四川省绵阳市2022届高三化学上学期第一次段考试题含解析
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2022-2022学年四川省绵阳市高三(上)第一次段考化学试卷 一、选择题(共7小题,每小题6分,满分42分)1.设NA为阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是( )A.标况下33.6LHF分子中所含的原子个数为3NAB.常温常压下,92gNO2和N2O4的混合气体中含有的氧原子总数为4NAC.25℃时,pH=13的1LBa(OH)2溶液中含有的OH﹣数目为0.2NAD.42g分子式为C3H6的物质一定含有σ键的数目为8NA 2.化学是你,化学是我.下列有关说法错误的是( )A.PVC保鲜膜属于链状聚合物,在加热时易熔化,能溶于氯仿B.汽车尾气排放的NO2等气体是造成光化学污染的主要原因C.焰色反应是金素元素的性质,属于化学变化D.误食含有大量Cu2+的食物可以服用鲜牛奶解毒 3.下列离子方程式书写不正确的一项是( )A.硅溶于氢氧化钠溶液:Si+2OH﹣+H2O═SiO32﹣+2H2↑B.碳酸氢镁中通入过量澄清石灰水:2HCO3﹣+2OH﹣+Mg2++Ca2+═CaCO3↓+MgCO3↓+2H2OC.浓硝酸与硫粉加热:S+4H++6NO3﹣SO42﹣+6NO2↑+2H2OD.硫酸铝溶液不能与硫氢化钠溶液混溶的原因:Al3++3HS﹣+3H2O═3H2S↑+Al(OH)3↓ 4.天然海水中主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl﹣、SO42﹣、Br﹣、CO32﹣、HCO3﹣等离子.火力发电燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫,其工艺流程如图所示:下列说法错误的是( )A.天然海水pH≈8的原因是由于海水中的CO32﹣、HCO3﹣水解B.“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO3﹣、SO32﹣等氧化生成SO42﹣C.“反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧化后海水中生成的酸D.“排放”出来的海水中SO42﹣的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同 5.西维因是一种高效低毒杀虫剂,在碱性条件下可水解有关说法正确的是( )A.西维因分子式为C12H10NO2B.西维因分子中至少有21个原子共平面-17-C.1mol西维因最多能与6mol氢气发生加成反应D.反应后的溶液经酸化,可用FeCl3溶液检验西维因是否已经发生水解 6.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中,加入100mL1mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(标况)气体,所得溶液加KSCN溶液无血红色出现,那么若用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物,能得到铁( )A.11.2gB.2.8gC.5.6gD.无法计算 7.可逆反应①X(g)+2Y(g)⇌2Z(g)、②2M(g)⇌N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦,可滑动的密封隔板.反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示:下列判断正确的是( )A.反应①的正反应是吸热反应B.达平衡(Ⅰ)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15C.达平衡(Ⅰ)时,X的转化率为D.在平衡(Ⅰ)和平衡(Ⅱ)中,M的体积分数相等 二、解答题(共4小题,满分58分)8.(14分)(2022秋•绵阳月考)现有A、B、C、D、E、F、G、H八种原子序数依次增加的前四周期元素.其中A的最低负价和最高正价代数和为零且A2常温下为气态,B与其他元素形成化合物种类最多,C与E可形成EC2和EC3两种物质,D是短周期最活泼的金属元素,F的一种氧化物可以做白色颜料,G是前四周期未成对电子数最多的元素,E和H的质子数之和等于F和G的质子数之和.回答下列问题:(1)G的价电子排布图 ,B在元素周期表的位置 (2)DA是目前应用较为广泛的新型无机材料,其电子式为 (3)比较C、D、E的常见离子的离子半径大小 (由大及小)(4)F可与卤素元素单质反应生成FX4型化合物,该化合物可发生水解反应,试写出水解反应的化学方程式 (5)向含G元素的某溶液中滴加盐酸,溶液颜色发生变化,解释其原因 (6)E、H形成某种晶体的晶胞与金刚石晶胞相似.