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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年人教版選擇性必修2化學(xué)下冊階段測試試卷68考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、有幾種陰離子的信息如下:。陰離子M中心元素化合價中心原子雜化類型
下列推斷不正確的是A.和的價電子總數(shù)相同B.M的化學(xué)式為C.中氯原子的雜化類型都為D.M的空間結(jié)構(gòu)為V形2、C的衰變反應(yīng)為C→X+e,其半衰期(反應(yīng)物的量被消耗到其初始量的一半需要的時間)為5730年,下列說法正確的是A.C與X互為同位素B.C與X的中子數(shù)相同C.C和C的價層電子數(shù)相差2D.某考古樣品中C的量應(yīng)為其11460年前的3、下列關(guān)于化學(xué)用語的表示錯誤的是A.Na+的軌道表示式:B.氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖:C.原子核內(nèi)有8個中子的氧原子:D.硫離子的核外電子排布式:1s22s22p63s23p64、缺電子化合物是指電子數(shù)不符合路易斯結(jié)構(gòu)(一個原子通過共用電子使其價層電子數(shù)達(dá)到8,氫原子達(dá)到2所形成的穩(wěn)定分子結(jié)構(gòu))要求的一類化合物。下列說法正確的是A.均為缺電子化合物B.的鍵角大于的鍵角C.與反應(yīng)時,提供空軌道,提供孤對電子D.可以通過晶體X射線衍射實(shí)驗(yàn)測定的結(jié)構(gòu)5、我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一類由組成的磁性超導(dǎo)材料。下列說法正確的是A.時失去3d和4s軌道電子B.Se原子核外有3個未成對電子C.的空間構(gòu)型為正四面體形D.基態(tài)F原子的核外電子有9種空間運(yùn)動狀態(tài)6、下列化合物,按其晶體的熔點(diǎn)由高到低排列正確的是A.CsCl、KCl、NaClB.SiCl4、SiF4、SiH4C.H2Se、H2S、H2OD.晶體硅、碳化硅、金剛石7、已知某有機(jī)物A的紅外光譜和核磁共振氫譜如圖所示;下列說法中正確的是。
A.由紅外光譜可知,該有機(jī)物分子中有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子B.由核磁共振氫譜可知,該有機(jī)物中至少有三種不同的化學(xué)鍵C.僅由A的核磁共振氫譜無法得知其分子中的氫原子總數(shù)D.若A的化學(xué)式為C2H6O,則其結(jié)構(gòu)簡式為CH3—O—CH38、下列敘述中,不正確的是A.CaCO3、Ca(HCO3)2、Cu2(OH)2CO3都屬于鹽B.HCl、NaOH和CO分別屬于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和酸性氧化物C.藍(lán)礬(CuSO4?5H2O)和干冰屬于化合物,鐵礦石屬于混合物D.金剛石和C60互為同素異形體9、下列關(guān)于元素第一電離能的說法不正確的是A.鉀的第一電離能小于鈉的,故鉀的金屬性強(qiáng)于鈉B.因同周期元素的原子半徑從左到右逐漸減小,故第一電離能必依次增大C.價電子排布式為ns2np6(若只有K層時為1s2)的原子,第一電離能較大D.對于同一種元素而言,原子的電離能I123評卷人得分二、多選題(共6題,共12分)10、下列各組粒子中,中心原子的雜化軌道類型相同的是A.SO2、CO2B.H3O+、C.D.BeCl2和CH411、下列各原子或離子的電子排布式錯誤的是A.C1s22s22p2B.O2-1s22s22p6C.Cr1s22s22p63s23p63d44s2D.Al3+1s22s22p63s23p112、(砒霜)是兩性氧化物(分子結(jié)構(gòu)如圖所示),與鹽酸反應(yīng)能生成和反應(yīng)的產(chǎn)物之一為下列說法正確的是。
A.分子中As原子的雜化方式為B.為共價化合物C.的空間構(gòu)型為平面正三角形D.分子的鍵角小于13、將金屬鈉投入足量水中,關(guān)于此過程說法錯誤的是A.破壞了金屬鍵B.破壞了極性共價鍵C.生成了離子鍵D.生成了非極性共價鍵14、多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài);是制造硅拋光片;太陽能電池及高純硅制品的主要原料。已知多晶硅第三代工業(yè)制取流程如圖所示。下列說法錯誤的是。
A.Y、Z分別為H2、Cl2B.制取粗硅過程可能發(fā)生反應(yīng):SiO2+3CSiC+2CO↑C.提純SiHCl3可采用萃取、分液的方法D.SiHCl3和SiCl4形成的晶體均為共價晶體15、下列有關(guān)說法正確的是A.物質(zhì)熔沸點(diǎn)的高低順序是:晶體硅>氯化鈉>冰>氖氣B.微粒半徑由大到小順序是:H+>Li+>H-C.溶液中結(jié)合H+能力由強(qiáng)到弱的順序是:>CH3COO->>D.CO2、HClO、CF4、PCl3四種物質(zhì)分子中的所有原子都滿足最外層為8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)評卷人得分三、填空題(共5題,共10分)16、(1)某元素最高化合價為+5,原子最外層電子數(shù)為2,半徑是同族中最小的,其核外電子排布式為_______,價電子構(gòu)型為_______,在元素周期表中的位置是_______,屬__________區(qū)元素。
(2)Cr電子排布式從3d54s1→3d6是__________能量(填“吸收”或“放出”);Co3+核外電子有_____個未成對電子數(shù),Zn2+的價電子軌道表示式為_______________;V原子結(jié)構(gòu)示意圖為_____________。
(3)已知A原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍,則基態(tài)A原子中,電子運(yùn)動狀態(tài)有____________種;電子占據(jù)的最高電子層符號為____________,該電子層含有的能級數(shù)為____________,該電子層含有____________個原子軌道。17、鉛是一種金屬元素;可用作耐酸腐蝕;蓄電池等的材料。其合金可作鉛字、軸承、電纜包皮之用,還可做體育運(yùn)動器材鉛球等。
(1)鉛元素位于元素周期表第六周期IVA。IVA中原子序數(shù)最小的元素的原子有_______種能量不同的電子,其次外層的電子云有_______種不同的伸展方向。
