2021年新高考化学适用性考试模拟卷（山东专用）（五）（解析版）

2021 年山东新高考适用性考试模拟卷（五） 化学 （考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分） 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 一、选择题：本题共 10 个小题，每小题 2 分，共 20 分。每小题只有一项是符合题目要求。 1．新冠肺炎疫情防控期间，为了切断传播途径，控制疾病流行，经常会用到各类消毒剂。下列消毒剂不具有强 氧化性的是（  ） A．84 消毒液 B．过氧乙酸溶液 C．医用酒精 D．二氧化氯消毒剂 【答案】C 【解析】84 消毒液的有效成分为次氯酸钠，过氧乙酸、二氧化氯等都具有强氧化性，可用于杀菌消毒，酒精不 具有强氧化性，可使细胞脱水而达到杀菌消毒目的，故答案选 C。 2．化合物 （如图）是一种重要的材料中间体，下列有关化合物 的说法中正确的是（ ） A．分子中含有三种官能团 B．可与乙醇、乙酸反应 C．所有碳原子一定处于同一平面 D．可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色，且原理相同 【答案】B 【解析】A．该有机物中含有碳碳双键、醚键、羟基、羧基 4 种官能团，故 A 错误； B．含有羟基可以和乙酸发生酯化，含有羧基可以和乙醇酯化，故 B 正确； C．双键上的碳原子和与该碳原子之间相连的碳原子处于同一平面，该物质含有多个双键结构，也即有多个平面 结构，各平面之间由单键相连，单键可以旋转，所以所有碳原子不一定处于同一平面，故 C 错误； D．含有双键可以与溴发生加成反应使溴水褪色，双键、羟基可以被酸性高锰酸钾氧化从而使其褪色，原理不同， 故 D 错误； 3．下列解释事实的离子方程式不正确的是（  ） A．用石墨电极电解饱和食盐水：2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+H2↑+Cl2↑ B．用 Na2CO3 溶液处理锅炉水垢中的 CaSO4：CaSO4（s）+CO32﹣⇌CaCO3（s）+SO42﹣ M M C．过量铁粉与稀硝酸反应：Fe+NO3﹣+4H+═Fe3++NO↑+2H2O D．向 Ba(OH)2 溶液中加入少量的 NaHSO4 溶液：Ba2++OH﹣+H++SO42﹣═BaSO4↓+H2O 【答案】C 【解析】A．用石墨电极电解饱和食盐水得到氢氧化钠和氢气、氯气，离子方程式：2Cl﹣+2H2O 2OH﹣+H2↑+Cl2↑，故 A 正确； B．用 Na2CO3 溶液处理锅炉水垢中的 CaSO4，因碳酸钙沉淀的生成，促使 CaSO4 溶解，相应的离子方程式为： CaSO4(s)+CO32﹣⇌CaCO3(s)+SO42﹣，故 B 正确； C．铁粉与过量稀硝酸反应：Fe+NO3﹣+4H+═Fe3++NO↑+2H2O，若过量铁粉，则铁离子被还原为亚铁离子，故铁 粉过量时，离子方程式为：3Fe+2NO3﹣+8H+═3Fe2++2NO↑+4H2O，故 C 错误； D．向 Ba(OH)2 溶液中加入少量的 NaHSO4 溶液，离子方程式：Ba2++OH﹣+H++SO42﹣═BaSO4↓+H2O，故 D 正确； 4．设 为阿伏伽德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ） A．常温下，1LpH=10 的 溶液中所含 的数目为 10-4 NA B．氯碱工业中转移 2mol 电子时，通过阳离子交换膜的 的数目为 2NA C．过量的铜与含 0.2mol 的浓硝酸反应，转移电子的数目大于 0.1NA D．室温下向 1LpH=1 的醋酸溶液中加水稀释，所得溶液中 的数目大于 0.1NA 【答案】B 【解析】A．pH=10 的碳酸钠溶液中 c(OH-)=10-4mol/L，所以 1L 该溶液所含氢氧根的物质的量为 10-4mol，故 A 正确； B．氢氧根为阴离子，不能通过阳离子交换膜，故 B 错误； C．若 0.2molHNO3 全部被铜还原为 NO2，则转移 0.1mol 电子，但是铜和硝酸反应过程中硝酸变稀会生成 NO，N 的化合价降低 3 价，所以转移的电子数目大于 0.1NA，故 C 正确； D．1LpH=1 的醋酸溶液中 n(H+)=1L×0.1mol/L=0.1mol，加水稀释促进醋酸的电离，从而电离出更多的氢离子， 所得溶液中 H+的数目大于 0.1 NA，故 D 正确； 5．