黑龙江2020届高三下学期第二次模拟考试理科综合化学试题（解析版）

2020 年哈三中高三学年第二次模拟考试 理科综合试卷化学部分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Ni-59 Ga-70 Ba-137 1.化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是 A. 蛋白质在人体内水解为氨基酸和甘油等小分子物质后才能被吸收 B. 丝绸的主要成分是天然纤维素，属于高分子化合物 C. 高铁车用大部分材料是铝合金，铝合金材料具有质量轻、抗腐蚀能力强等优点 D. 中秋节吃月饼，为防止月饼富脂易变质，常在包装袋中加入生石灰 【答案】C 【解析】 【详解】A．蛋白质在人体内水解为氨基酸，不能水解为甘油，A 错误； B．丝绸的主要成分是蛋白质，属于高分子化合物，B 错误； C．高铁车用大部分材料是铝合金，铝合金材料具有质量轻、抗腐蚀能力强等优点，C 正确； D．中秋节吃月饼，为防止月饼富脂易变质，常在包装袋中加入还原铁粉，D 错误； 答案选 C。 2.桥环化合物是指化合物中的任意两个环共用两个不直接相连的碳原子的环烃，二环[1，1，0]丁烷 ( )是最简单的一种桥环有机物。下列关于该化合物的说法正确的是 A. 其同分异构体中呈环状的只有环丁烯( ) B. 构成该化合物的所有原子处于同一个平面 C. 二环[1，1，0]丁烷和甲烷互为同系物 D. 二环[1，1，0]丁烷的二溴代物为 4 种 【答案】D 【解析】 【详解】A．二环[1，1，0]丁烷( ) 与环丁烯( )和甲基环丙烯( )等互为同分异构体，A 错误； B．二环[1，1，0]丁烷分子中含有饱和碳原子，所有原子不可能在同一平面上，B 错误； C．二环[1，1，0]丁烷与甲烷的结构不相似，分子通式不同，故二环[1，1，0]丁烷和甲烷不互为同系物，C 错误；D．二环[1，1，0]丁烷的一溴代物有两种 ， 形成的二溴代物有三 种( )， 形成的二溴代物有一种 ( )，共四种，D 正确； 答案选 D。 【点睛】判断两种有机物是否互为同系物，首先看它们的结构是否相似，即所含的官能团及个数均相同， 其次是它们的分子组成是否相差 1 个或若干个“CH2”原子团。 3.短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，X 的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，W 的核外电子数与 X、Z 的最外层电子数之和相等，Y 的原子序数是 Z 的最外层电子数的 2 倍，由 W、X、Y 三种元素形成的化合物 M 的结构如图所示。下列叙述正确的是 A. Y 单质的熔点高于 X 单质 B. 元素非金属性强弱的顺序为 W>Y>Z C. Z 元素在自然界中既有游离态也有化合态 D. 1moIW 和 X 形成的化合物中可能含有 4mol 离子 【答案】A 【解析】 【分析】 短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，X 的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，故 X 为 Na；根据化合物 M 的结构图可知，W 与 Y 形成 2 个共价键，W 的最外层电子数为 6，其原子序数小于 Na，故 W 为 O；W 的核外电子数与 X、Z 的最外层电子数之和相等，Z 的最外层电子数为 8-1=7，Z 的原 子序数大于 Na，故 Z 为 Cl；Y 的原子序数是 Z 的最外层电子数的 2 倍，Y 的原子序数为 14，故 Y 为 Si。 【详解】由分析知，W 为 O、X 为 Na、Y 为 Si、Z 为 Cl。 A．Na 形成的晶体为金属晶体，其熔点低，而 Si 形成的晶体为原子晶体，具有较高熔点，所以单质熔点： Y˃X，A 正确； B．同一周期从左到右主族元素的非金属性逐渐增强，同一主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，即非金 属性 O˃Cl˃Si,B 错误； C．Cl 元素在自然界中只以化合态的形式存在，C 错误； D．1molO 和 Na 形成的化合物为 Na2O2 或 Na2O，都含有 3mol 离子，D 错误；答案选 A。 4.