①E的最高价氧化物的浓溶液与H的单质发生反应的离子方程式是: ②设该晶体的密度为ag/cm3,E原子与最近的H原子距离为bpm,则阿伏伽德罗常数的表示为 (列式计算) 9.(14分)(2022秋•绵阳月考)地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题.文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响.-17-(1)实验前:①先用0.1mol•L﹣1H2SO4洗涤Fe粉,其目的是 ,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将KNO3溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入 (写化学式).(2)如图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去).请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式 .t1时刻后,该反应仍在进行,溶液中NH4+的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是 .(3)该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设,请你完成假设二和假设三:假设一:溶液的pH;假设二:温度;假设三: ;…..(4)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论.(已知:溶液中的NO3﹣浓度可用离子色谱仪测定)实验步骤及结论: . 10.(13分)(2022•江苏)多沙唑嗪盐酸盐是一种用于治疗高血压的药物.多沙唑嗪的合成路线如下:(1)写出D中两种含氧官能团的名称: 和 .(2)写出满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式 .①苯的衍生物,且苯环上的一取代产物只有两种;②与Na2CO3溶液反应放出气体;③水解后的产物才能与FeCl3溶液发生显色反应.-17-(3)E→F的反应中还可能生成一种有机副产物,该副产物的结构简式为 .(4)由F制备多沙唑嗪的反应中要加入试剂X(C10H10N3O2Cl),X的结构简式为 .(5)苯乙酸乙酯是一种常见的合成香料.请设计合理的方案以苯甲醛和乙醇为原料合成苯乙酸乙酯(用合成路线流程图表示,并注明反应条件).提示:①R﹣Br+NaCN→R﹣CN+NaBr;②合成过程中无机试剂任选;③合成路线流程图示例如下:CH3CH2OHH2C=CH2BrH2C﹣CH2Br. . 11.(17分)(2022•福建)硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料.工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是 .(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式: Fe(OH)2+ + ═ Fe(OH)3+ Cl﹣(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是 .(4)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为 .Mg(OH)2Zn(OH)2MgCO3CaCO3开始沉淀的pH10.46.4﹣﹣沉淀完全的pH12.48.0﹣﹣开始溶解的pH﹣10.5﹣﹣Ksp5.6×10﹣12﹣6.8×10﹣62.8×10﹣9(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是 (选填序号).a.大理石粉b.石灰乳c.纯碱溶液d.烧碱溶液(6)“滤液4”之后的操作依次为 、 、过滤,洗涤,干燥.(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于 . 2022-2022学年四川省绵阳市高三(上)第一次段考化学试卷-17-参考答案与试题解析 一、选择题(共7小题,每小题6分,满分42分)1.设NA为阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是( )A.标况下33.6LHF分子中所含的原子个数为3NAB.