氧化铅-铜电池是一种电解质可循环流动的新型电池(如图所示)，电池总反应为 。下列有关该电池的说法正确的是( ) === 电解 AN 2 3Na CO O H − O H − 3HNO H+ 2 2 4PbO Cu 2H SO+ + 4 4 2PbSO CuSO 2H O+ + A．电池工作时，电子由 Cu 电极经电解质溶液流向 PbO2 电极 B．电池工作过程中，电解质溶液的质量逐渐减小 C．正极反应式： D．电池工作过程中，两个电极的质量均减小 【答案】C 【解析】A．电池工作时，电子不能流经电解质溶液，只能在外电路中流动，A 选项错误； B．由电池总反应可知，若反应的 PbO2 为 1mol，则电解质溶液中增加了 2mol O、1mol Cu，减少了 1mol ， 则增加和减少的质量相等，反应前后电解质溶液的质量不变，B 选项错误； C．由电池总反应可知，PbO2 得电子，正极反应式为 ，C 选项 正确； D．正极反应生成的 PbSO4 附着在 PbO2 电极上，其质量增加，D 选项错误； 答案选 C。 6．CH4 与 Cl2 生成 CH3Cl 的反应过程中，中间态物质的能量关系如图所示(Ea 表示活化能)。下列说法不正确的 是 A．已知 Cl•是由 Cl2 在光照条件下化学键断裂生成的，该过程可表示为： B．相同条件下，Ea 越大相应的反应速率越慢 C．图中 ΔH＜0，其大小与 Ea1、Ea2 无关 D．CH4+Cl2 CH3Cl+HCl 是一步就能完成的反应 2 2 4 4 2PbO 2e 4H SO PbSO 2H O− + −+ + + + 2 4SO − 2PbO 2e−+ + 2 4 4 24H SO PbSO 2H O+ −+ + 光→ 【答案】D 【解析】A．已知 Cl•是由 Cl2 在光照条件下化学键断裂生成的，由分子转化为活性原子，该过程可表示为： ，故 A 正确； B．相同条件下，Ea 越大，活化分子百分数越少，相应的反应速率越慢，故 B 正确； C．图中反应物总能量大于生成物总能量，ΔH＜0，其大小与 Ea1、Ea2 无关，故 C 正确； D．由图 Cl•先与 CH4 分子形成过渡态[CH3···H···Cl] ，生成中间体 CH3·+HCl，再与 Cl2 反应经过第二过渡态， CH3· ···Cl···Cl ，生成 CH3Cl+Cl•，总反应为 CH4+Cl2 CH3Cl+HCl，不是一步完成的，故 D 错误； 7．下列图示与对应的叙述相符合的是（ ） A． 表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化 B． 表示反应物断键吸收的总能量大于生成物成键放出的总能量 C． 表示 0.1 mol·L－1 NaOH 溶液滴定 20 mL 0.1 mol·L－1 硫酸时溶液 pH 的变化 D． 表示向 Ba(OH)2 溶液中滴加稀 H2SO4 至过量，溶液的导电性变化情况 【答案】B 【解析】A、升高温度，正逆反应速率都增大，都大于原来平衡速率，选项 A 错误； B、反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量为吸热反应，该图表示正确，选项 B 正确； C、图中向 20 mL 0.1 mol·L－1 硫酸中滴加 0.1 mol·L－1NaOH 溶液时，溶液酸碱性的变化是：酸性溶液→中性溶液 →碱性溶液，但滴定终点消耗氢氧化钠的体积应该为 40 mL，选项 C 错误； D、图丁表示向 Ba(OH)2 溶液中滴加稀 H2SO4 至过量，溶液的导电性变化应逐渐减小，当硫酸过量时导电性逐渐 增大，选项 D 错误； 8．氮化硅(Si3N4)可用作高级耐火材料、新型陶瓷材料、LED 基质材料等。已知：Si 的电负性比 H 的小，利用硅 烷(SiH4)制备氮化硅的反应为 。下列有关说法正确的是( ) 光→ 4 3 3 4 23SiH 4NH Si N 12H+ + A．硅烷中 Si 的化合价为-4 价 B．NH3 在该反应中作还原剂 C．H2 既是氧化产物，也是还原产物 D．转移 1.2mol 电子时，生成 26.88 L H2 【答案】C 【解析】A．Si 的电负性比 H 的小，则 SiH4 中电子偏向 H，H 为-1 价，Si 为+4 价，A 选项错误； B．反应前后 Si 的化合价不变，SiH4 中-1 价 H 与 NH3 中+1 价 H 发生氧化还原反应生成 H2，则 SiH4 是还原剂， NH3 为氧化剂，B 选项错误： C．