(2)與鉛同主族的短周期元素中,其最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的是______(填化學(xué)式),氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)最低的是_____________(填化學(xué)式)。
(3)配平下列化學(xué)反應(yīng)方程式;把系數(shù)以及相關(guān)物質(zhì)(寫化學(xué)式)填寫在空格上,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
__PbO2+___MnSO4+___HNO3→___HMnO4+___Pb(NO3)2+___PbSO4↓+________
(4)把反應(yīng)后的溶液稀釋到1L,測出其中的Pb2+的濃度為0.6mol·L-1,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_______個。
(5)根據(jù)上述反應(yīng),判斷二氧化鉛與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式正確的是_______
A.PbO2+4HCl→PbCl4+2H2OB.PbO2+4HCl→PbCl2+Cl2↑+2H2O
C.PbO2+2HCl+2H+→PbCl2+2H2OD.PbO2+4HCl→PbCl2+2OH-18、在下列分子中,①H2,②CO2,③H2O2;④HCN(填序號)
分子中只有σ鍵的是_________,分子中含有π鍵的是_________,分子中所有原子都滿足最外層為8個電子結(jié)構(gòu)的是_________,分子中含有由兩個原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是_________,分子中含有由一個原子的s軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是_________,分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵的是_________。19、下表是元素周期表前三周期;針對表中的①~⑧元素,回答下列問題:
。
⑤
①
②
③
④
⑧
(1)元素④在周期表中的位置是________。
(2)在這些元素原子中;得電子能力最強(qiáng)的是______(填元素符號)。
(3)單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)最不活潑的元素是______(填元素符號);元素②原子結(jié)構(gòu)示意圖為______。
(4)元素⑥;⑦形成的氫化物中;沸點(diǎn)高的是______(填化學(xué)式)。
(5)元素①的最高價氧化物對應(yīng)的水化物所含化學(xué)鍵的類型是_______。
(6)元素⑤最簡單的氫化物和最高價氧化物對應(yīng)的水化物相互反應(yīng)的產(chǎn)物是_______。
(7)寫出元素③的單質(zhì)與稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式_______。20、圖1-1示出了一種結(jié)構(gòu)有趣的“糖葫蘆”分子。其中A、B、C和D四種元素位于同一族的相鄰周期,B的電負(fù)性大于D.C可分別與A、B、D形成二元化合物,C和E可形成易揮發(fā)的化合物CE3,CE3在工業(yè)上可用于漂白和殺菌。A和E可形成化合物AE3(bp,76°C),AE3的完全水解產(chǎn)物之一X是塑料件鍍金屬的常用還原劑。A、C和E可形成含有六元壞的化合物A3C3E6.在氯仿中,D和E可結(jié)合兩個甲基形成化合物DE3Me2
(1)寫出A、B、C、D和E代表的元素_____、_____、______、____、_____。
(2)寫出“糖葫蘆”分子中A和C的雜化軌道________。
(3)畫出處于最高氧化態(tài)的A與元素E形成的分子結(jié)構(gòu)圖,寫出該分子的對稱元素(具體類型)______。
(4)畫出DE3Me2的所有可能的立體異構(gòu)體__________。
(5)指出X屬于______元酸,寫出弱酸介質(zhì)中硫酸鎳被其還原的反應(yīng)方程________。評卷人得分四、判斷題(共1題,共5分)21、判斷正誤。
(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對____________
(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵,則該分子一定為正四面體結(jié)構(gòu)____________
(3)NH3分子為三角錐形,N原子發(fā)生sp2雜化___________
(4)只要分子構(gòu)型為平面三角形,中心原子均為sp2雜化___________
(5)中心原子是sp1雜化的,其分子構(gòu)型不一定為直線形___________
(6)價層電子對互斥理論中,π鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù)___________
(7)PCl3分子是三角錐形,這是因?yàn)镻原子是以sp2雜化的結(jié)果___________
(8)sp3雜化軌道是由任意的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道___________
(9)凡中心原子采取sp3雜化的分子,其VSEPR模型都是四面體___________
(10)AB3型的分子空間構(gòu)型必為平面三角形___________
(11)分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時,該分子不一定為正四面體結(jié)構(gòu)___________
(12)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對___________
(13)NH3和CH4兩個分子中中心原子N和C都是通過sp3雜化軌道成鍵___________
(14)雜化軌道理論與VSEPR模型分析分子的空間構(gòu)型結(jié)果常常相互矛盾___________
(15)配位鍵也是一種靜電作用___________
(16)形成配位鍵的電子對由成鍵雙方原子提供___________A.正確B.錯誤評卷人得分五、工業(yè)流程題(共3題,共27分)22、Be被主要用于原子能反應(yīng)堆材料、宇航工程材料等,有“超級金屬、尖端金屬、空間金屬”之稱。硫酸法是現(xiàn)代工業(yè)用綠柱石(主要成分為還含有鐵等雜質(zhì))生產(chǎn)氧化鈹?shù)姆椒ㄖ?,其簡化的工藝流程如下?/p>