设 NA 为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述不正确的是 A. 乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体共 28g 含有的原子数目为 6NA B. 0.1 mol 羟基中所含有的电子数为 NA C. 1 L0.1 mol·L-1 Na2S 溶液中，S2-、 HS-和 H2S 的微粒数之和为 0.1NA D. 在 K37C1O3+6H35Cl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O 反应中，若反应中电子转移 数目为 10NA 则有 424g 氯气生成 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙烯和环丁烷(C4H8)的最简式为 CH2，28g 乙烯和环丁烷的混合气体含 3molCH2，故 28g 乙烯 和环丁烷的混合气体含有的原子数目为 6NA，A 正确； B．1 个羟基( )中含有 9 个电子，故 0.1 mol 羟基中所含有的电子数为 0.9NA，B 错误； C．硫化钠的物质的量为 0.1mol，S 元素在溶液中以 S2-、HS-、H2S 三种形式存在，由元素守恒可知 S2-、 HS- 和 H2S 的微粒数之和为 0.1NA，C 正确； D．同种元素不同价态的原子之间若发生氧化还原反应元素的化合价只靠近不交叉，在 K37C1O3+6H35Cl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O 反应中，氯酸钾中的 1 个 37C1 转化为氯气分子中 0 价氯原子，H35Cl 中有 5 个 35Cl 转化为氯气分子中 0 价氯原子，反应中转移 5mol 电子生成 3mol 氯气，且氯气中的 37C1： 35Cl=1：5，故这样的氯气的相对分子质量为 ，若反应中电子转移的数目为 10NA， 则生成 6mol 氯气，其质量为 = 424g，D 正确； 答案选 B。 【点睛】在计算一定物质的量或者一定质量的羟基中所含的电子数目时，要注意区别好羟基和氢氧根离子， 羟基呈电中性，而 1 个氢氧根离子带一个单位的负电荷。 5.对下列实验现象或操作解释正确的是 现象或操作 解释 A KI 淀粉溶液中滴入氯水变蓝，再通入 SO2，蓝色褪去 SO2 具有漂白性 B 配制 FeCl3 溶液时，先将 FeCl3 溶于适量浓盐酸，再用蒸馏水稀释，最后 在试剂瓶中加入少量的铁粉 抑制 Fe3+水解，并防止 Fe3+ 变质 C 某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成 不能说明该溶液中一定含 的 1 37+5 35 2122=6 3 × × × 12126mol g mol3 −× ⋅有 SO42- D 向含有 Cu(OH)2 和 AgNO3 的溶液中滴加 Na2S 溶液，生成黑色沉淀 Ksp(Ag2S)＜Ksp(CuS) A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．KI 淀粉溶液中滴入氯水变蓝，氯水中的氯气把 I-氧化成 I2，再通入 SO2，蓝色褪去，SO2 把 I2 还原为 I-，体现了 SO2 的还原性，A 错误； B．配制 FeCl3 溶液时，先将 FeCl3 溶于适量浓盐酸，再用蒸馏水稀释，但是不能在试剂瓶中加入少量的铁 粉，2Fe3++Fe=3Fe2+，B 错误； C．某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，该溶液中可能含有 SO42-或 Ag+等，C 正确； D．向含有 Cu(NO3)2 和 AgNO3 溶液中滴加 Na2S 溶液，生成黑色沉淀，Na2S 为不足量，并且 Ag2S、CuS 都是黑色沉淀，故不能根据实验现象判断 Ksp(Ag2S)＜Ksp(CuS)，D 错误； 答案选 C。 【点睛】验证溶液中是否含有 SO42-，首先取少量试样于试管中，向试管中滴加稀盐酸酸化，若无明显现象， 再滴加氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则说明含有 SO42-。加入盐酸酸化的目的是排除 CO32-、Ag+、SO32- 等离子的干扰。 