安徽省六安市毛坦厂中学2020届高三化学下学期假期作业（2.25）

1安徽省六安市毛坦厂中学2020届高三化学下学期假期作业（2.25）说明：前三题为必做题，第4题和第5题为选做题1．某课外活动小组欲利用CuO与NH3反应，研究NH3的某种性质并测定其组成，设计了如下实验装置（夹持装置未画出）进行实验。请回答下列问题：（1）仪器a的名称为______；仪器b中可选择的试剂为______。（2）实验室中，利用装置A，还可制取的无色气体是______（填字母）。A．Cl2B．O2C．CO2D．NO2（3）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体，上述现象证明NH3具有______性，写出相应的化学方程式______。（4）E装置中浓硫酸的作用______。（5）读取气体体积前，应对装置F进行的操作：______。（6）实验完毕，若测得干燥管D增重mg，装置F测得气体的体积为nL（已折算成标准状况），则氨分子中氮、氢的原子个数比为______（用含m、n字母的代数式表示）。2．工业上利用软锰矿浆烟气脱硫吸收液制取电解锰，并利用阳极液制备高纯碳酸锰、回收硫酸铵的工艺流程如下(软锰矿的主要成分是MnO2，还含有硅、铁、铝的氧化物和少量重金属化合物等杂质)：（1）一定温度下，“脱硫浸锰”主要产物为MnSO4，该反应的化学方程式为______________________。（2）“滤渣2”中主要成分的化学式为______________________。（3）“除重金属”时使用(NH4)2S而不使用Na2S的原因是_______________________________________。（4）“电解”时用惰性电极，阳极的电极反应式为____________________________。（5）“50℃碳化”得到高纯碳酸锰，反应的离子方程式为_______________________________________。“50℃碳化”时加入过量NH4HCO3，可能的原因是2______________________________________（写两种）。（6）已知：25℃时，KW=1.0×10－14，Kb(NH3·H2O)=1.75×10－5。在(NH4)2SO4溶液中，存在如下平衡：NH4++H2ONH3·H2O+H+，则该反应的平衡常数为____________________。3．研究CO、NOx、2SO等的处理方法对环境保护有重要意义。（1）科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成2CO和2N，其反应为：222NO(g)2CO(g)2CO(g)N(g)催化剂-1ΔH=-746.8kJmol①为了研究外界条件对该反应的影响，进行下表三组实验，测得不同时刻NO的浓度（c）随时间变化的趋势如图1所示。1、2、3代表的实验编号依次是________。（已知在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。）实验温度NO初始浓度O初始浓度催化剂比表面积催化剂用量编号（℃）实验编号温度（℃）NO初始浓度1molLCO初始浓度1molL催化剂比表面积21mg催化剂用量（g）Ⅰ28031.201035.80108250Ⅱ28031.201035.801012450Ⅲ35031.201035.801012450②图2表示NO的平衡转化率（a）随温度、压强变化的示意图。X表示的是________，理由是________；Y表示的是________，且Y1________Y2（填“”或“”）。3（2）一定温度下，将2NO与2SO以体积比1：2置于密闭容器中发生反应223NO(g)SO(g)SO(g)NO(g)，达到平衡时3SO的体积分数为25％。该反应的平衡常数K=________。（3）利用原电池反应可实现2NO的无害化，总反应为23226NO8NH7N12HO，电解质溶液为碱性。工作一段时间后，该电池负极区附近溶液pH________（填“变大”、“变小”或“不变”），正极电极反应式为________。4．铁被称为“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）FeC13的熔点为306℃，沸点为315℃。由此可知FeC13属于____晶体。FeSO4常作净水剂和补铁剂，SO42-的立体构型是____。（3）铁氰化钾K3[Fe(CN)6]是检验Fe2+的重要试剂。①基态N原子的轨道表示式为____。②写出一种与铁氰化钾中配体互为等电子体的极性分子的化学式_____。③铁氰化钾中，所涉及的元素的第一电离能由大到小的顺序为____。④铁氰化钾中，不存在___(填字母标号)。A．离子键B．σ键C．π键D．氢键E．金属键（4）有机金属配位化合物二茂铁[(C5H5)2Fe]是汽油中的抗震剂。分子中的大Π键可用符号Πnm表示，其中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(如苯分子中的大Π键可表示为66Π )，则中的大Π键应表示为____，其中碳原子的杂化方式为____。4（5）羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1molFe(CO)5分子中含__mol配位键。（6）某种磁性氮化铁的结构如图所示，N随机排列在Fe构成的正四面体空隙中。其中铁原子周围最近的铁原子个数为___；六棱柱底边长为acm，高为ccm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该磁性氮化铁的晶体密度为____g/cm3（列出计算式）。5．有机物J是我国自主成功研发的一类新药，它属于酯类，分子中除苯环外还含有一个五元环。合成J的一种路线如下：回答下列问题：（1）B的结构简式是________________。C的结构简式是______________。（2）D生成E的化学方程式为_________________。（3）J的结构简式是________________。在一定条件下，H自身缩聚生成高分子化合物的结构简式是_______________。