根据方程式可知，SiH4 中-1 价 H 与 NH3 中+1 价 H 发生氧化还原反应生成 H2，所以 H2 是氧化产物，也是还 原产物，C 选项正确； D．缺少标准状况的条件，不能计算氢气的体积，D 选项错误； 9．下列有关物质性质和用途说法错误的是（  ） A．SO2 可用于某些食品的防腐剂 B．MgO 熔点很高，可用于制造耐火材料 C．NH3 在工业上可用于制纯碱 D．SiO2 有良好的导电性，可用于制造芯片 【答案】D 【解析】A．二氧化硫有毒，不能做食品和干果的防腐剂，但在一定范围内控制 SO2 的量，可以少量应用于果汁、 饮料中，如葡萄酒，故 A 正确； B．氧化镁和氧化铝的熔点高，常用于制造耐火材料，故 B 正确； C．氨气、二氧化碳和氯化钠反应生成碳酸氢钠和氯化铵，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，所以 NH3 在工业上可 用于制纯碱，故 C 正确； D．晶体硅导电性介于导体与绝缘体之间，为半导体，常用于制造计算机的芯片，SiO2 有良好的导光性，可用于 制光纤，故 D 错误 10．用下列实验装置能达到相关实验目的的是( ) A B C D 实验 装置 实验 目的 除去苯中 混有的水 制备并收集少量 NO2 实验室焙烧硫 酸铜晶体 测定中和反应的反应热 【答案】D 【解析】A．苯与水都是液态，互不相溶，用分液操作分离，故 A 错误； B．NO2 溶于水并与水反应，集气瓶中收集到的是 NO，故 B 错误； C．焙烧固体应采用坩埚，不是蒸发皿，故 C 错误； D．中和反应的反应热测定需温度计、玻璃搅拌棒、带有隔热层的容器等，故 D 正确。 二、选择题：本题共 5 个小题，每小题 4 分，共 20 分。每小题有一个或者俩个选项是符合题目要求。全部选对 得四分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 11．中科院科学家们研究开发了一种柔性手机电池,示意图如图所示[其中多硫化锂(Li2Sx)中 x=2、4、6、8]。下 列说法错误的是（ ） A．碳纳米层具有导电性,可用作电极材料 B．放电时,Li+移向 Li2Sx 膜 C．电池工作时,正极可能发生反应:2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4 D．电池充电时间越长,电池中 Li2S2 的量越多 【答案】D 【解析】A.作为超级电容器电极材料，碳纳米层具有导电性高和循环稳定性好的特点，故 A 正确； B.放电时，阳离子向正极移动，Li2Sx 为柔性手机电池的正极，则 Li+移向 Li2Sx 膜，故 B 正确； C.电池工作时，Li2Sx 做正极，Li2Sx 得电子发生还原反应，x 值会减小，正极反应式可能为 2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4，故 C 正确； D.电池充电时，Li2Sx 做阳极，Li2Sx 失电子发生氧化反应，x 值会增大，则 Li2S2 的量减小，故 D 错误； 12．W、X、Y、Z 为周期序数依次增大的前四周期元素（不含稀有气体元素），W、X、Y 能形成一种以 X 为中 心的原子个数比为 1:1:1 的共价型化合物，它们的价电子数之和为 14，Z 的价电子数为 8。下列有关说法正确的 是 A．X、Y 均能与 Z 形成两种及两种以上的化合物 B．电负性的大小关系为 W＞X＞Y C．某些含 Y 或 Z 的物质可用于饮用水的杀菌和消毒 D．W、X、Y、Z 在元素周期表中分别属于四个不同的区 【答案】AC 【解析】A．O 和 Fe 可以形成 FeO、Fe2O3、Fe3O4，Cl 和 Fe 可以 FeCl2、FeCl3，故 A 正确； B．非金属性越强其电负性越强，则电负性：O＞Cl＞H，即 X＞Y＞W，故 B 错误； C．HClO、ClO2 等及高铁酸盐具有强氧化性，可用于饮用水的杀菌和消毒，故 C 正确； D．四种元素中，O 和 Cl 都位于元素周期表的 p 区，故 D 错误； 13．目前新冠肺炎的药物研发和疫苗研制取得了很大进展，其中法匹拉韦药物(结构如图)显示有一定的临床疗效。 下列关于此物质的说法正确的是( ) A．由 5 种元素组成 B．结构中存在手性碳原子 C．能使酸性 KMnO4 溶液褪色 D．3 个 N 原子的杂化方式相同 【答案】AC 【解析】A．由法匹拉韦的结构可知，其由 C、H、O、N、F 五种元素组成，A 选项正确； B．