6.尿素在生产生活中应用非常广泛，2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(l)是工业上合成氮肥尿素的主要方 法，在生产条件下，单位时间内获得尿素的产量与压强及 n(NH3):n(CO2)的关 系如图甲所示。当氨碳比 n(NH3):n(CO2)=4 时，CO2 的转化率随时间的变化关系如图乙所示。下列说法不正确的是 A. 生产过程中 n(NH3):n(CO2)的 最佳配比为 2:1 B. 若开始投料按照 n(NH3):n(CO2)为 2:1 投料，平衡后若压缩容器的体积，则再次平衡时 c(NH3)比压缩前小 C. A 点的逆反应速率小于 B 点的正反应速率 的D. 由图乙可知 NH3 的平衡转化率为 30% 【答案】B 【解析】 【详解】A．一定压强下，单位时间内的 CO(NH2)2 产量越高，说明 n(NH3):n(CO2)的配比最佳，由图可知， 生产过程中 n(NH3):n(CO2)的 最佳配比为 2:1，A 正确； B．2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(l)，该反应的平衡常数表达式为 K= ，温度不变， 平衡常数不变，故若开始投料按照 n(NH3):n(CO2)为 2:1 投料，平衡后若压缩容器的体积，则再次平衡时 c(NH3)与压缩前相等，B 错误； C．当氨碳比 n(NH3):n(CO2)=4 时，A 点 CO2 的转化率小于平衡时 B 点对应的转化率，反应向正反应方向进 行，随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，正反应速率逐渐减小，达到平衡时正逆反应速率相等，故 A 点的逆反应速率小于 B 点的正反应速率，C 正确； D．当氨碳比 n(NH3):n(CO2)=4 时，假设 n(NH3)=4amol，n(CO2)=amol，由图乙可知，平衡时 CO2 的转化率 为 60%，故达到平衡时消耗 CO2 的物质的量为 0.6amol，2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(l)，根据反应 物、生成物的变化的物质的量之比等于化学计量数之比可知，达到平衡时消耗 NH3 的物质的量为 1.2amol， 所以 NH3 的平衡转化率为 =30%，D 正确； 答案选 B。 【点睛】在应用化学平衡常数时，要注意方程式中反应物、生成物的状态，固体、纯液体的浓度视为常数， 例如 2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(l)，该反应的平衡常数表达式为 K= 。 7.常温下，向 20mL 0.05mol·L-1 的某稀酸 H2B 溶液中滴入 0.1mol·L-1 氨水，溶液中由水电离出氢离子浓度随 滴入氨水体积变化如图。下列分析正确的是 A. NaHB 溶液可能为酸性，也可能为碱性 B. A、B、 C 三点溶液的 pH 是逐渐减小，D、E、F 三点溶液的 pH 是逐渐增大 C. B 点溶液 c(NH4+)=2c(B2-) 2 3 2 1 c (NH ) c(CO )⋅ 1.2amol 100%4amol × 2 3 2 1 c (NH ) c(CO )⋅D. E 溶液中离子浓度大小关系：c(NH4 +)> c(B2-)> c(H+)>c(OH-) 【答案】D 【解析】 【详解】A．酸溶液中水电离出氢离子的浓度 c(H+)等于溶液中氢氧根离子浓度 c(OH-)，即 A 点时， c(OH-)=1.0×10-13mol·L-1 ，则溶液中 c(H+)= =0.1mol·L-1，因为酸 H2B 为二元酸， 2×0.05mol·L-1=0.1mol·L-1，所以 H2B 为强酸，即 NaHB 溶液显酸性，A 错误； B．随着氨水的加入，溶液的酸性减弱，溶液的 pH 增大，所以 A、B、C 三点溶液的 pH 是逐渐增大，D 点 恰好完全反应，随着氨水的加入，溶液的碱性逐渐增强，D、E、F 三点溶液的 pH 逐渐增大，B 错误； C．D 点时，氨水与 H2B 恰好完全反应生成(NH4)2B，(NH4)2B 是强酸弱碱盐，溶液呈酸性，所以 B 点时溶 液呈酸性，c(NH4+) c(B2-)> c(H+)>c(OH-)，D 正确； 答案选 D。 8.镍、钴及其化合物在工业上应用广泛。