常温常压下,92gNO2和N2O4的混合气体中含有的氧原子总数为4NAC.25℃时,pH=13的1LBa(OH)2溶液中含有的OH﹣数目为0.2NAD.42g分子式为C3H6的物质一定含有σ键的数目为8NA考点:阿伏加德罗常数.分析:A、标况下,HF为液态;B、NO2和N2O4的最简式均为NO2;C、pH=13的溶液中氢氧根的浓度为0.1mol/L;D、C3H6可能为丙烯,还可能为环丙烷.解答:解:A、标况下,HF为液态,不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故A错误;B、NO2和N2O4的最简式均为NO2,故92g混合物中含有NO2的物质的量n==2mol,故含有4mol氧原子即4NA个,故B正确;C、pH=13的溶液中氢氧根的浓度为0.1mol/L,故1L溶液中含有的氢氧根的物质的量n=CV=0.1mol/L×1L=0.1mol,故个数为0.1NA个,故C错误;D、42g分子式为C3H6的物质的量为1mol,而C3H6可能为丙烯,还可能为环丙烷,故含有的σ键的数目不一定为8NA,故D错误.故选B.点评:本题考查了阿伏伽德罗常数的有关计算,熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键,难度不大. 2.化学是你,化学是我.下列有关说法错误的是( )A.PVC保鲜膜属于链状聚合物,在加热时易熔化,能溶于氯仿B.汽车尾气排放的NO2等气体是造成光化学污染的主要原因C.焰色反应是金素元素的性质,属于化学变化D.误食含有大量Cu2+的食物可以服用鲜牛奶解毒考点:常见的生活环境的污染及治理;焰色反应;合成材料.分析:A.具有热塑性的塑料具有链状结构,加热熔化、冷却后变成固体,可以反复进行;热固性具有网状结构,一经加工成型就不会受热熔;B.氮的氧化物会导致酸雨、光化学烟雾;C.焰色反应是物理变化;D.Cu2+是重金属离子.解答:解:A.PE、PVC都属于链状高分子化合物,能溶于氯仿,加热熔化、冷却后变成固体,可以反复进行,故A正确;B.汽车尾气中含有CO、氮的氧化物,氮的氧化物会导致酸雨、光化学烟雾,故B正确;C.焰色反应是元素的性质,是物理变化,不是化学变化,故C错误;D.重金属中毒时喝入大量含蛋白质的物质能够有效解毒,鲜牛奶是蛋白质,故D正确.故选C.点评:本题主要考查有机物的性质、环境污染、焰色反应等,题目难度不大,明确重金属中毒的原理是解题的关键.-17- 3.下列离子方程式书写不正确的一项是( )A.硅溶于氢氧化钠溶液:Si+2OH﹣+H2O═SiO32﹣+2H2↑B.碳酸氢镁中通入过量澄清石灰水:2HCO3﹣+2OH﹣+Mg2++Ca2+═CaCO3↓+MgCO3↓+2H2OC.浓硝酸与硫粉加热:S+4H++6NO3﹣SO42﹣+6NO2↑+2H2OD.硫酸铝溶液不能与硫氢化钠溶液混溶的原因:Al3++3HS﹣+3H2O═3H2S↑+Al(OH)3↓考点:离子方程式的书写.分析:A.反应生成硅酸钠和氢气;B.反应生成氢氧化镁、碳酸钙、水;C.发生氧化还原反应生成硫酸、二氧化氮和水;D.二者相互促进水解生成沉淀和气体.解答:解:A.硅溶于氢氧化钠溶液的离子反应为Si+2OH﹣+H2O═SiO32﹣+2H2↑,故A正确;B.碳酸氢镁中通入过量澄清石灰水的离子反应为2HCO3﹣+4OH﹣+Mg2++2Ca2+═2CaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O,故B错误;C.浓硝酸与硫粉加热的离子反应为S+4H++6NO3﹣SO42﹣+6NO2↑+2H2O,故C正确;D.硫酸铝溶液不能与硫氢化钠溶液混溶的原因是发生相互促进水解,离子反应为Al3++3HS﹣+3H2O═3H2S↑+Al(OH)3↓,故D正确;故选B.点评:本题考查离子反应方程式书写的正误判断,为高频考点,把握发生的反应及离子反应的书写方法为解答的关键,侧重复分解反应、氧化还原反应的离子反应的考查,注意离子反应中保留化学式的物质,题目难度不大. 4.天然海水中主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl﹣、SO42﹣、Br﹣、CO32﹣、HCO3﹣等离子.火力发电燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫,其工艺流程如图所示:下列说法错误的是( )A.天然海水pH≈8的原因是由于海水中的CO32﹣、HCO3﹣水解B.“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO3﹣、SO32﹣等氧化生成SO42﹣C.“反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧化后海水中生成的酸D.