非選擇題滿分訓(xùn)練03(一)必考題26．工業(yè)上常用水鈷礦(主要成分為Co2O3，還含少量Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO等雜質(zhì))制備鈷的氧化物，其制備工藝流程如下：回答下列問(wèn)題：(1)在加入鹽酸進(jìn)行“酸浸”時(shí)，能提高“酸浸”速率的方法有________(任寫一種)。(2)“酸浸”后加入Na2SO3，鈷的存在形式為Co2＋，寫出產(chǎn)生Co2＋反應(yīng)的離子方程式_________________________________________________。(3)溶液a中加入NaClO的作用為______________________________。(4)沉淀A的成分為________，操作2的名稱是________。(5)已知：Ksp(CaF2)＝5.3×10－9，Ksp(MgF2)＝5.2×10－12，若向溶液c中加入NaF溶液，當(dāng)Mg2＋恰好沉淀完全即溶液中c(Mg2＋)＝1.0×10－5mol·L－1，此時(shí)溶液中c(Ca2＋)最大等于_____mol·L－1。(6)在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷的某種氧化物和CO2，測(cè)得充分煅燒后固體質(zhì)量為12.05g，CO2的體積為6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則此反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。27．氮化鎵(GaN)被稱為第三代半導(dǎo)體材料，其應(yīng)用已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展。已知：(i)氮化鎵性質(zhì)穩(wěn)定，不與水、酸反應(yīng)，只在加熱時(shí)溶于濃堿。(ii)NiCl2溶液在加熱時(shí)，先轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2，后分解為NiO。(iii)制備氮化鎵的反應(yīng)為2Ga＋2NH3eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5(Ni))2GaN＋3H2。某學(xué)校化學(xué)興趣小組實(shí)驗(yàn)室制備氮化鎵，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟如下：①滴加幾滴NiCl2溶液潤(rùn)濕金屬鎵粉末，置于反應(yīng)器內(nèi)。②先通入一段時(shí)間的H2，再加熱。③停止通氫氣，改通入氨氣，繼續(xù)加熱一段時(shí)間。④停止加熱，繼續(xù)通入氨氣，直至冷卻。⑤將反應(yīng)器內(nèi)的固體轉(zhuǎn)移到盛有鹽酸的燒杯中，充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌、干燥。(1)儀器X中的試劑是________，儀器Y的名稱是________________。(2)該套裝置中存在一處明顯的錯(cuò)誤是_______________________。(3)步驟①中選擇NiCl2溶液，不選擇氧化鎳的原因是_______________________________。a．增大接觸面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率b．使鎳能均勻附著在鎵粉的表面，提高催化效率c．能更好地形成原電池，加快反應(yīng)速率(4)步驟③中制備氮化鎵，則該反應(yīng)接近完成時(shí)觀察到的現(xiàn)象是______________________。(5)請(qǐng)寫出步驟⑤中檢驗(yàn)產(chǎn)品氮化鎵固體洗滌干凈的操作___________________________。(6)鎵元素與鋁元素同族，其性質(zhì)與鋁類似，請(qǐng)寫出氮化鎵溶于熱NaOH溶液的離子方程式：___________________________________________________________________________。28．三氯氧磷(POCl3)廣泛用于農(nóng)藥、醫(yī)藥等的生產(chǎn)。工業(yè)制備三氯氧磷的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)品亞磷酸(H3PO3)。回答下列問(wèn)題：(1)三氯氧磷可由三氯化磷、水、氯氣加熱反應(yīng)生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________。(2)已知亞磷酸(H3PO3)為二元弱酸，則Na2HPO3溶液中，各離子濃度的大小關(guān)系為________________________________________________。