从某含镍废渣(含主要成分为 Ni、CoO、Co2O3 及少量杂质 Al2O3) 提取碳酸钴、硫酸镍的工艺如下： 已知：25℃，Ksp[Co(OH)2]=4.0×10-15， lg2=0.3 (1)酸浸时需将含镍废渣粉碎，目的是_______，酸浸时通入 SO2 的作用是________。 (2)“除铝”时发生反应的离子方程式是______________________，25℃，若“沉钴”开始时 c (Co2+) = 0.010 mo/L，则控制 pH≤______时不会产生 Co(OH)2 沉淀。 (3)一定浓度的 NiSO4 溶液中加入适量的 NaClO 和 NaOH 混合液，可制得 NiOOH 沉淀，该反应的化学方程 式为________。NiOOH 可用于制备碱性镍氢电池，该电池工作原理： NiOOH+ MH Ni(OH)2+M(M 为储 氢合金)电池充电时阳极的电极反应式是___________。 (4) NiSO4 溶液可经过操作 A 得到 NiSO4·7H2O 晶体，俗称“翠矾”，操作 A 具体是指______________。煅烧 该晶体时剩余固体质量与温度变化曲线如图，已知该曲线中 D 处所得产物均为氧化物，写出 C 到 D 的化学 方程式______________。 14 1w 13 K 10 mol Lc(OH) 10 − − −= ⋅  放电 充电【答案】 (1). 增大接触面积，加快反应速率，提高镍的浸出率，提高产率 (2). 将 Co3+还原为 Co2+ (3). Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ (4). 7.8 (5). 2NiSO4+NaClO+4NaOH=2NiOOH↓+NaCl+Na2SO4+H2O (6). Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O (7). 加热浓 缩、冷却结晶、过滤 (8). 2NiSO4 Ni2O3+SO2↑+SO3↑ 【解析】 【分析】 某含镍废渣(含主要成分为 Ni、CoO、Co2O3 及少量杂质 Al2O3)加入硫酸酸浸，酸浸后的溶液中含有 Ni2+、Co2+、 Co3+、Al3+，通入 SO2，将 Co3+还原为 Co2+，加入碳酸钠调节溶液 pH，使 Al3+全部转化为沉淀，过滤，向 滤液中加入萃取剂得到含 Co2+水溶液和有机层，沉钴中加入足量的碳酸氢钠溶液，得到碳酸钴；有机层处 理后得 NiSO4 溶液。NiSO4 溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、得 NiSO4·7H2O 晶体，煅烧该晶体的 NixOy。 【详解】（1）酸浸时需将含镍废渣粉碎，目的是增大接触面积，加快反应速率，提高镍的浸出率，提高产 率；酸浸时通入 SO2 的作用是将溶液中的 Co3+还原为 Co2+； （2）“除铝”时，溶液中的 Al3+与 CO32-发生水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳，反应的离子方程式是 Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ ；若“沉钴”开始时 c (Co2+) = 0.010 mol/L，c (Co2+)×c2(OH-)= 0.010 mo/L×c2(OH-)≤4.0×10-15，c(OH-)≤2×10-6.5mo/L，c(H+) mo/L=2-1×10-7.5 mo/L，故 pH≤7.8； （3）一定浓度的 NiSO4 溶液中加入适量的 NaClO 和 NaOH 混合液，NaClO 将 Ni2+氧化，反应的化学方程 式为 2NiSO4+NaClO+4NaOH=2NiOOH↓+NaCl+Na2SO4+H2O；NiOOH 可用于制备碱性镍氢电池，该电池工 作原理： NiOOH+ MH Ni(OH)2+M(M 为储氢合金)，电池充电时阳极发生氧化反应，故阳极的电极反应 式是 Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O； （4）从 NiSO4 溶液得到 NiSO4·7H2O 晶体的具体操作依次为加热浓缩、冷却结晶、过滤； n(NiSO4·7H2O)= =0.2mol，n(NiSO4·7H2O)=n(NiSO)=n(Ni)，煅烧 NiSO4·7H2O 晶体生成 NiSO4 的质量为：0.2mol×155g/mol=31.0g，故 C 点为 NiSO4，D 点 16.6g 中 n(O)= Δ ≥ -14 -6.5 10 2 10×  放电 充电 1 56.2g 281g mol−⋅ 1 1 16.6g 0.2mol 59g mol 16g mol − − − × ⋅ ⋅=0.3mol，故 n(Ni)：n(O)=0.2mol：0.3mol=2:3，D 点生成 Ni2O3，所以 C 到 D 的化学方程式 2NiSO4 Ni2O3+SO2↑+SO3↑。 