由结构简式可知，分子结构中的所有碳原子均为不饱和碳原子，不存在手性碳原子，B 选项错误； C．该分子结构中含有碳碳双键，能使酸性 KMnO4 溶液褪色，C 选项正确； D．该有机物的 3 个 N 原子中有两个为 sp3 杂化，另外 1 个为 sp2 杂化，D 选项错误； 14．下列关于 CH4 和 CO2 的说法正确的是（ ） A．固态二氧化碳属于原子晶体 B．CH4 分子中含有极性共价键，是非极性分子。 C．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以 CH4 的熔点低于 CO2。 D．二氧化碳分子中碳原子的杂化类型是 sp 【答案】BD 【解析】A、二氧化碳属于分子晶体，选项 a 错误； B、甲烷中含有极性共价键，但是正四面体结构，属于非极性分子，选项 B 正确； C、二氧化碳与甲烷形成的均是分子晶体，分子间作用力二氧化碳大于甲烷，所以熔点高，选项 C 错误； D、甲烷为正四面体形，C 原子含有 4 个 σ 键，无孤电子对，采取 sp3 杂化，二氧化碳为直线形，碳氧双键中有 1 个 σ 键和 1 个 π 键，因此 C 原子采取 sp 杂化，选项 D 正确。 15．由下列操作与现象推出的相应结论正确的是（  ） 选项 操作 现象 结论 A 光束通过蛋白质溶液 产生光亮通路 蛋白质溶液属于胶体 B 将 Fe（NO3）2 样品溶于稀硫酸， 滴加 KSCN 溶液 溶液变红 Fe（NO3）2 样品已变质 C 向某溶液中加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液 产生白色沉淀 溶液中不一定含有 SO42﹣ D 测定 0.1mol•L﹣1 和 0.01mol•L﹣1 的醋酸溶液导电性 前者导电性更强 浓度越大，醋酸电离程度越大 【答案】AC 【解析】A. 丁达尔效应可用于区分胶体和溶液这两种分散系，故光束通过蛋白质溶液，产生光亮通路可证明蛋 白质溶液属于胶体，故 A 正确； B. 酸性溶液中亚铁离子、硝酸根离子发生氧化还原反应，生成铁离子，故滴加 KSCN 溶液，溶液变红，因此不 能检验是否变质，应溶于水，滴加 KSCN 溶液检验是否变质，故 B 错误； C. 白色沉淀可能为 AgCl，由操作和现象可知，原溶液中可能含银离子或硫酸根离子，但二者不能同时存在，故 C 正确； D. 浓度越大，离子浓度越大、导电性越强，但浓度越大、电离程度越小，则前者导电性更强、电离程度小，故 D 错误； 三、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分。 16．（12 分）(1)T1K 时，将 1mol 二甲醚引入一个抽空的 150L 恒容容器中，发生分解反应：CH3OCH3(g)⇌CH4(g) ＋H2(g)＋CO(g)。 反应时间 t/min 0 6.5 13.0 26.5 52.6 ∞ 气体总压 p 总/kPa 50.0 55.0 65.0 83.2 103.8 125.0 ①由此计算：反应达平衡时，二甲醚的分解率为______，该温度下平衡常数 Kc＝______。(填数值) ②若升高温度，CH3OCH3 的浓度增大，则该反应为______反应(填“放热”或“吸热”)，在恒温恒容下，若要缩短上 述反应达到平衡的时间，可采取的措施有______、______。 (2)在 T2K、1.0×104kPa 下，等物质的量的 CO 与 CH4 混合气体发生如下反应：CO(g)＋CH4(g)⇌CH3CHO(g)。反 应速率 v＝v 正−v 逆＝k 正 p(CO)•p(CH4)－k 逆 p(CH3CHO)，k 正、k 逆分别为正、逆向反应速率常数，p 为气体的分 压(气体分压 p＝气体总压 p 总×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数 Kp＝4.5×10-5(kPa)-1，当 CO 转化率为 20% 时， ＝______。 (3)工业上常用高浓度的 K2CO3 溶液吸收 CO2 得到溶液 X，再利用电解法使 K2CO3 溶液再生，其装置示意图如图 所示： 逆 正V V ①在阳极区发生的反应包括(电极反应)______和 H++ =CO2↑+H2O。 ②用离子方程式表示 在阴极区再生的过程：______。 