“排放”出来的海水中SO42﹣的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同考点:海水资源及其综合利用;二氧化硫的化学性质.专题:化学应用.分析:A.根据海水中的离子是否水解进行解答;B.根据使用空气中的氧气将H2SO3氧化来分析;C.利用酸碱反应分析混合的目的;D.“排放”出来的海水体积与进入吸收塔的天然海水的体积不同.解答:解:A.海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl﹣、SO42﹣、Br﹣、CO32﹣、HCO﹣3等离子,在这些离子中能发生水解的是CO32﹣、HCO﹣3离子,CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣,HCO3﹣+H2O⇌H2CO3+OH﹣它们水解呈碱性,所以天然海水的pH≈8,呈弱碱性,故A正确;-17-B.天然海水吸收了含硫烟气后,要用O2进行氧化处理,因为氧气具有氧化性,被氧化的硫元素的化合价为+4价,具有还原性,所以氧气将H2SO3、HSO3﹣、SO32﹣等氧化为硫酸,如亚硫酸被氧化的反应为2H2SO3+O2=2H2SO4,故B正确;C.氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放,是因中和稀释经氧气氧化后海水中生成的酸(H+),故C正确;D.从框图可知:排放”出来的海水,是经过加天然海水中和、稀释经氧化后海水中生成的酸后排放的,溶液的体积显然比进入吸收塔的天然海水大,所以SO42﹣的物质的量浓度排放出来的海水中浓度小,故D错误;故选D.点评:本题考查了含硫烟气的处理,利用所学知识结合框图信息是解答本题的关键,难度不大. 5.西维因是一种高效低毒杀虫剂,在碱性条件下可水解有关说法正确的是( )A.西维因分子式为C12H10NO2B.西维因分子中至少有21个原子共平面C.1mol西维因最多能与6mol氢气发生加成反应D.反应后的溶液经酸化,可用FeCl3溶液检验西维因是否已经发生水解考点:有机物的结构和性质.分析:根据有机物的结构简式判断含有的元素的种类和原子个数,可确定有机物的分子式,含有机物中含有萘基,含有羧基和肽键,结合有机物的基团或官能团的性质判断.解答:解:A.由结构简式可知该有机物中含有12个C、11个H、1个N以及2个O原子,则分子式为C12H11NO2,故A错误;B.萘基上的所有原子共平面,酯基上的原子可共平面,则最多可有21个原子共平面,故B错误;C.只有萘环与氢气发生加成反应,则1mol西维因最多能与5mol氢气发生加成反应,故C错误;D.西维因水解生成酚羟基,则可用FeCl3溶液检验西维因是否已经发生水解,故D正确.故选D.点评:本题考查有机物的结构和性质,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,题目难度中等,本题易错点为B,注意原子共平面问题的分析. 6.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中,加入100mL1mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(标况)气体,所得溶液加KSCN溶液无血红色出现,那么若用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物,能得到铁( )A.11.2gB.2.8gC.5.6gD.无法计算考点:有关混合物反应的计算;铁的化学性质;铁的氧化物和氢氧化物.专题:守恒法.-17-分析:盐酸恰好使混合物完全溶解,盐酸没有剩余,向反应所得溶液加KSCN溶液无血红色出现,说明溶液为FeCl2溶液,根据氯元素守恒可知n(FeCl2)=n(HCl);用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物得到铁,根据铁元素守恒可知n(Fe)=n(FeCl2),据此结合m=nM计算得到的铁的质量.解答:解:盐酸恰好使混合物完全溶解,盐酸没有剩余,向反应所得溶液加KSCN溶液无血红色出现,说明溶液为FeCl2溶液,根据氯元素守恒可知n(FeCl2)=n(HCl)=×0.1L×1mol/L=0.05mol;用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物得到铁,根据铁元素守恒可知n(Fe)=n(FeCl2)=0.05mol,质量为0.05mol×56g/mol=2.8g.故选:B.点评:考查混合物的计算,难度中等,利用元素守恒判断铁的物质的量是解题关键,注意守恒思想的运用. 