9.某研究小组同学为探究锌与硫酸反应生成 SO2、H2 的临界浓度(浓硫酸能与锌反应生成 SO2 的最低浓度)设 计了如下实验。在大试管 A 中加入 100mLl 8mol/L 硫酸，向连接在塑料棒上的多孔塑料球内加入足量的锌 粒(塑料棒可以上下移动)，在试剂瓶 D 中加入足量的浓 NaOH 溶液(加热和夹持装置已省略)。 已知：锌与浓硫酸接触，开始时反应缓慢，可以适当加热以加速其反应，当有大量气泡生成时，该反应速 率会明显加快并伴有大量的热放出。 (1)请写出锌与硫酸反应产生 SO2 的化学方程式______________。 (2)在组装仪器之后，加入试剂之前必须进行的操作是__________。 (3)长导管 B 的作用是______，如果没有这个设计，最终测定的临界浓度会_________。(填“偏高”、“偏低"或 “无影响”) (4)装置中干燥管 C 的作用是_______，请简述如何判断硫酸已达临界浓度________。 (5)反应结束后向 D 装置中加入足量的 H2O2 溶液和足量的 BaCl2 溶液，充分反应后将所得沉淀过滤、洗涤、 干燥、称量得到固体质量为 a 克，则浓硫酸与锌反应的临界浓度为：_________mol/L。(用含 a 的计算式表 示，忽略体积变化) (6)某同学通过联系氧化还原反应的相关知识，认为也可以利用硫酸酸化的高锰酸钾溶液对 D 中的 SO32-进行 滴定，通过滴定出的 SO32-的物质的量计算临界浓度，你认为他的这一想法是否可行?________(填“可行”或“不 可行”)，原因是__________。 【答案】 (1). Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O (2). 检验装置气密性 (3). 导气、冷凝回流 (4). 偏低 (5). 防倒吸 (6). 在 F 处收集气体并验纯，如果确定收集到了氢气则证明硫酸浓度已经降到 临界点以下 (7). (8). 不可行 (9). 实验过程中不能保证得到的 Na2SO3 溶液是否会被 空气中的氧气氧化变质，造成滴定结果不准确 【解析】 Δ 2a1. 8- 233 0. 1【分析】 设计实验探究锌与硫酸反应生成 SO2、H2 的临界浓度，因为该装置是一个气体发生装置，在组装仪器之后， 组装好仪器之后检查装置气密性；检验硫酸与锌反应生成二氧化硫的最低浓度，即临界浓度，测定从二氧 化硫的物质的量，根据 Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O 的方程式，计算出生成一定量的二氧化硫需要消 耗的硫酸，总硫酸的物质的量减去生成一定量二氧化硫消耗的硫酸的物质的量，计算出剩余硫酸的物质的 量，依据 c= ，计算出最终测定硫酸的临界浓度。 【 详 解 】（ 1 ） 刚 开 始 硫 酸 的 浓 度 比 较 大 ， 与 锌 反 应 生 成 二 氧 化 硫 ， 其 反 应 方 程 式 为 Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O； （2）该装置是一个气体发生装置，在组装仪器之后，检查装置的气密性，若气密性良好，再加入药品； （3）该反应是个放热反应，长导管 B 的作用是导气、冷凝的作用，使水蒸气冷凝回流，起到了确保硫酸溶 液的体积不变的作用；如果没有这个设计，最终测定的临界浓度会偏低； （4）二氧化硫是污染气体不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，利用干燥管 C 防止液体发生倒吸； 判断硫酸已达临界浓度:根据反应一段时间，浓硫酸变为稀硫酸，稀硫酸与锌反应不能生成二氧化硫，而是 生成氢气，故在 F 