（4）根据，X的分子式为______。X有多种同分异构体，其中满足下列条件的同分异构体共有______种（已知：碳碳叁键或碳碳双键不能与羟基直接相连）。5A．除苯环外无其他环，且无一O—O—键B．能与FeCl3溶液发生显色反应C．苯环上一氯代物只有两种（5）利用题中信息和所学知识，写出以甲烷和甲苯为原料，合成的路线流程图(其它试剂自选)：____________________________。化学答案（2月25号)1．【解析】【分析】A装置制取氨气，B装置干燥氨气，C为反应装置，D装置吸收反应产生的水，E装置防止F中的水分进入D装置干扰实验结果，F装置测量生成氮气的体积。答案选BC；2．【分析】由流程可知，“脱硫浸锰”环节：二氧化硫与软锰矿浆作用生成硫酸锰和少量的硫酸铝、硫酸亚铁等，二氧化硅不反应经过滤成为滤渣Ⅰ；氧化环节：双氧水可将亚铁离子氧化为铁离子；加氨水调节溶液的pH=5～6把铁离子和铝离子转化为沉淀除去；加硫化铵把重金属转化为沉淀除去；通过电解得到金属锰；在阳极液中加碳酸氢铵得碳酸锰和硫酸铵等，据此分析解答。【详解】（1）“脱硫浸锰”生成MnSO4的反应的化学方程式为MnO2＋SO2＝MnSO4或H2O＋SO2＝H2SO3、MnO2＋H2SO3＝MnSO4＋H2O；（2）加入氨水沉淀金属阳离子，“滤渣2”中主要成分的化学式为Fe(OH)3、Al(OH)3；（3）“除重金属”时使用(NH4)2S而不使用Na2S的原因是加Na2S会引入钠离子，增大回收的(NH4)2SO4中Na+含量；（4）“电解”时用惰性电极，阳极应该是水电离出的氢氧根离子放电，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+或4OH--4e-=O2↑+2H2O；（5）“50℃碳化”得到高纯碳酸锰，反应的离子方程式为Mn2＋＋2HCO3－MnCO3↓＋CO2↑＋H2O；原溶液显酸性，且碳酸氢铵受热易分解，故“50℃碳化”时加入过量NH4HCO3，可能的原因是NH4HCO3与H+反应，防止MnCO3沉淀溶解损失，以及防止NH4HCO3受热分解损失；（6）根据方程式NH4++H2ONH3·H2O+H+可知反应的平衡常数＝+--14103232+-544(H)(NHHO)(OH)(H)(NHHO)10=5.710(NH)(OH)(NH)1.7510WbcccccKcccK。3．【分析】（1）①根据温度和催化剂对反应速率的影响及平衡的移动，结合图象和表格来判断；②反应为气体分子数减少的反应，增大压强，有利于反应正向进行，结合反应的焓变分析温度变化对化学平衡的影响；（2）设NO2与SO2的物质的量分别为1mol、2mol，容器体积为1L，则NO2（g）+SO2（g）⇌SO3（g）+NO（g）开始1200转化xxxx平衡1-x2-xxx达到平衡时SO3的体积分数为25%，则100%25%12xxxxx解得x=0.75mol/L，结合K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比计算。（3）正极上是二氧化氮得到电子发生还原反应，负极上是氨气失电子发生氧化反应，结合电极反应分析判断。【详解】①温度越高，反应速率越快，催化剂能改变反应速率，但不改变平衡状态，由图1可知，反应3的速率最快，反应1的速率比反应2的速率快，达到平衡时反应物的转化率相同，图表中反应Ⅲ的温度最高且催化剂的表面积最大，则反应3为Ⅲ，而Ⅱ与Ⅰ比较温度相同，但Ⅱ催化剂的表面积大，即Ⅱ的反应速率比Ⅰ快，但平衡状态相同，可知反应1为Ⅱ，反应2为Ⅰ，故答案为Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ；②反应为气体分子数减少的反应，增大压强，有利于反应正向进行，反应焓变△H0，正反应放热，降低温度有利于反应正向进行，当反应逆向进行时，NO转化率降低，则可采取的措施有升高温度或降低压强，因此条件为温度，则Y表示压强，控制温度相同时，压强越大，NO转化率越高，则Y1Y2，故答案为温度；该反应为放热反应，温度升高，平衡向左移动，α(NO)降低；该反应为气体分子数减小的反应，压强增大，平衡向右移动，α(NO)增大；压强；；(2)设NO2与SO2的物质的量分别为1mol、2mol，容器体积为1L，则NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)开始1200转化xxxx平衡1−x2−xxx达到平衡时SO3的体积分数为25%，则100%25%12xxxxx，解得x=0.75mol/L，该反应的平衡常数0.750.751.80.251.25K，故答案为1.8；(3)原电池工作时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，根据电极总反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O，可知正极上是二氧化氮得到电子发生还原反应，电极反应为：2NO2+8e−+4H2O=N2+8OH−，该电池正极区附近溶液pH增大，故答案为变大；2NO2+8e−+4H2O=N2+8OH−。4．【详解】（1）可以用光谱仪摄取铁元素的原子光谱；（2）FeC13的熔沸点不高，由此可知FeC13属于分子晶体，根据VSEPR模型，可判断SO42-的立体构型是正四面体形；（3）①N为7号元素，基态N原子的轨道表示式为；②铁氰化钾中配体为CN-，与CN-互为等电子体的极性分子的化学式为CO；③铁氰化钾中，所涉及的元素的第一电离能由大到小的顺序为NCFeK；④铁氰化钾中，钾离子和铁氰酸根离子键是离子键，C和N之间存在σ键和π键，不存在氢键和金属键，氢键存在于电负性大的非金属和与电负性大的非金属相连的氢原子之间，金属键存在于金属单质中，故选DE；（4）则中的大Π键存在于五个C原子之间，5个C原子提供6个电子形成大Π键，应表示为65，由于C原子间存在双键，故C的杂化方式应为2sp杂化；（5）羰基铁中，碳和铁之间、氧和碳之间，均存在配位键，故1molFe(CO)5分子中含10mol配位键；（6）可以根据图示正六棱柱，想象两个六棱柱上下摞在一起，则可以轻松的找到，距离底面面心的Fe