7.可逆反应①X(g)+2Y(g)⇌2Z(g)、②2M(g)⇌N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦,可滑动的密封隔板.反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示:下列判断正确的是( )A.反应①的正反应是吸热反应B.达平衡(Ⅰ)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15C.达平衡(Ⅰ)时,X的转化率为D.在平衡(Ⅰ)和平衡(Ⅱ)中,M的体积分数相等考点:化学平衡的影响因素.专题:压轴题;化学平衡专题.分析:A、从降温导致平衡(Ⅰ)向平衡(Ⅱ)移动时,X、Y、Z的总物质的量变化导致反应移动的方向来判断反应是吸热还是放热;B、根据等温时,反应②中气体的物质的量不变,压强与体积成反比,并且左右两个容器中的压强关系可判断;C、相同压强下,根据物质的量之比等于体积之比计算①中气体的物质的量,进而求出转化率;D、由于温度变化反应②的平衡已经被破坏,M的体积分数不会相等的.解答:解:A、降温由平衡(Ⅰ)向平衡(Ⅱ)移动,同时X、Y、Z的总物质的量减少,说明平衡向右移动,正反应放热,故A错误;B、平衡时,右边物质的量不变,由图可以看出达平衡(Ⅰ)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为:=,故B错误;C、达平衡(Ⅰ)时,右边气体的物质的量不变,仍为2mol,左右气体压强相等,设平衡时左边气体的物质的量为xmol,-17-则有:=,x==mol,即物质的量减少了3﹣=mol,所以达平衡(Ⅰ)时,X的转化率为;故C正确;D、由平衡(Ⅰ)到平衡(Ⅱ),化学反应②发生移动,M的体积分数不会相等的,故D错误.故选:C.点评:本题考查化学平衡移动问题,具有一定难度,做题注意从右边反应体系中的物质的量不变考虑. 二、解答题(共4小题,满分58分)8.(14分)(2022秋•绵阳月考)现有A、B、C、D、E、F、G、H八种原子序数依次增加的前四周期元素.其中A的最低负价和最高正价代数和为零且A2常温下为气态,B与其他元素形成化合物种类最多,C与E可形成EC2和EC3两种物质,D是短周期最活泼的金属元素,F的一种氧化物可以做白色颜料,G是前四周期未成对电子数最多的元素,E和H的质子数之和等于F和G的质子数之和.回答下列问题:(1)G的价电子排布图 ,B在元素周期表的位置 第二周期第ⅣA族 (2)DA是目前应用较为广泛的新型无机材料,其电子式为 Na+[:H]﹣ (3)比较C、D、E的常见离子的离子半径大小 S2﹣>O2﹣>Na+ (由大及小)(4)F可与卤素元素单质反应生成FX4型化合物,该化合物可发生水解反应,试写出水解反应的化学方程式 TiX4+(x+2)H2O=TiO2.xH2O+4HX (5)向含G元素的某溶液中滴加盐酸,溶液颜色发生变化,解释其原因 存在Cr2O72﹣+H2O⇌2CrO42﹣+2H+,氢离子浓度增大,平衡向逆反应方向进行,溶液颜色由黄色变成橙黄色 (6)E、H形成某种晶体的晶胞与金刚石晶胞相似.①E的最高价氧化物的浓溶液与H的单质发生反应的离子方程式是: Zn+2H2SO4(浓)Zn2++SO2↑+SO42﹣+2H2O ②设该晶体的密度为ag/cm3,E原子与最近的H原子距离为bpm,则阿伏伽德罗常数的表示为 (列式计算)考点:位置结构性质的相互关系应用.分析:现有A、B、C、D、E、F、G、H八种原子序数依次增加的前四周期元素.其中A的最低负价和最高正价代数和为零且A2常温下为气态,则A为氢元素;B与其他元素形成化合物种类最多,则B为碳元素;C与E可形成EC2和EC3两种物质,则C为O元素、E为S元素;D是短周期最活泼的金属元素,则D为Na;G是前四周期未成对电子数最多的元素,应处于第四周期,外围电子排布为3d54s1,则G为Cr;F的一种氧化物可以做白色颜料,则F为Ti;E和H的质子数之和等于F和G的质子数之和,则H的质子数=22+24﹣16=30,故H为Zn,据此解答.-17-解答:解:现有A、B、C、D、E、F、G、H八种原子序数依次增加的前四周期元素.其中A的最低负价和最高正价代数和为零且A2常温下为气态,则A为氢元素;B与其他元素形成化合物种类最多,则B为碳元素;C与E可形成EC2和EC3两种物质,则C为O元素、E为S元素;D是短周期最活泼的金属元素,则D为Na;G是前四周期未成对电子数最多的元素,应处于第四周期,外围电子排布为3d54s1,则G为Cr;F的一种氧化物可以做白色颜料,则F为Ti;E和H的质子数之和等于F和G的质子数之和,则H的质子数=22+24﹣16=30,故H为Zn.