处收集气体并验纯，如果确定收集到了氢气则证明硫酸浓度已经降到临界点以下； （5）加入足量的 H2O2 溶液把亚硫酸钠氧化为硫酸钠，加入足量的 BaCl2 溶液生成硫酸钡沉淀，充分反应后 将所得沉淀过滤、洗涤、干燥、称量得到固体质量为 a 克，n(BaSO4)= ，n(SO2)= ，消耗 硫酸的物质的量为：n(H2SO4) =n(SO2)=2× ，Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O，浓硫酸与锌反应 的临界浓度为： = mol/L； （6）不能用硫酸酸化的高锰酸钾溶液对 D 中的 SO32-进行滴定，因为在滴定的过程中溶液中的亚硫酸根离 子会被空气中的氧气氧化为硫酸根离子，造成滴定结果不准确。 10.GaN 凭借其出色的功率性能、频率性能以及散热性能，在光电领域和高频微波器件应用等方面有广阔的 前景。 (1) Johnson 等人首次在 1100℃下用镓与氨气制得氮化镓，该可逆反应每生成 1 mol H2 放出 10.3 kJ 热量。该 反应的热化学方程式是_____。(己知金属镓的熔点是 29.8℃，沸点是 2403℃；氮化镓的熔点为 1700℃) (2)在恒容密闭容器中，加入一定量的液态镓与氨气发生上述反应，测得反应平衡体系中 NH3 的体积分数与 压强(p)、温度(T)的关系如图所示(已知图中 T1 和 T2 的温度均小于 1700℃)。 n V a mol233 a mol233 a mol233 1 2a18mol L 0.1L mol233 0.1L −⋅ × − 2a1. 8- 233 0. 1①下列说法正确的是________(填标号)。 a.相同条件下，Ga(OH)3 的碱性比 Al(OH)3 强 b.当 c(NH3)=c(H2)时，一定达到了化学平衡状态 c. A 点和 C 点化学平衡常数的关系是：KA< KC d.温度一定时，达平衡后再充入氦气(氦气不参与反应)，NH3 的转化率增大. ②气相平衡中用组分 平衡分压代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作 Kp)，已知在 T1℃时体系的压 强初始压强为 a Pa，则 B 点的 Kp=____(用含 a 表示且保留 2 位有效数字)。 (3)电解精炼法提纯镓是工业上常用的方法。具体原理如图所示： 已知：金属的活动性 Zn>Ga>Fe>Cu；镓化学性质与铝相似。 ①M 为电源的_______极，电解精炼镓时产生阳极泥的主要成分是________。 ②电解过程中阳极产生的离子迁移到达阴极并在阴极析出高纯镓。请写出电解过程的阴极的电极反应 __________。 ③电解过程中需控制合适的电压，若电压太高时阴极会产生 H2 导致电解效率下降。若外电路通过 0.2mole 时，阴极得到 3.5g 的镓。则该电解装置的电解效率 η=_________(η=生成目标产物消耗的电子数+转移的电 子总数)。 【答案】 (1). 2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g) ∆H= -30.9kJ/mol (2). ac (3). 1.7aPa (4). 负 极 (5). Fe、Cu (6). GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH- (7). 75% 【解析】 【分析】 （1）镓与氨气在 1100℃下反应生成氮化镓和氢气，写出方程式，根据生成 1 mol H2 放出 10.3 kJ 热量，计 算满足方程式中氢气的物质的量的热量，即可正确书写该热化学方程式； 的（2）①根据同主族元素性质的递变规律、达到平衡状态的标志、平衡常数与温度的关系、平衡移动的条件 作出判断； ②结合图像信息，2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g)，结合平衡时氨气的体积分数，计算出平衡时的总压强， 然后计算出氨气、氢气的分压，最后计算反应平衡常数； （3）电解精炼法提纯镓，结合粗铜的精炼，可以判断出粗镓作阳极，高纯镓作阴极，写阳极产物的时候要 注意镓失去电子变为镓离子，镓离子与溶液中的氢氧根离子结合生成 GaO2-，然后 GaO2-在阴极得电子生成 镓。 