(3)常溫下，將NaOH溶液滴加到亞磷酸(H3PO3)溶液中，混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示，則表示lgeq\f(c（HPOeq\o\al(2－,3)）,c（H2POeq\o\al(－,3)）)的是曲線________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)亞磷酸(H3PO3)的Ka1＝________mol·L－1，反應(yīng)HPOeq\o\al(2－,3)＋H2OH2POeq\o\al(－,3)＋OH－的平衡常數(shù)的值是________。(4)工業(yè)上生產(chǎn)三氯氧磷的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生含磷廢水(主要成分為H3PO4、H3PO3)。向廢水中先加入適量漂白粉，再加入生石灰調(diào)節(jié)pH，將磷元素轉(zhuǎn)化為磷酸的鈣鹽沉淀并回收。若處理后的廢水中c(Ca2＋)＝5×10－6mol·L－1，則溶液中c(POeq\o\al(3－,4))＝________mol·L－1。(已知Ksp[Ca3(PO4)2]＝2×10－29)(二)選考題：35．【選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】磷是生物體中不可缺少的元素之一，它能形成多種化合物。(1)磷元素位于元素周期表的________區(qū)，基態(tài)磷原子價(jià)層電子排布圖________。(2)第三周期中第一電離能位于鋁元素和磷元素之間的元素有________種。(3)白磷(P4)分子是正四面體結(jié)構(gòu)，磷原子雜化方式為________，3.1g白磷中σ鍵的數(shù)目為________。P4易溶于二硫化碳，難溶于水，原因是________________________________。(4)磷酸與Fe3＋可形成H3[Fe(PO4)2]，基態(tài)Fe3＋的核外電子排布式為________，F(xiàn)e、P、O電負(fù)性由大到小的順序是_____________________________________。(5)磷化硼是一種超硬耐磨涂層材料，如圖為其晶胞結(jié)構(gòu)，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，磷化硼晶體的密度為ρg·cm－3，B與P最近距離為________cm(列出計(jì)算式即可)，估測(cè)該晶體的熔點(diǎn)________(填“高于”或“低于”)金剛石。36．【選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)】化合物H是一種有機(jī)材料中間體。實(shí)驗(yàn)室由芳香化合物A制備H的一種合成路線如下：已知：①eq\o(→,\s\up7(①O3),\s\do5(②H2O/Zn))RCHO＋R′CHO②RCHO＋R′CH2CHOeq\o(→,\s\up7(NaOH/H2O),\s\do5(△))＋H2O③請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)芳香化合物B的名稱為________，C的同系物中相對(duì)分子質(zhì)量最小的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。(2)由F生成G的第①步反應(yīng)類型為________________________________。(3)X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________________________________________________。(4)寫出D生成E的第①步反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________。(5)G與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成化合物Y，Y有多種同分異構(gòu)體，其中符合下列條件的同分異構(gòu)體有________種，寫出其中任意一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________。①分子中含有苯環(huán)，且能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出CO2；②其核磁共振氫譜顯示有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫，且峰面積之比為6∶2∶1∶1。(6)寫出用為原料制備化合物的合成路線，其他無(wú)機(jī)試劑任選。