(1)G为Cr,外围电子排布为3d54s1,G的价电子排布图为,B为碳元素,在元素周期表的位置:第二周期第ⅣA族,故答案为:;第二周期第ⅣA族;(2)NaH属于离子化合物,其电子式为Na+[:H]﹣,故答案为:Na+[:H]﹣;(3)电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,离子电子层越多离子半径越大,故离子半径:S2﹣>O2﹣>Na+,故答案为:S2﹣>O2﹣>Na+;(4)F可与卤素元素单质反应生成TiX4型化合物,该化合物可发生水解反应,水解反应的化学方程式:TiX4+(x+2)H2O=TiO2.xH2O+4HX,故答案为:TiX4+(x+2)H2O=TiO2.xH2O+4HX;(5)存在Cr2O72﹣+H2O⇌2CrO42﹣+2H+,氢离子浓度增大,平衡向逆反应方向进行,溶液颜色由黄色变成橙黄色,故答案为:存在Cr2O72﹣+H2O⇌2CrO42﹣+2H+,氢离子浓度增大,平衡向逆反应方向进行,溶液颜色由黄色变成橙黄色;(6)①E的最高价氧化物的浓溶液为浓硫酸,与Zn单质发生反应的离子方程式是:Zn+2H2SO4(浓)Zn2++SO2↑+SO42﹣+2H2O,故答案为:Zn+2H2SO4(浓)Zn2++SO2↑+SO42﹣+2H2O;②金刚石晶胞中4个碳原子位于晶胞内部,面心、顶点均有碳原子,则晶胞中碳原子数目为4+8×+6×=8,S、Zn形成某种晶体的晶胞与金刚石晶胞相似,则ZnS晶胞中含有4个Zn、4个S原子,晶胞质量为4×g,Zn原子与最近的S原子距离为bpm,则晶胞体对角线长度为4bpm,故晶胞棱长为×4bpm,则晶胞体积为(×4b×10﹣10cm)3,则(×4b×10﹣10cm)3×ag/cm3=4×g,解得NA=,故答案为:.点评:本题是对物质结构的考查,推断元素是解题关键,(6)中计算为难点,需要学生具备扎实的基础与一定数学计算能力,熟记中学常见晶胞结构,难度较大.-17- 9.(14分)(2022秋•绵阳月考)地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题.文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响.(1)实验前:①先用0.1mol•L﹣1H2SO4洗涤Fe粉,其目的是 去除铁粉表面的氧化物等杂质 ,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将KNO3溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入 N2 (写化学式).(2)如图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去).请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式 4Fe+NO3﹣+10H+═4Fe2++NH4++3H2O .t1时刻后,该反应仍在进行,溶液中NH4+的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是 生成的Fe2+水解 .(3)该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设,请你完成假设二和假设三:假设一:溶液的pH;假设二:温度;假设三: 铁粉颗粒大小 ;…..(4)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论.(已知:溶液中的NO3﹣浓度可用离子色谱仪测定)实验步骤及结论: ①分别取等体积、等浓度的KNO3溶液于不同的试管中;②调节溶液呈酸性且pH各不相同,并通入N2;③分别向上述溶液中加入足量等质量的同种铁粉;④用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中NO3﹣的浓度;若pH不同的KNO3溶液中,测出的NO3﹣的浓度不同,表明pH对脱氮速率有影响,否则无影响 .考点:"三废"处理与环境保护;探究影响化学反应速率的因素.分析:(1)铁表面有铁锈加入硫酸可除去,除去溶液中的氧气,可向溶液中通入氮气;(2)根据图象判断出离子浓度减小的有H+、NO3﹣,增大的有Fe2+和NH4+,故反应物为Fe和H+、NO3﹣,生成物为Fe2+和NH4+,可写出化学方程式为4Fe+NO3﹣+10H+═4Fe2++NH4++3H2O;Fe2+水解呈酸性,当溶液中PH较大时会促进Fe2+水解;(3)在溶液中进行的反应,影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、溶液酸碱性、催化剂以及固体的表面积大小等;(4)要验证溶液的pH对反应速率的影响,需其他条件相同,而溶液的酸碱性不同,结合题目中提供的信息,如:通入N2除去O2,用色谱仪测定溶液中NO3﹣的浓度等.