已知幾種金屬陽離子的氫氧化物沉淀時的pH如下表:。金屬陽離子開始沉淀時pH1.53.36.55.2沉淀完全時pH3.75.09.7—
(1)步驟②中還可以采取什么措施提高反應(yīng)速率___________(除粉碎外;任寫一點(diǎn))。
(2)濾渣1成分的化學(xué)式為___________。
(3)步驟③中加入的目的是___________。
(4)步驟④不宜使用溶液來沉淀原因是___________(用必要的文字和離子方程式說明);已知則沉淀完全時,溶液中___________(通常認(rèn)為溶液中離子濃度小于時為沉淀完全)。
(5)綠柱石因含有不同雜質(zhì)而產(chǎn)生不同的顏色。各種綠柱石中最名貴的是祖母綠;這是由鉻;釩元素的存在造成的。
①基態(tài)的最高能層中成對電子與未成對電子的數(shù)目之比為___________。
②重鉻酸銨常用作有機(jī)合成催化劑,的結(jié)構(gòu)如圖。中鍵數(shù)目為___________
23、磷酸亞鐵鋰電池是新能源汽車的動力電池之一,采用濕法治金工藝回收處理廢舊電池正極片(主要成分:LiFePO4;石墨、鋁箔等);其流程如下:
已知:Li2CO3為無色晶體;熔點(diǎn)618℃,溶于硫酸,在水中的溶解度隨溫度升高而減小。
(1)的空間構(gòu)型為_____。
(2)“堿浸”時主要發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____,為加快浸出速率,除可以適當(dāng)加熱外,還可以采取的措施有_____(至少答出兩點(diǎn))。
(3)“氧化浸出”時,當(dāng)其他條件相同,選用不同的氧化劑,測得濾液b中Li+含量如下:。氧化劑NaClO3H2O2NaClOO2Li+含量(g/L)9.558.928.757.05
實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中氧化劑選用的是H2O2,請分析不能選用NaClO3的理由是_____(用離子方程式回答),該步操作加熱溫度不宜過高的原因是_____。
(4)“濾液b”中主要含有Li+、Fe3+、及Cl-等,在一定條件下,溶液pH與FePO4沉降率關(guān)系如圖所示,綜合考慮Fe、P兩種元素沉降率,“沉降除雜”時選擇的最佳pH為_____(從1.5;2.0、2.5及3.0中選擇)。
(5)最后一步“一系列操作”包括_____、洗滌、干燥。24、實(shí)驗(yàn)室用氨法浸出氧化鋅煙塵制備活性ZnO;其主要實(shí)驗(yàn)流程如下:
(1)浸出。用一定濃度的氨水和NH4HCO3配成的混合液浸取氧化鋅煙塵,得到鋅氨[Zn(NH3)4CO3]浸出液。
①煙塵中的主要成分ZnO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。
②鋅元素的浸出率隨浸出液初始pH的變化關(guān)系如圖所示。當(dāng)浸出液初始pH大于10時,浸出率隨pH增大而減小的原因是______。
(2)除雜。Cu2+、Pb2+等雜質(zhì)也與氨水形成配合物存在于浸出后的濾液中,加入Zn粉可將它們置換除去。寫出Zn粉和銅氨配合物反應(yīng)的離子方程式______。
(3)蒸氨。加熱時溶液中過量的氨和銨被蒸出,鋅氨配合物最終以2ZnCO3·3Zn(OH)2沉淀形式從溶液中析出。該過程需保持恒溫80℃,可采取的加熱方式為______。
(4)焙解。已知Zn(OH)2和ZnCO3的分解溫度分別為125℃、300℃。實(shí)驗(yàn)室加熱堿式碳酸鋅[2ZnCO3·3Zn(OH)2]時測得的固體殘留率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。
①275℃時,堿式碳酸鋅分解產(chǎn)生的氣態(tài)物質(zhì)為______(填化學(xué)式)。
②經(jīng)焙解得到的活性ZnO晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶胞中Zn原子的配位數(shù)為______。
(5)已知pH>11時,Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表是幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH:
。
開始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Zn2+
5.9
8.9
Fe2+
5.8
8.8
Fe3+
1.1
3.2
設(shè)計以鋅灰(主要成分為Zn和ZnO,雜質(zhì)為Fe及其氧化物)為原料制備活性ZnO的實(shí)驗(yàn)方案:______。(實(shí)驗(yàn)中可供選擇的試劑:1.0mol/LHNO3、1.0mol/LH2SO4、1.0mol/LNaOH、20%H2O2)評卷人得分六、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共12分)25、某化學(xué)興趣小組擬實(shí)驗(yàn)探究錫及其化合物的部分性質(zhì)。經(jīng)查閱資料知:Sn的熔點(diǎn)為231°C;SnCl2易被氧化,且易水解;Sn(OH)2常溫下易分解;SnCl4常溫下為無色液體;熔點(diǎn)為.-33°C,沸點(diǎn)為114°C,易水解?;卮鹣铝袉栴}:
(1)該小組用以下流程制備SnSO4晶體:
①Sn為50號元素,請寫出Sn在元素周期表的位置___________________;
②在上述流程中,加入錫粉的作用為________________;
③反應(yīng)Ⅰ的離子方程式為_______________________;
④操作Ⅰ為沉淀的洗滌,請簡述如何判斷沉淀已洗滌干凈?________;操作Ⅱ中,實(shí)驗(yàn)操作包括_______;過濾、洗滌、干燥等一系列操作。
(2)用熔融的錫與干燥的氯氣制備SnCl4;實(shí)驗(yàn)裝置如下:
①SnCl4是______分子(填“極性”或“非極性”)。
②裝置Ⅲ中盛裝藥品Sn的儀器名稱是_______;裝置Ⅵ中堿石灰的作用為______。
(3)該小組通過下列方法測定所用錫粉的純度:取錫粉1.226g溶于稀硫酸中,加入過量的FeCl3溶液,再用0.1000mol·L-1的K2Cr2O7溶液滴定含有Fe2+的溶液,消耗K2Cr2O7溶液32.00mL。已知①Sn+H+→H2↑+Sn2+;②Sn2++Fe3+→Sn4++Fe2+;③+Fe2+→Cr3++Fe3+(方程式均未配平)。則錫粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(雜質(zhì)不參與反應(yīng))______(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。26、碘酸鉀(KIO3)是重要的食品添加劑。可用Cl2氧化I2制取HIO3,再用KOH中和HIO3制取KIO3。其中,制取碘酸(HIO3)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖和有關(guān)資料如下:
HIO3①白色固體;能溶于水,難溶于四氯化碳。
②Ka=0.169mol/LKIO3①白色固體;能溶于水,難溶于乙醇。
②堿性條件下易發(fā)生反應(yīng):
ClO-+IO3-=IO4-+Cl-
回答下列問題:
(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。
(2)裝置B的名稱為_____________,I2和Cl2在水中的溶解度小于在CCl4中的溶解度,原因是___________________________________________________________。
(3)KIO3晶體中,基態(tài)K原子核外電子占據(jù)的最高能層的符號是________,占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為__________;碘元素在周期表中的位置為___________,IO3-中心原子I的雜化類型為_____________。
(4)HIO3分子中三種元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開__________,其電離方程式為______。27、鉻是人體必需的微量元素;其在肌體的糖代謝和脂代謝中發(fā)揮著特殊作用,鉻缺乏會造成葡萄糖耐量受損,可能伴隨高血糖;尿糖等。而在工業(yè)中鉻及其化合物在無機(jī)合成和有機(jī)合成中均有著重要作用。
Ⅰ.工業(yè)上以鉻鐵礦為原料生產(chǎn)鉻酸鈉實(shí)際操作是將鉻鐵礦和純堿置于坩堝中,在空氣中加熱,得到
Ⅱ.市售的為深綠色晶體,實(shí)驗(yàn)室中可用甲醇在酸性條件下還原制備(裝置如圖A所示):
①將一定量鉻酸鈉、甲醇與水的混合物加入三頸燒瓶中;②升溫至120℃時,緩慢滴加足量濃鹽酸,保持100℃反應(yīng)3h;③冷卻,用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為6.5~7.5,得到沉淀;④洗凈沉淀后,加入過量鹽酸溶解,通過結(jié)晶法得到晶體。
已知:易溶于水;乙醇;易水解。
Ⅲ.重鉻酸鉀俗稱紅礬,是一種重要的化工產(chǎn)品,可向溶液中加酸,使轉(zhuǎn)化為再向溶液中加入KCl,升高溫度,經(jīng)過一系列操作后可獲得晶體。已知的溶解度隨溫度變化的曲線如圖B所示。
回答下列問題:
(1)是配位化合物,由于內(nèi)界配體不同而有不同的顏色,呈深綠色的晶體為該配合物的配體為___________、___________(填化學(xué)式)。
(2)在Ⅱ中制備晶體時,步驟④中“加入過量鹽酸”的目的是___________。
(3)裝置圖A中,儀器c的名稱為___________,儀器b的作用是___________。
(4)已知步驟Ⅱ中有產(chǎn)生,則三頸燒瓶中甲醇還原鉻酸鈉的離子方程式為___________。
(5)往溶液中加入KCl,升高溫度能獲得獲得晶體的一系列操作包括:趁熱過濾、___________、過濾、洗滌、干燥。其中“洗滌”步驟選用的洗滌劑為丙酮,其原因是___________。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、A【分析】【分析】
【詳解】
A.和的價電子總數(shù)分別為7+3×6+1=26;4+3×6+2=24;不相同,A錯誤;
B.M中Cl元素的化合價是+3價,雜化軌道類型是因此M的化學(xué)式為B正確;
C.中價層電子對數(shù)是=4,中價層電子對數(shù)是=4,因此氯原子的雜化類型都為C正確;
D.M中價層電子對數(shù)是=4;含有2對孤對電子,所以空間結(jié)構(gòu)為V形,D正確;
答案選A。2、D【分析】【分析】
根據(jù)C的衰變反應(yīng)為C→X+e可知,z=7,所以核素X為據(jù)此結(jié)合原子結(jié)構(gòu)分析解答。
【詳解】
A.C與質(zhì)量數(shù)相同;質(zhì)子數(shù)不同,不能互為同位素,A錯誤;
B.C的中子數(shù)為14-6=8,的中子數(shù)為14-7=7;兩者的中子數(shù)不同,B錯誤;
C.C和C的質(zhì)子數(shù)相同;核外電子數(shù)相同,價層電子數(shù)相同,C錯誤;
D.根據(jù)半衰期的定義,某考古樣品中C的量應(yīng)為其5730年前的為5730×2=11460年前的D正確;
故選D。3、A【分析】【詳解】
A.Na+的軌道表示式:違背了泡利原理,應(yīng)該為故A錯誤;
B.Cl有17個質(zhì)子,氯離子核外有18個電子,其離子的結(jié)構(gòu)示意圖:故B正確;
C.氧原子核內(nèi)有8個中子,氧原子質(zhì)子數(shù)為8,質(zhì)量數(shù)為16,氧原子符號為:故C正確;
D.硫離子的核外有18個電子,其離子電子排布式:1s22s22p63s23p6;故D正確。
綜上所述,答案為A。4、D【分析】【詳解】
A.NH3的電子式為:三角錐形,分子中存在3對共用電子對,N原子最外層為8個電子,H原子達(dá)到2,符合路易斯結(jié)構(gòu);BF3的電子式為:是平面正三角形結(jié)構(gòu),B原子分別與3個F原子各共用1對電子,所有F原子達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而B原子只有6個電子,未達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),屬于缺電子分子;BeCl2的電子式為:是直線形,Cl原子周圍各有3對孤對電子,而Be原子只有4個電子,未達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),屬于缺電子分子,故A錯誤;
B.NH3是三角錐形,鍵角107°;BF3是平面正三角形結(jié)構(gòu),鍵角120°;所以NH3的鍵角小于BF3的鍵角;故B錯誤;
C.NH3的電子式為:存在孤對電子;BF3的電子式為:存在空軌道;所以BF3與NH3反應(yīng)時,NH3提供孤對電子,BF3提供空軌道;故C錯誤;
D.通過晶體X射線衍射實(shí)驗(yàn)測定NH3、BF3的分子結(jié)構(gòu);故D正確;
故選:D。5、C【分析】【分析】
【詳解】
A.Fe的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,4s軌道上電子的能量最高,所以時只失去4s軌道上的2個電子;A不正確;
B.Se的價電子軌道表示式為原子核外有2個未成對電子,B不正確;