【详解】（1）镓与氨气在 1100℃下反应生成氮化镓和氢气，反应的方程式为 2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g)，生成 1 mol H2 放出 10.3 kJ 热量，故生成 3 mol H2 放出 30.9 kJ 热量，该热 化学方程式为 2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g) ∆H= -30.9kJ/mol ； （2）①a．镓与铝位于同一主族，同一主族从上到下，随着核电荷数的增加，金属性逐渐增强，金属性越 强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，故相同条件下，Ga(OH)3 的碱性比 Al(OH)3 强，a 正确； b．当反应物浓度或生成物浓度随着时间的改变而不变，反应达到平衡，当 c(NH3)=c(H2)时，反应不一定达 到了化学平衡状态，b 错误； c．2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g) ∆H= -30.9kJ/mol，该反应为放热反应，温度越高，平衡时氨气的体积 分数越大，并且温度越高，化学平衡常数越小，结合图像可知，T1˃T2，KA< KC，c 正确； d．体积不变，温度一定时，达平衡后再充入氦气(氦气不参与反应)，反应物、生成物的浓度不变，平衡不 移动，故 NH3 的转化率不变，d 错误； ②2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g) ，令反应开始前向容器中充入 xmol 氨气，达到平衡时氨气的转化率为 b，故平衡时氨气的物质的量为 x(1-b)mol，氢气的物质的量为 1.5bxmol，B 点时，氨气的体积分数为 0.4， 即 =0.4，b=0.5，平衡时氨气的物质的量为 0.5xmol，氢气的物质的量为 0.75xmol，恒温恒容 的容器中，容器中总压强之比等于物质的量之比，平衡后的压强为 p6，x：(0.5x+0.75x)=a：p6，p6=1.25aPa， 平衡时氨气的分压为 0.4×1.25aPa=0.5aPa，氢气的分压为 0.6×1.25aPa=0.75aPa，Kp= =1.7aPa ； （3）①电解精炼法提纯镓，粗镓作阳极，高纯镓作阴极，则 M 为负极，N 为正极；由金属的活动性 Zn>Ga>Fe>Cu 可知，Fe、Cu 没有 Ga 活泼，在阳极不发生反应，Zn、Ga 在阳极发生反应，故电解精炼镓 时产生阳极泥的主要成分是 Fe、Cu； ②Ga 与 Al 在周期表中位于同一主族，故 Ga 在阳极的电极反应式为 Ga-3e-+4OH-=GaO2-+2H2O，阴极的电 极反应式为 GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-； x(1 b) x(1 b) 1.5bx − − + 3 2 (0.75aPa) (0.5aPa)③阴极得到 3.5g 的镓，n(Ga)= =0.05mol，阴极的电极反应式为 GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-，由 阴极电极反应式可知，阴极得到 3.5g 的镓，得到的电子的物质的量为 3×0.05mol=0.15mol，所以该电解装置 的电解效率 η= =75% 。 11.铁及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题： (1)基态 Fe 原子的外围电子排布图为____，基态 Fe2+中，核外电子占据最高能层的符号是____，Fe2+和 Fe3+ 是铁的两种常见离子，Fe3+的稳定性强于 Fe2+，原因是____。 (2)Fe3+可以与 SCN—形成一系列不同配位数的红色配合物，所以常用 KSCN 溶液检验 Fe3+的存在，KSCN 中 四种元素的电负性由小到大的顺序为_______，SCN—的几何构型为______，中心原子的杂化类型为 _______。 (3)实验中常用 K3[Fe(CN)6]检验 Fe2+， K3[Fe(CN)6]晶体中 化学键有_________(填写选项字母) a.离子键. b.共价键 c，氢键 d .配位键 e.金属键 1mol K3[Fe(CN)6]中含有 σ 键与 π 键的数目比为_____________。 (4)FexO 为氯化钠型结构，在实际晶体中，由于存在缺陷，x