-17-解答:解:(1)①H2SO4可以除去Fe粉表面的氧化物,故答案为:去除铁粉表面的氧化物等杂质;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,可向KNO3溶液中通入N2,排出O2,故答案为:N2;(2)t1时刻前H+、NO3﹣浓度减小,Fe2+和NH4+的浓度增大,故反应的离子方程式为4Fe+NO3﹣+10H+═4Fe2++NH4++3H2O.Fe粉足量,反应仍在进行,Fe2+的浓度没有增大的原因是发生了水解反应,因为溶液的pH增大,促进了水解,故答案为:4Fe+NO3﹣+10H+═4Fe2++NH4++3H2O;生成的Fe2+水解;(3)影响反应速率的因素有浓度、溶液酸碱性、温度、铁粉颗粒大小等,故答案为:铁粉颗粒大小;(4)要验证溶液的pH对反应速率的影响,需其他条件相同,而溶液的酸碱性不同,结合题目中提供的信息,如:通入N2除去O2,用色谱仪测定溶液中NO3﹣的浓度等,故答案为:①分别取等体积、等浓度的KNO3溶液于不同的试管中;②调节溶液呈酸性且pH各不相同,并通入N2;③分别向上述溶液中加入足量等质量的同种铁粉;④用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中NO3﹣的浓度;若pH不同的KNO3溶液中,测出的NO3﹣的浓度不同,表明pH对脱氮速率有影响,否则无影响.点评:本题考查元素化合物的性质、除杂以及化学反应速率、化学平衡等问题,综合性较强,设计实验步骤,注意语言的条理性和严密性,题目难度中等. 10.(13分)(2022•江苏)多沙唑嗪盐酸盐是一种用于治疗高血压的药物.多沙唑嗪的合成路线如下:(1)写出D中两种含氧官能团的名称: 羧基 和 醚键 .(2)写出满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式 .-17-①苯的衍生物,且苯环上的一取代产物只有两种;②与Na2CO3溶液反应放出气体;③水解后的产物才能与FeCl3溶液发生显色反应.(3)E→F的反应中还可能生成一种有机副产物,该副产物的结构简式为 .(4)由F制备多沙唑嗪的反应中要加入试剂X(C10H10N3O2Cl),X的结构简式为 .(5)苯乙酸乙酯是一种常见的合成香料.请设计合理的方案以苯甲醛和乙醇为原料合成苯乙酸乙酯(用合成路线流程图表示,并注明反应条件).提示:①R﹣Br+NaCN→R﹣CN+NaBr;②合成过程中无机试剂任选;③合成路线流程图示例如下:CH3CH2OHH2C=CH2BrH2C﹣CH2Br. .考点:有机物的合成;有机物分子中的官能团及其结构;同分异构现象和同分异构体.专题:压轴题.分析:(1)根据有机物结构判断含有的官能团;(2)满足条件的D的同分异构体应有如下结构特点:①苯环上有2个取代基且位于对位;②含有﹣COOH,③含有﹣COO﹣(酯基)、且苯环直接与O原子相连,由此可任写一种;(3)审题认真,看看反应实质是什么,结合反应物物质的量之比进行判断,结合信息,可以判断反应物物质的量之比如果控制不好达到2:1,就会出现副产物;(4)结合反应物与产物及题目提供的X(C10H10N3O2Cl),不难得出答案;(5)关注官能团种类的改变,搞清反应机理,要从两个方面入手:一是由产物逆推前一步的物质结构,二是由已知条件寻找合成的方法.解答:解:(1)由结构可知,分子中含有﹣COOH和﹣O﹣,分别为羧基和醚键,故答案为:羧基、醚键;(2)满足条件的D的同分异构体应有如下结构特点:①苯环上有2个取代基且位于对位;②含有﹣COOH,③水解后的产物才能与FeCl3-17-溶液发生显色反应,说明含有﹣COO﹣(酯基)、且苯环直接与O原子相连,由此可写出同分异构体的结构为,故答案为:;(3)反应E→F中,N﹣H键中H被取代,而中有2个N﹣H键,不难想到,副产物为2个N﹣H键中的H均发生反应生成,故答案为:;(4)对比多沙唑嗪与F的结构,即可写出试剂X的结构简式为,故答案为:;(5)对于有机合成问题,要从两个方面入手:一是由产物逆推前一步的物质结构,二是由已知条件寻找合成的方法.由产物逆推可得前一步的物质为和CH3CH2OH,而比原料多一个C原子,在此要从题给信息中寻找增长碳链的方法,并注意逆推与正推的结合.结合多沙唑嗪的合成与本小题的信息,逆推如下:-17-,则反应流程应为,故答案为:.点评:本题是一道综合性的有机合成试题,考查了同分异构题的书写,及根据条件进行有机合成,题目难度较大.注意关注重要官能团的性质,书写同分异构体(有限制条件的)要求熟练掌握各种官能团的性质结合题目信息即可得出答案. 