【答案】（1）①75% 7.5×10-5 ②放热 加入催化剂 增大反应物浓度 （2） = = 4.5×10-5×104× = （3）① 2H2O–4e-=4H++O2↑ ② +OH-=H2O+ 【解析】(1)①平衡时反应的三段式 恒温恒容条件下，气体的物质的量之比等于压强之比，即(1+2x)：1=125.0kPa：50kPa，x=0.75mol，反应达平衡 时，二甲醚的分解率= ×100=75%，c(CH3OCH3)= = mol·L－1，c(CH4)=c(H2)=c(CO)= = mol·L －1，平衡常数 Kc= = =7.5×10-5；故答案为：75%； 7.5×10-5； ②若升高温度，CH3OCH3 的浓度增大，说明平衡逆向移动，则该反应为放热反应，在恒温恒容下，若要缩短上 述反应达到平衡的时间，可采取的措施有加入催化剂、增大反应物浓度。故答案为：放热；加入催化剂；增大 反应物浓度； (2)在 T2K、1.0×104kPa 下，等物质的量的 CO 与 CH4 混合气体发生如下反应：CO(g)＋CH4(g)⇌CH3CHO(g)。反应 速率 v＝v 正−v 逆＝k 正 p(CO)•p(CH4)－k 逆 p(CH3CHO)，k 正、k 逆分别为正、逆向反应速率常数，p 为气体的分压(气 体分压 p＝气体总压 p 总×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数 Kp＝4.5×10-5(kPa)-1，当 CO 转化率为 20%时， 反应的三段式为 - 3HCO 2- 3CO V V 正 逆 ( ) ( ) ( )4 3 16p •p p 9 pK Pk CO CH k CH CHO × ×= 总正 逆 16 9 4 5 - 3HCO 2- 3CO ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 3 4 2CH OCH g CH g H g CO g mol 1 0 0 0 mol x x x x mol 1 x x x x−  ＋ ＋ 起始量 变化量 平衡量 0.75mol 1mol 1mol-0.75mol 150L 1 600 0.75mol 150L 1 200 ( ) ( ) ( ) ( )4 2 3 3 c CH c H c CO c CH OCH 1 1 1 200 200 200 1 600 × × 所以 p(CH4)=p(CO)= ×1.0×104kPa= ×104kPa，p(CH3CHO)= ×1.0×104kPa= ×104kPa， = = 4.5×10-5×104× = 。故答案为： = = 4.5×10-5×104× = =0.8； (3)①在阳极区发生的反应包括(电极反应)水失电子被氧化，2H2O–4e-=4H++O2↑，生成的氢离子与碳酸氢根反应 生成二氧化碳和水，H++ =CO2↑+H2O。故答案为：2H2O–4e-=4H++O2↑； ②在阴极区水得到电子生成氢气和 OH-， 在阴极区再生的过程： +OH-=H2O+ 。故答案为： +OH-=H2O+ 。 17．（12 分）西他沙星是一种广谱喹诺酮类抗菌药，可用于治疗严重的感染性疾病。一种合成西他沙星中间体 的合成路线如下图所示： 回答下列问题： （1） 的化学名称是__________。 （2） 的结构简式为__________， 生成 的反应类型是__________。 （3） 生成 的化学方程式为_________________________________。 （4）X 的同分异构体中，与 X 含有相同的官能团，且含苯环的有__________种（不考虑立体异构， 除外）； 其中，核磁共振氢谱峰面积比为 3:2:2:2 的物质结构简式为__________（写化学式）。 （5）写出 为原料制备 的合成路线：__________（其他试剂任 4 3CO g + CH g CH CHO g (mol) 1 1 (mol) 0.2 0.2 0.2 (mol) 0.8 0.8 0.2 （ ） （ ） （ ） 起始量 变化量 平衡量 0.8 1.8 4 9 0.2 1.8 1 9 V V 正 逆 ( ) ( ) ( )4 3 16p • p p 9 pK Pk CO CH k CH CHO × ×= 总正 逆 16 9 4 5 V V 正 逆 ( ) ( ) ( )4 3 16p • p p 9 pK Pk CO CH k CH CHO × ×= 总正 逆 16 9 4 5 - 3HCO 2- 3CO - 3HCO 2- 3CO - 3HCO 2- 3CO S C C D D E X 选）。 