C.的中心As原子的價層電子對數(shù)為則發(fā)生sp3雜化;空間構(gòu)型為正四面體形,C正確;
D.空間運(yùn)動狀態(tài)是指電子所占據(jù)的軌道;基態(tài)F原子的核外電子占據(jù)的軌道有1s;2s、2p,所以有3種空間運(yùn)動狀態(tài),D不正確;
故選C。6、B【分析】【詳解】
A.這幾種物質(zhì)都是離子晶體;陰離子相同,陽離子所帶電荷相同,陽離子半徑依次減小,則熔點(diǎn)依次升高,A錯誤;
B.這幾種物質(zhì)都屬于分子晶體且都不含氫鍵;其相對分子質(zhì)量依次減小,則熔點(diǎn)依次降低,B正確;
C.水中含有氫鍵熔點(diǎn)最高,相對分子質(zhì)量H2Se>H2S,分子間作用力H2Se更強(qiáng),所以熔點(diǎn)高低順序是H2O>H2Se>H2S;C錯誤;
D.這幾種物質(zhì)都是原子晶體,鍵長C-C<金剛石;D錯誤;
故選B。7、C【分析】【詳解】
A.由紅外光譜可知;該有機(jī)物分子中含有C-H鍵;C-O鍵、O-H鍵三種不同的化學(xué)鍵,故A錯誤;
B.由核磁共振氫譜可知;核磁共振氫譜中有3個峰說明分子中有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,故B錯誤;
C.核磁共振氫譜中只能確定H原子種類;不能確定氫原子總數(shù),故C正確;
D.若A的化學(xué)式為C2H6O,其結(jié)構(gòu)簡式為CH3-O-CH3;該分子結(jié)構(gòu)中只有一種氫原子,所以其吸收峰個數(shù)應(yīng)該是1,與圖象不符合,故D錯誤;
答案為C。8、B【分析】【分析】
陽離子是金屬離子或銨根離子;陰離子是酸根離子的化合物為鹽;酸式鹽是指在發(fā)生電離時;所生成的陽離子除了有金屬離子或者銨根離子以外,還有氫離子的生成,并且所生成的陰離子為酸根離子的鹽;堿式鹽是指在發(fā)生電離時,生成的陰離子除酸根離子之外,還生成了氫氧根離子,并且所生成的陽離子為金屬離子或銨根離子的鹽;正鹽就是在酸跟堿完全中和生成的鹽中,只有金屬陽離子和酸根離子的鹽;電離出的陽離子全部是氫離子的化合物為酸;電離出的陰離子全部是氫氧根的化合物為堿;酸性氧化物是能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物,由此分析。
【詳解】
A.Ca(HCO3)2是碳酸的酸式鹽;Cu2(OH)2CO3是碳酸的堿式鹽;CaCO3是碳酸的正鹽;CaCO3、Ca(HCO3)2、Cu2(OH)2CO3都屬于碳酸鹽;故A不符合題意;
B.根據(jù)分析中酸和堿的定義可知;HCl屬于酸,它的酸性較強(qiáng),HCl屬于強(qiáng)酸;NaOH屬于堿,它的堿性較強(qiáng),NaOH屬于強(qiáng)堿;CO不屬于酸性氧化物,屬于不成鹽氧化物;故B符合題意;
C.藍(lán)礬是含結(jié)晶水的化合物;干冰是固態(tài)二氧化碳,二者都屬于化合物;鐵礦石含有多種物質(zhì),屬于混合物,故C不符合題意;
D.同素異形體是同種元素形成的不同單質(zhì),金剛石和C60是由碳元素形成的不同單質(zhì);屬于同素異形體,故D不符合題意;
答案選B。9、B【分析】【詳解】
A;同一主族從上到下;元素的第一電高能越來越小,金屬性越來越強(qiáng),A項(xiàng)正確;
B;同周期的ⅡA族與ⅤA族元素;第一電離能出現(xiàn)了反常,故B不正確;
C、價電子排布式為(若只有K層時為)的原子為稀有氣體原子;第一電離能較大,故C正確;
D、同一種元素原子的電離能D項(xiàng)正確;
答案選B。二、多選題(共6題,共12分)10、BC【分析】【分析】
可依據(jù)中心原子價層電子對判斷雜化類型,價層電子對數(shù)對應(yīng)雜化方式為:4對—sp3、3對—sp2、2對—sp,ABX型粒子中心價層電子對數(shù)=σ電子對+孤電子對=x+(a—中心原子價電子數(shù),b—配原子達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所需的電子數(shù))。
【詳解】
A.SO2的中心原子S的價層電子對數(shù)=雜化方式為sp2,CO2的中心原子C的價層電子對數(shù)=雜化方式為sp,A不符合題意;
B.的中心原子O的價層電子對數(shù)=雜化方式為sp3,的中心原子N的價層電子對數(shù)=雜化方式為sp3;B符合題意;
C.的中心原子S的價層電子對數(shù)=雜化方式為sp3,的中心原子S的價層電子對數(shù)=雜化方式為sp3;C符合題意;
D.BeCl2的中心原子Be的價層電子對數(shù)=雜化方式為sp,CH4的中心原子C的價層電子對數(shù)=雜化方式為sp3;D不符合題意;
故答案選BC。11、CD【分析】【詳解】
A.C是6號元素,根據(jù)能級構(gòu)造原理故其電子排布式為1s22s22p2;A正確;
B.O是8號元素,故O2-核外有10個電子,根據(jù)能級構(gòu)造原理故其電子排布式為1s22s22p6;B正確;
C.Cr是24號元素,根據(jù)能級構(gòu)造原理結(jié)合洪特規(guī)則,故其電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1;C錯誤;
D.Al是13號元素,故Al3+核外有10個電子,根據(jù)能級構(gòu)造原理故其電子排布式為1s22s22p6;D錯誤;
故答案為:CD。12、AD【分析】【詳解】
A.由的分子結(jié)構(gòu)可知,與3個O形成三角鍵形結(jié)構(gòu),中心原子上有1對孤電子對和3個成鍵電子對,則原子的雜化方式為A正確;
B.是由和構(gòu)成的離子化合物;B錯誤;
C.中含1對孤電子對和3個成鍵電子對;空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,C錯誤;
D.中含有1對孤電子對和3個成鍵電子對;空間結(jié)構(gòu)為三角鍵形,鍵角小于109°28′,D正確;
故選AD。13、C【分析】【分析】
【詳解】
A.將金屬鈉投入足量水中;發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,金屬鈉的金屬鍵被破壞,A正確;
B.將金屬鈉投入足量水中;破壞了水分子中的極性共價鍵,B正確;
C.將金屬鈉投入足量水中;發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,氫氧化鈉為強(qiáng)電解質(zhì),在水溶液中完全電離,因此并沒生成離子鍵,故C錯誤;
D.將金屬鈉投入足量水中;發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,氫氣含非極性共價鍵,形成了非極性共價鍵,D正確;
答案選C。14、CD【分析】【分析】
