气生成,所以反应的化学方程式为3(NH4)2SO44NH3↑+ N2↑+3SO2↑ + 6H2O↑。 考点:考查化学实验设计与评价。 11.铁被称“第一金属”,铁及其化合物在生产、生活中有广泛用途。 (1)铁原子外围电子轨道表示式为____________________,铁原子核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用_________摄取铁元素的原子光谱。 (2)FeCoOx是一种新型光电催化剂。第四电离能大小关系是I4(Co)____I4(Fe)(填“>”或“<” ) ,原因是_________________________________________________________。 (3)二茂铁[(C5H5)2Fe]可用作火箭燃料添加剂、汽油抗爆剂。二茂铁熔点172℃,沸点249 ℃,易升华,难溶于水,易溶于有机溶剂,它属于_____________晶体。 (4)环戊二烯(C5H6)结构如图(a),可用于制二茂铁。环戊二烯中碳原子的杂化方式为________。分子中的大π键可用符号表示,其m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,环戊二烯负离子(C5H5―)结构如图(b),其中的大π键可以表示为_________________。 (5)某普鲁士蓝类配合物可作为新型钠离子电池电极材料。它由Na+、Ni2+、Fe3+和CN―构成,其晶胞结构如图(c)。该物质中,不存在________(填标号)。 A.离子键 B. σ键 C. π键 D. 氢键 E. 金属键 (6)该晶胞中Fe3+采用的堆积方式与_______(选填Po、Na、Mg、Cu)相同,单个晶胞的配位空隙中共容纳_____个 Na+。 【答案】(1). (2). 光谱仪 (3). < (4). 铁失去的是处于半充满状态的3d5的一个电子,相对较难;钴失去3d6上的一个电子后形成稳定的半充满状态,相对容易 (5). 分子 (6). sp2 sp3 (7). (8). DE (9). Cu (10). 4 【分析】(1)铁原子序数为26,由构造原理可知,铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6 4s2,外围电子排布式为3d64s2,据此写出轨道表示式; 核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,形成光谱,可以用光谱仪获取原子光谱; (2)Co原子序数为27,Co3+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6、Fe3+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,为半充满的稳定状态,失去电子较难,需要较高能量,据此分析解答; (3)根据该晶体的物理性质分析判断晶体类型; (4)根据环戊二烯(C5H6)的结构式、结合C原子四键规律分析C原子的杂化类型;由环戊二烯负离子(C5H5-)结构图可知,环戊二烯负离子,由两个双键和一个负电荷组成环状共轭体系,π电子数是6,即六个π电子,据此写出大π键符号; (5)分析构成普鲁士蓝类配合物的粒子可知,该物质是离子化合物,含有CN-,CN-中存在C≡N三键; (6)抽出晶胞中Fe3+和CN-可知,晶胞中Ni2+位于体心和棱心位置,配位数是12,晶胞中含有Ni2+数目为12×+1=4,是面心立方最密堆积,类似于Cu晶胞;晶胞中Fe3+ 的数目为8×+6×=4,CN-的数目为24×+24×+6=24,结合化合物中阴阳离子电荷数相等推断Na+的数目。 【详解】铁原子序数为26,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6 4s2,外围电子排布式3d6 4s2,外围电子轨道排布式为;核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,形成光谱,可以用光谱仪获取原子光谱, 故答案为:;光谱仪; (2)Co3+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,不是特殊结构,失去一个电子形成1s22s22p63s23p63d5结构需要能量不大,Fe3+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,是半充满的稳定结构,再失去一个电子形成不稳定结构需要较高能量,所以I4(Co)查看更多
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