答案與解析26．答案：(1)將水鈷礦石粉碎；充分?jǐn)嚢瑁贿m當(dāng)增加鹽酸濃度；提高酸浸溫度等(任寫一種)(2)2Co3＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O=2Co2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋(3)將溶液中Fe2＋氧化成Fe3＋(4)Fe(OH)3、Al(OH)3過(guò)濾(5)0.01(或0.0102)(6)3CoC2O4＋2O2eq\o(=,\s\up7(煅燒))Co3O4＋6CO2解析：(1)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，水鈷礦用鹽酸酸浸，提高酸浸速率的方法有：將水鈷礦石粉碎；充分?jǐn)嚢?；適當(dāng)增加鹽酸濃度；提高酸浸溫度等。(2)酸浸時(shí)，Co2O3轉(zhuǎn)化為Co3＋，酸浸后，加入Na2SO3，Co3＋轉(zhuǎn)化為Co2＋，鈷元素化合價(jià)降低，則S元素化合價(jià)升高，Na2SO3轉(zhuǎn)化為Na2SO4，配平離子方程式為：2Co3＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O=2Co2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋。(3)NaClO具有強(qiáng)氧化性，因此溶液a中加入NaClO，可將溶液中Fe2＋氧化成Fe3＋。(4)溶液b中陽(yáng)離子有Co2＋、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Ca2＋，加入NaHCO3，F(xiàn)e3＋、Al3＋與HCOeq\o\al(－,3)發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，分別轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Al(OH)3，故沉淀A的成分為Fe(OH)3、Al(OH)3。溶液c經(jīng)操作2得到沉淀B和溶液d，故操作2為過(guò)濾。(5)根據(jù)MgF2的Ksp(MgF2)＝c(Mg2＋)·c2(F－)，當(dāng)Mg2＋恰好沉淀完全時(shí)，c(F－)＝eq\r(\f(Ksp（MgF2）,c（Mg2＋）))＝eq\r(\f(5.2×10－12,1.0×10－5))mol·L－1＝eq\r(52)×10－4mol·L－1，根據(jù)CaF2的Ksp(CaF2)＝c(Ca2＋)·c2(F－)，c(Ca2＋)＝eq\f(Ksp（CaF2）,c2（F－）)＝eq\f(5.3×10－9,（\r(52)×10－4）2)mol·L－1＝0.01mol·L－1。(6)根據(jù)CoC2O4的組成，n(Co)＝eq\f(1,2)n(CO2)＝eq\f(1,2)×eq\f(6.72,22.4)mol＝0.15mol，充分煅燒后固體質(zhì)量為12.05g，則固體中n(O)＝(12.05－0.15×59)/16mol＝0.2mol，n(Co)∶n(O)＝0.15∶0.2＝3∶4，故鈷的氧化物為Co3O4，故煅燒CoC2O4的化學(xué)方程式為：3CoC2O4＋2O2eq\o(=,\s\up7(煅燒))Co3O4＋6CO2。27．答案：(1)濃氨水球形干燥管(2)裝置F中的溶液會(huì)發(fā)生倒吸(3)ab(4)裝置F中幾乎不再產(chǎn)生氣泡(5)取最后一次洗滌液于試管中，滴加AgNO3溶液，若無(wú)白色沉淀，則證明產(chǎn)品氮化鎵固體已洗滌干凈(6)GaN＋OH－＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△))GaOeq\o\al(－,2)＋NH3↑解析：(1)實(shí)驗(yàn)前先通入一段時(shí)間H2可排出裝置中的空氣，故A裝置用來(lái)制備H2，停止通入H2后改通NH3，則裝置C用來(lái)制備NH3，故儀器X中的試劑應(yīng)為濃氨水。儀器Y為球形干燥管，可裝堿石灰，目的是干燥NH3。(2)直接將過(guò)量的NH3通入裝置F中的稀硫酸中，NH3極易溶于稀硫酸，會(huì)引起倒吸。(3)步驟①中選擇NiCl2溶液而不選擇氧化鎳，一方面是因?yàn)槟茉龃蠼佑|面積，從而加快反應(yīng)速率；另一方面是因?yàn)殒壷脫Q出的鎳能均勻地附著在鎵粉表面，提高催化效率。(4)步驟③中制備氮化鎵的反應(yīng)接近完成時(shí)，幾乎不再產(chǎn)生H2，可看到裝置F中幾乎不再產(chǎn)生氣泡。(5)制得的氮化鎵固體表面會(huì)含有雜質(zhì)Cl－，故檢驗(yàn)產(chǎn)品氮化鎵固體洗滌干凈的操作為：取最后一次洗滌液于試管中，滴加AgNO3溶液，若無(wú)白色沉淀，則證明產(chǎn)品氮化鎵固體已洗滌干凈。(6)根據(jù)Ga與Al性質(zhì)相似，類比可知，GaN與熱NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為：GaN＋OH－＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△))GaOeq\o\al(－,2)＋NH3↑。28．答案(1)PCl3＋H2O＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))POCl3＋2HCl(2)c(Na＋)>c(HPOeq\o\al(2－,3))>c(OH－)>c(H2POeq\o\al(－,3))>c(H＋)(3)I10－1.410－7.5(4)4×10－7解析(1)三氯化磷、水、氯氣加熱反應(yīng)，三氯化磷轉(zhuǎn)化為三氯氧磷，磷元素由＋3價(jià)升為＋5價(jià)，則氯元素由0價(jià)降為－1價(jià)，氯氣轉(zhuǎn)化為HCl，配平化學(xué)方程式為：PCl3＋H2O＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))POCl3＋2HCl。