飽和食鹽水電解生成氯化鈉、氫氣和氯氣,焦炭與二氧化硅反應(yīng)生成硅與一氧化碳,硅和氫氣、氯氣反應(yīng)生成的氯化氫作用得SiHCl3;再用氫氣還原得到多晶硅,以此解答。
【詳解】
A.電解飽和食鹽水得到氫氣、氯氣和氫氧化鈉,其中H2在Cl2中燃燒,而Y具有還原性,所以Y、Z分別為H2、Cl2;故A正確;
B.制取粗硅的過程中焦炭與石英會發(fā)生副反應(yīng)生成碳化硅,在該副反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:1,方程式為:SiO2+3CSiC+2CO↑;故B正確;
C.SiHCl3遇水劇烈反應(yīng);不能采用萃??;分液的方法分離,故C錯誤;
D.SiHCl3和SiCl4的分子結(jié)構(gòu)與CHCl3和CCl4類似;屬于分子晶體,故D錯誤;
故選CD。15、AC【分析】【詳解】
A.熔沸點(diǎn);原子晶體>離子晶體>分子晶體;晶體硅是原子晶體,氯化鈉是離子晶體,冰和氖氣是分子晶體,冰是固體,氖氣是氣體,所以物質(zhì)熔;沸點(diǎn)的高低順序是:晶體硅>氯化鈉>冰>氖氣,故A正確;
B.電子層相同核電荷數(shù)越大半徑越小,微粒半徑由大到小的順序是:H?>Li+>H+;故B錯誤;
C.酸性的強(qiáng)弱:硫酸>磷酸>醋酸>碳酸,酸根離子對應(yīng)酸的酸性越強(qiáng),則其結(jié)合氫離子能力越弱,所以弱到強(qiáng)的順序是:<<CH3COO-<故C正確;
D.CO2的碳原子與兩個氧原子分別形成兩對共用電子對,CF4中碳原子和氟原子形成四對共用電子對,PCl3中磷原子與三個磷原子形成三對共用電子對,剩余一對孤對電子,CO2、CF4、PCl3各原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);HClO分子中的氫是兩電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而不是8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故D錯誤;
答案選AC。三、填空題(共5題,共10分)16、略
【分析】【詳解】
(1)因?yàn)樽钔鈱与娮訑?shù)為2,但最高正化合價卻為5,說明該元素是副族元素。依據(jù)同族中半徑最小,即為第四周期元素:1s22s22p63s23p63d34s2,價電子構(gòu)型為3d34s2,為23號元素,在元素周期表中的位置是第四周期ⅤB族元素,屬d區(qū)元素;
(2)Cr電子排布式從3d54s1→3d6是由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài),吸收能量;Co3+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6,核外電子有4個未成對電子數(shù),Zn2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10,價電子軌道表示式為V原子的質(zhì)子數(shù)是23,原子結(jié)構(gòu)示意圖為
(3)A原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍,則A原子為C原子,核外有6個電子,即核外有6種運(yùn)動狀態(tài)不同的電子,基態(tài)C原子核外電子共占據(jù)2個電子層,電子占據(jù)的最高電子層為L層,L層含有s、p兩個能級,能級數(shù)為2;s能級有1個原子軌道,p能級有3個原子軌道,所以L電子層共有4個原子軌道。【解析】①.1s22s22p63s23p63d34s2②.3d34s2③.第四周期ⅤB族④.d⑤.吸收⑥.4⑦.⑧.⑨.6⑩.L?.2?.417、略
【分析】【分析】
(1)IVA中原子序數(shù)最小的元素的原子為C,其核外電子排布式為1s22s22p2;則碳原子有1s;2s和3p三種能量不同的電子;C的次外層為s軌道,為球形對稱結(jié)構(gòu);
(2)元素的非金屬性越強(qiáng);其最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng);同一主族元素中,氫化物的相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,其沸點(diǎn)越高;
(3)根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價升降相等配平;然后利用單線橋表示出該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目;
(4)根據(jù)n=c·V計算出鉛離子的物質(zhì)的量;根據(jù)反應(yīng)計算出硫酸鉛的物質(zhì)的量,再根據(jù)化合價變化計算出轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量及數(shù)目;
(5)根據(jù)(3)可知二氧化鉛的氧化性大于氯氣;二氧化鉛與濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化鉛;氯氣和水,據(jù)此進(jìn)行判斷。
【詳解】
(1)IVA中原子序數(shù)最小的元素為C,C原子核外有6個電子,其核外電子排布式為1s22s22p2;則碳原子有1s;2s和3p三種能量不同的電子;C的次外層為1s軌道,為球形對稱結(jié)構(gòu),只存在1種不同的伸展方向;
(2)IVA中非金屬性最強(qiáng)的為C,則其最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性最強(qiáng),該物質(zhì)為碳酸,其化學(xué)式為:H2CO3;
對于結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,物質(zhì)的熔沸點(diǎn)就越高。IVA族元素中,CH4的相對分子質(zhì)量最?。粍t其沸點(diǎn)最低;
(3)PbO2中Pb的化合價從+4變?yōu)?2價,化合價降低2價;MnSO4中錳元素化合價從+2變?yōu)?7,化合價升高5價,則化合價變化的最小公倍數(shù)為10,所以二氧化鉛的系數(shù)為5,硫酸錳的稀釋為2,然后利用質(zhì)量守恒定律可知生成物中未知物為H2O,配平后的反應(yīng)為:5PbO2+2MnSO4+6HNO3=2HMnO4+3Pb(NO3)2+2PbSO4↓+2H2O,用單線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為:
(4)把反應(yīng)后的溶液稀釋到1L,測出其中的Pb2+的濃度為0.6mol/L,則反應(yīng)生成鉛離子的物質(zhì)的量為:n(Pb2+)=c·V=0.6mol/L×1L=0.6mol,硫酸鉛中鉛離子的物質(zhì)的量為0.4mol,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為:(0.6+0.4)mol×(4-2)=2mol,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為2NA;
(5)根據(jù)(3)可知氧化性:PbO2>HMnO4,而HMnO4能夠氧化Cl-,所以PbO2能夠氧化Cl-,二者反應(yīng)的化學(xué)方程式為:PbO2+4HCl→PbCl2+Cl2↑+2H2O;故合理選項(xiàng)是B正確。
【點(diǎn)睛】
本題考查了原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系、氧化還原反應(yīng)的配平及其綜合應(yīng)用,明確氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)與元素化合價的關(guān)系,掌握配平原則是本題解答的關(guān)鍵。注意掌握原子結(jié)構(gòu)與元素周期表、元素周期律的關(guān)系,能夠利用單線橋或雙線橋法分析電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。【解析】①.3②.1③.H2CO3④.CH4⑤.5⑥.2⑦.6⑧.2⑨.3⑩.2?.2H2O?.?.2NA?.B18、略
【分析】【分析】
單鍵中只有σ鍵,雙鍵中有一個σ鍵和一個π鍵,三鍵中有一個σ鍵和兩個π鍵;原子的最外層電子為s電子時,兩個原子s軌道以“頭碰頭”方式重疊形成σ鍵;氫原子含1個原子,最外層電子為s電子;同原子形成非極性鍵;不同原子間形成極性鍵,以此解答該題。
【詳解】
分子中只有σ鍵;說明分子中只含有單鍵,則①③符合;
②④中分別含有C=O鍵;C≡N鍵;則含有π鍵;
分子中所有原子都滿足最外層為8個電子結(jié)構(gòu);應(yīng)排除氫化物,題中②符合;
分子中含有由兩個原子的s軌道重疊形成的σ鍵;只有①符合;
分子中含有由一個原子的s軌道與另一個原子的p軌道重疊形成的σ鍵;則應(yīng)含有H原子與其它原子形成的共價鍵,③④符合;
③中含O-H極性鍵和O-O非極性鍵,故答案為:①③;②④;②;①;③④;③?!窘馕觥竣?①③②.②④③.②④.①⑤.③④⑥.③19、略
【分析】【分析】
由元素在周期表中的位置可知,①為Na,②為Mg,③為Al,④為Si,⑤為N,⑥為O,⑦為S,⑧為Ar;結(jié)合元素周期律分析回答;
【詳解】
(1)元素④為Si;在周期表中的位置是第三周期ⅣA族;
(2)在這些元素原子中;非金屬性最強(qiáng)的是氧,則得電子能力最強(qiáng)的是O;
(3)八種元素對應(yīng)的單質(zhì)中存在稀有氣體,稀有氣體化學(xué)性質(zhì)最不活潑,故該元素是元素②為Mg,原子結(jié)構(gòu)示意圖為
(4)元素⑥為O、⑦為S,形成的氫化物中,沸點(diǎn)高的是或因?yàn)榛蚍肿娱g存在氫鍵;
(5)元素①為Na;最高價氧化物對應(yīng)的水化物為NaOH,所含化學(xué)鍵的類型是離子鍵;共價鍵;
(6)元素⑤為N,最簡單的氫化物和最高價氧化物對應(yīng)的水化物分別為氨氣和硝酸,相互反應(yīng)的產(chǎn)物是或硝酸銨;
(7)元素③為Al,單質(zhì)與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣,離子方程式為:
【點(diǎn)睛】
熟悉元素在周期表中的位置及元素周期律是解題的關(guān)鍵?!窘馕觥康谌芷冖鬉族O或離子鍵、共價鍵或硝酸銨20、略
【分析】【分析】
【詳解】
此題推斷可以從氧化態(tài)出發(fā),A和C均能與E形成XY3型化合物,且AE3的水解產(chǎn)物之一具有還原性,可以推斷A、B、C和D都是第VA族元素。C可分別與A、B、D形成二元化合物,所以C是N元素。根據(jù)且AE3和CE3的性質(zhì)可以推斷A是P元素,E是Cl元素。由于B的電負(fù)性大于D,所以B、D分別是As、Sb元素。【解析】PAsNSbClA為sp2雜化,C為sp3雜化(4個鏡面,1個C3軸,3個C2軸)X是H3PO3,二元酸NiSO4+H2O+H3PO3→Ni+H3PO4+H2SO4四、判斷題(共1題,共5分)21、B【分析】【分析】
【詳解】
(1)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對;正確;
(2)分子中中心原子若通過sp3雜化軌道成鍵;則該分子正四面體結(jié)構(gòu)或三角錐形或折線形,錯誤;
(3)NH3分子為三角錐形,N原子發(fā)生sp3雜化;錯誤;
(4)只要分子構(gòu)型為平面三角形,中心原子均為sp2雜化;正確;
(5)中心原子是sp1雜化的;其分子構(gòu)型一定為直線形,錯誤;
(6)價層電子對互斥理論中;π鍵電子對數(shù)不計入中心原子的價層電子對數(shù),正確;
(7)PCl3分子是三角錐形,這是因?yàn)镻原子是以sp3雜化的結(jié)果且沒有孤電子對;錯誤;
(8)sp3雜化軌道是由中心原子的1個s軌道和3個p軌道混合形成的四個sp3雜化軌道;錯誤;
(9)凡中心原子采取sp3雜化的分子;其VSEPR模型都是四面體,正確;
(10)AB3型的分子空間構(gòu)型為平面三角形或平面三角形;錯誤;
(11)分子中中心原子通過sp3雜化軌道成鍵時;該分子正四面體結(jié)構(gòu)或三角錐形或折線形,正確;
(12)雜化軌道只用于形成σ鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對;正確;
(13)NH3和CH4兩個分子中中心原子N和C都是通過sp3雜化軌道成鍵;正確;
(14)雜化軌道理論與VSEPR模型分析分子的空間構(gòu)型結(jié)果不矛盾;錯誤;
(15)配位鍵也是一種靜電作用;正確;
(16)形成配位鍵的電子對由一個原子提供,另一個原子提供空軌道,錯誤。五、工業(yè)流程題(共3題,共27分)22、略
【分析】【分析】
綠柱石經(jīng)石灰石熔煉后再粉碎、硫酸酸浸,得到濾渣H2SiO3和濾液(含有),加入H2O2后Fe2+被氧化為Fe3+,用氨水調(diào)節(jié)pH,F(xiàn)e3+、Al3+生成沉淀,Be2+留在濾液,繼續(xù)加氨水調(diào)節(jié)pH可使Be2+生成Be(OH)2沉淀;灼燒后生成BeO。
【詳解】
(1)步驟②中還可以采取適當(dāng)增加硫酸的濃度;攪拌、適當(dāng)升高溫度等措施提高反應(yīng)速率。
(2)濾渣1成分的化學(xué)式為H2SiO3
(3)步驟③中加入的目的是將氧化為
(4)能與強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng):難以控制強(qiáng)堿的用量使恰好完全沉淀,故不宜使用溶液來沉淀沉淀完全時,c(Be2+)=由c(Be2+)c2(OH-)=Ksp[Be(OH)2],可得c(OH-)=mol/L。