11.(17分)(2022•福建)硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料.工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是 增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分 .(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式: 2 Fe(OH)2+ ClO﹣ + H2O ═ 2 Fe(OH)3+ 1 Cl﹣(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是 FeO(OH) .(4)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为 8.0≤pH<10.4 .Mg(OH)2Zn(OH)2MgCO3CaCO3开始沉淀的pH10.46.4﹣﹣沉淀完全的pH12.48.0﹣﹣开始溶解的pH﹣10.5﹣﹣Ksp5.6×10﹣12﹣6.8×10﹣62.8×10﹣9(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是 bd (选填序号).a.大理石粉b.石灰乳c.纯碱溶液d.烧碱溶液(6)“滤液4”之后的操作依次为 蒸发浓缩 、 冷却结晶 、过滤,洗涤,干燥.-17-(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于 .考点:制备实验方案的设计;离子方程式的书写;过滤.专题:实验探究和数据处理题.分析:(1)根据影响化学反应速率的因素回答,固体表面积越大,反应速率越大;(2)根据所加入物质的化学性质,根据质量守恒定律配平化学方程式;(3)根据化学式量为89,组成元素是Fe、O、H,其中铁的相对原子量为56,扣掉56剩下33,化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子,来判断可能的组成;(4)调节滤液2的PH要想生成Zn(OH)2沉淀而不生成Mg(OH)2,必须知道Mg(OH)2开始沉淀时的pH、Zn(OH)2开始沉淀时的pH,Mg(OH)2沉淀完全时的pH、Zn(OH)2沉淀完全时的pH;(5)从“滤液3”制取MgO过程中,应先生成Mg(OH)2;(6)根据从溶液中制得干燥纯净的固体一般有蒸发、结晶、过滤后洗涤并干燥等操作来回答;(7)利用关系式法来计算质量分数.解答:解:(1)将菱锌矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积,使得反应更加充分,故答案为:增大反应物接触面积或增大反应速率或使反应更充分;(2)流程中“氧化除铁”是加入漂白粉,方程式后面产物中又有氯离子,可知氧化剂是ClO﹣,观察方程式前后可以推出还要加入水分子,故答案为:2Fe(OH)2+ClO﹣+H2O═2Fe(OH)3+Cl﹣;(3)化学式量为89,组成元素是Fe、O、H,其中铁的相对原子量为56,扣掉56剩下33,化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子,所以可能的组成为FeO(OH),故答案为:FeO(OH)(或其它合理答案);(4)调节滤液2的PH要想生成Zn(OH)2沉淀而不生成Mg(OH)2,必须知道Mg(OH)2开始沉淀时的pH、Zn(OH)2开始沉淀时的pH,Mg(OH)2沉淀完全时的pH、Zn(OH)2沉淀完全时的pH,pH应介于8.0≤pH<10.4,故答案为:8.0≤pH<10.4;(5)从“滤液3”制取MgO过程中,应先生成Mg(OH)2,溶液碱性应较强,bd符合,而纯碱溶液水解呈碱性,碱性较弱,故答案为:bd;(6)“滤液4”之后的操作目的是得到纯净的固体,应将溶液蒸发、结晶、过滤后洗涤并干燥,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;(7)设碳酸锌的质量为m,利用关系式法计算:ZnCO3﹣﹣﹣﹣ZnO12581mm2ZnCO3的质量为ZnCO3的质量分数为,故答案为:.-17-点评:本题是流行的化工工艺流程题,主要依据流程图中涉及的化学知识、化学原理来设计问题.能够将实际问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解决简单化学问题(过程:情景体现﹣﹣化学视角﹣﹣分解解析﹣﹣问题解决) 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