(2)亞磷酸(H3PO3)為二元弱酸，則Na2HPO3為正鹽，Na2HPO3溶液由于HPOeq\o\al(2－,3)水解而呈堿性，離子濃度大小為：c(Na＋)>c(HPOeq\o\al(2－,3))>c(OH－)>c(H2POeq\o\al(－,3))>c(H＋)。(3)Ka1(H3PO3)＝eq\f(c（H＋）·c（H2POeq\o\al(－,3)）,c（H3PO3）)，當(dāng)c(H2POeq\o\al(－,3))＝c(H3PO3)時(shí)，即lgeq\f(c（H2POeq\o\al(－,3)）,c（H3PO3）)＝0時(shí)，Ka1(H3PO3)＝c(H＋)；同理，Ka2(H3PO3)＝eq\f(c（H＋）·c（HPOeq\o\al(2－,3)）,c（H2POeq\o\al(－,3)）)，當(dāng)c(HPOeq\o\al(2－,3))＝c(H2POeq\o\al(－,3))時(shí)，即lgeq\f(c（HPOeq\o\al(2－,3)）,c（H2POeq\o\al(－,3)）)＝0時(shí)，Ka2(H3PO3)＝c(H＋)。由于Ka1?Ka2，由圖中橫坐標(biāo)為0時(shí)，曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)的pH大，曲線Ⅱ?qū)?yīng)的pH小，知曲線Ⅰ表示lgeq\f(c（HPOeq\o\al(2－,3)）,c（H2POeq\o\al(－,3)）)，曲線Ⅱ表示lgeq\f(c（H2POeq\o\al(－,3)）,c（H3PO3）)。根據(jù)曲線Ⅱ，lg＝eq\f(c（H2POeq\o\al(2－,3)）,c（H3POeq\o\al(－,3)）)＝1時(shí)，pH＝2.4，即eq\f(c（H2POeq\o\al(－,3)）,c（H3PO3）)＝10，c(H＋)＝10－2.4mol·L－1，故亞磷酸(H3PO3)的Ka1＝eq\f(c（H＋）·c（H2POeq\o\al(－,3)）,c（H3PO3）)＝10－2.4×10mol·L－1＝10－1.4mol·L－1。反應(yīng)HPOeq\o\al(2－,3)＋H2OH2POeq\o\al(－,3)＋OH－的平衡常數(shù)Kh＝eq\f(c（H2POeq\o\al(－,3)）·c（OH－）,c（HPOeq\o\al(2－,3)）)，根據(jù)曲線Ⅰ，lgeq\f(c（HPOeq\o\al(2－,3)）,c（H2POeq\o\al(－,3)）)＝－1時(shí)，pH＝5.5，即eq\f(c（H2POeq\o\al(－,3)）,c（HPOeq\o\al(2－,3)）)＝10，c(OH－)＝10－8.5mol·L－1，Kh＝10－8.5×10mol·L－1＝10－7.5mol·L－1。(4)根據(jù)Ksp[Ca3(PO4)2]＝c3(Ca2＋)·c2(POeq\o\al(3－,4))，則c(POeq\o\al(3－,4))＝eq\r(\f(Ksp[Ca3（PO4）2],c3（Ca2＋）))＝eq\r(\f(2×10－29,（5×10－6）3))mol·L－1＝4×10－7mol·L－1。(二)選考題：35．答案：(1)p(2)3(3)sp3雜化0.15NAP4和CS2是非極性分子，H2O是極性分子，根據(jù)相似相溶的原理，P4易溶于CS2，難溶于水(4)1s22s22p63s23p63d5O>P>Fe(5)eq\f(\r(3)\r(3,\f(21,ρNA)),2)低于解析：(1)基態(tài)磷原子的價(jià)電子排布式為3s23p3，電子最后填充的能級(jí)為3p，故磷元素位于p區(qū)，其價(jià)電子排布圖為。(2)第三周期主族元素從左到右第一電離能呈增大趨勢(shì)，但Mg由于3s全充滿、P由于3p半充滿，為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其第一電離能分別大于Al、S，故第一電離能位于鋁元素和磷元素之間的元素為Mg、Si、S，共3種。(3)白磷分子為正四面體結(jié)構(gòu)，4個(gè)P原子位于四個(gè)角上，即每個(gè)P原子與相鄰的3個(gè)P原子形成3個(gè)P—Pσ鍵，還有一對(duì)孤對(duì)電子，故磷原子的雜化軌道數(shù)為4，雜化類型為sp3雜化。1個(gè)白磷分子中含有6個(gè)P—Pσ鍵，3.1g白磷為0.025mol，所含σ鍵的數(shù)目為0.15NA。P4和CS2是非極性分子，H2O是極性分子，根據(jù)相似相溶的原理，P4易溶于CS2，難溶于水。(4)Fe的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，故Fe3＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5。根據(jù)電負(fù)性的遞變規(guī)律，電負(fù)性大的元素位于元素周期表右上方，故電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺>P>Fe。(5)磷化硼晶胞的結(jié)構(gòu)與金剛石晶胞相似，將該晶胞切割成8個(gè)小立方體，在其中4個(gè)互不相鄰的小立方體體心各有一個(gè)B原子，因此B與P最近距離為晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)的eq\