(5)基態(tài)的最高能層電子排布式為3s23p63d3,其中成對電子數(shù)為8,未成對電子數(shù)為3,故成對電子與未成對電子的數(shù)目之比為8:3。1mol中,陽離子含有8mol鍵,陰離子含有8mol鍵,故1mol中含有16mol鍵。【解析】(1)適當(dāng)增加硫酸的濃度;攪拌、適當(dāng)升高溫度等(2分;除粉碎外,任寫一點(diǎn),合理即可)
(2)
(3)將氧化為
(4)能與強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng):難以控制強(qiáng)堿的用量使恰好完全沉淀
(5)8:31623、略
【分析】【分析】
正極片中加入氫氧化鈉溶液,主要發(fā)生鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣,過濾,將濾渣加入鹽酸和氧化劑,過濾得到濾液b中主要含Li+、Fe3+、及Cl-等;在加入堿液沉降除雜,過濾,向?yàn)V液中加入飽和碳酸鈉溶液在95℃時沉鋰,再趁熱過濾得到碳酸鋰晶體。
【詳解】
(1)價層電子對數(shù)為則空間構(gòu)型為正四面體形;故答案為:正四面體形。
(2)“堿浸”時主要是鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水,其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,為加快浸出速率,除可以適當(dāng)加熱外,還可以采取的措施有將電池正極片粉碎;反應(yīng)過程中不斷的攪拌或適當(dāng)提高NaOH溶液濃度;故氨為:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;將電池正極片粉碎;反應(yīng)過程中不斷的攪拌或適當(dāng)提高NaOH溶液濃度。
(3)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中氧化劑選用的是H2O2,由于還加入了鹽酸,因此不能選用NaClO3,主要是鹽酸和氯酸鈉反應(yīng)會生成有氯氣生成,會污染環(huán)境,其離子方程式為5Cl-++6H+=3Cl2↑+3H2O,由于鹽酸易揮發(fā),雙氧水受熱易分解,因此該步操作加熱溫度不宜過高主要是防止鹽酸揮發(fā)和雙氧水受熱分解;故答案為:5Cl-++6H+=3Cl2↑+3H2O;防止鹽酸揮發(fā)和雙氧水受熱分解。
(4)根據(jù)圖中信息和綜合考慮Fe;P兩種元素沉降率;從圖中得出“沉降除雜”時選擇的最佳pH為2.5;故答案為:2.5。
(5)根據(jù)Li2CO3在水中的溶解度隨溫度升高而減小,在95℃時已經(jīng)生成Li2CO3沉淀,因此最后一步“一系列操作”包括趁熱過濾、洗滌、干燥;故答案為:趁熱過濾。【解析】正四面體形2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑將電池正極片粉碎;反應(yīng)過程中不斷的攪拌或適當(dāng)提高NaOH溶液濃度(任寫其中兩個)5Cl-++6H+=3Cl2↑+3H2O防止鹽酸揮發(fā)和雙氧水受熱分解2.5趁熱過濾24、略
【分析】【分析】
ZnO煙塵用氨水和NH4HCO3溶液浸取,得到鋅氨浸出液[Zn(NH3)4CO3],雜質(zhì)[Cu(NH3)4]2+等可以用鋅粉置換除去。然后加熱,溶液中過量的氨和銨被蒸出,鋅氨配合物最終以2ZnCO3·3Zn(OH)2沉淀形式從溶液中析出;最后焙燒得到ZnO。
【詳解】
(1)①用一定濃度的氨水和NH4HCO3配成的混合液浸取氧化鋅煙塵,得到鋅氨[Zn(NH3)4CO3]浸出液,發(fā)生的是非氧化還原反應(yīng),除了生成Zn(NH3)4CO3外,還有水生成,化學(xué)方程式為:ZnO+3NH3·H2O+NH4HCO3=Zn(NH3)4CO3+4H2O或ZnO+3NH3+NH4HCO3=Zn(NH3)4CO3+H2O。
②當(dāng)浸出液初始pH大于10時,溶液中OH-濃度增大,生成了Zn(OH)2沉淀;導(dǎo)致浸出率隨pH增大而減小。
(2)Cu2+與氨水形成的配離子為[Cu(NH3)4]2+,和鋅發(fā)生置換反應(yīng),生成銅和[Zn(NH3)4]2+,離子方程式為:Zn+[Cu(NH3)4]2+=[Zn(NH3)4]2++Cu。
(3)保持恒溫80℃;可采取水浴加熱方式,既能受熱均勻,還便于控制溫度。
(4)①Zn(OH)2和ZnCO3的分解溫度分別為125℃、300℃。實(shí)驗(yàn)室加熱堿式碳酸鋅[2ZnCO3·3Zn(OH)2]至275℃時,堿式碳酸鋅部分分解為ZnO、H2O和CO2,所得氣態(tài)物質(zhì)為H2O和CO2。
②根據(jù)ZnO的晶胞結(jié)構(gòu)可知;Zn原子的配位數(shù)為4。
(5)鋅灰的主要成分為Zn和ZnO,含有雜質(zhì)Fe及其氧化物,結(jié)合提供的試劑,需要將固體用稀硫酸溶解(不用稀硝酸的原因是硝酸和金屬反應(yīng)會生成NO,污染空氣),得到Zn2+和Fe2+,也可能含有Fe3+,需要除去鐵雜質(zhì),根據(jù)給出的幾種離子沉淀的pH,可以調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+形成沉淀而除去,所以需要先將Fe2+用雙氧水氧化為Fe3+。除去Fe3+后的濾液還需要調(diào)節(jié)pH使Zn2+沉淀,形成Zn(OH)2,最后在125℃時下加熱使Zn(OH)2分解為ZnO。故實(shí)驗(yàn)方案為:在攪拌下將鋅灰加入1.0mol/LH2SO4,待完全溶解后加入適量20%H2O2;再加入1.0mol/LNaOH調(diào)節(jié)溶液的pH在3.2~5.9之間,靜置后過濾;向?yàn)V液中再加入1.0mol/LNaOH調(diào)節(jié)溶液的pH在8.9~11之間,靜置后過濾、洗滌、干燥;在125℃條件下加熱至固體質(zhì)量不再發(fā)生變化。【解析】ZnO+3NH3·H2O+NH4HCO3=Zn(NH3)4CO3+4H2O或ZnO+3NH3+NH4HCO3=Zn(NH3)4CO3+H2O堿性過強(qiáng)時,溶液中OH-濃度增大,生成了Zn(OH)2沉淀Zn+[Cu(NH3)4]2+=[Zn(NH3)4]2++Cu水浴加熱CO2和H2O4在攪拌下將鋅灰加入1.0mol/LH2SO4,待完全溶解后加入適量20%H2O2;再加入1.0mol/LNaOH調(diào)節(jié)溶液的pH在3.2~5.9之間,靜置后過濾;向?yàn)V液中再加入1.0mol/LNaOH調(diào)節(jié)溶液的pH在8.9~11之間,靜置后過濾
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