【答案】（1）1，2-二溴乙烷 （2） 取代反应 （3） +Br2→ +HBr （4） 3 （5） 【解析】 (1) 的名称是 1，2-二溴乙烷，故答案为：1，2-二溴乙烷； (2)根据上述分析可知，C 为 。对比 ( )、 ( )的结构简式可知 生成 是形成肽键的过程，属于取代反应，故答案为： ；取代反应； (3) ( )生成 ( )是 D 中甲基上的氢原子被溴原 子取代的过程，反应的化学方程式为 +Br2→ +HBr，故答案为： +Br2→ +HBr； (4)X 为 ，含氨基官能团，与甲基在苯环上的位置有邻、间、对 3 种；其中，核磁共振氬谱峰面 积为 3:2:2:2 的物质为 ，故答案为：3； ； (5)由已知合成路线知 与 发生取代反应生成 ，然后在 C D C D D E 3CH Br 酸性条件下水解生成 ，该物质的羧基与 反应生成目标物质，故合成路线为： ，故答案为： 。 18．（12 分）回答下列问题： (1)某二价金属离子有 9 个价电子，价电子的能级为 3d。该元素位于周期表中的第四周期、第______族。 (2)在氰酸钾(KOCN)的组成元素中，第一电离能最大的是______(填元素符号、下同)、电负性最小的是______； 其中阴离子的空间结构是______，C 的杂化方式为______。 (3)乙二胺能与 Mg2＋离子形成稳定环状离子：[Mg(C2H8N2)2]2+，其结构如图所示： 则该环状离子中镁离子的配位数为______。 (4)已知阿伏加德罗常数为 NA，立方硫化锌(M=97g/mol)晶胞如图所示： 其晶胞棱长为 δpm、则其密度为______g/cm3(用含 δ 的代数式表示)；其中顶点位置 a 的 S2-离子与其相邻位置 b 的 Zn2+离子之间的距离为______pm(用含 δ 的代数式表示)。a 位置的 S2-离子和 b 位置的 Zn2+离子的分数坐标依 次为：______、______。(已知：1m=102cm=1012pm) 【答案】（1）ⅠB （2） N K 直线型 sp （3） 4 （4） δ (0，0，0) ( ， ， ) 3 2CH NH 30 3 4 97 10 AN δ × × 3 4 1 4 1 4 1 4 【解析】 (1)某二价金属离子有 9 个价电子，价电子的能级为 3d，原子的价电子排布式为：3d104s1，为铜元素， 位于周期表中的第四周期、第ⅠB 族。故答案为：ⅠB； (2)在氰酸钾(KOCN)的组成元素中，C、N、O 是同一周期的元素，N 的 2p 能级是半充满状态，结构稳定，第一 电离能最大的是 N；钾是金属，易失电子，吸电子能力最小，电负性最小的是 K；其中阴离子的空间结构是直线 型，C 的价层电子对为 2+ =2， C 的杂化方式为 sp。故答案为：N；K；直线型；sp； (3)环状离子中镁离子与 4 个氮原子间形成 4 个配位键，配位数为 4。故答案为：4； (4)晶胞中含有 S2-位于顶点和面心，共含有 8× +6× =4，Zn2+位于体内，共 4 个，则晶胞中平均含有 4 个 ZnS，质量为 g，其晶胞棱长为 δpm，体积为（δ×10-10）3cm3，其密度为 g/cm3；四个 Zn2＋在 体内的四个小立方体的中心，不在同一平面上，过 b 向底面作垂线，构成直角三角形，两边分别为 ， 即可求出斜边为 pm（即位置 a 与位置 b 之间的距离），以 a 为原点，a 位置的 S2-离子和 b 位置的 Zn2+离子 的分数坐标依次为：(0，0，0)；( ， ， )。故答案为： ； δ；(0，0，0)；( ， ， )。 19．（12 分）单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、 磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度 450～500 ℃)，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。 以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。 相关信息如下： a．四氯化硅遇水极易水解； b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物； c．有关物质的物理常数见下表： 物质 SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5 沸点/℃ 57.7 12.8 － 315 － 4 1 3 1 2 1 2 + − × − × 1 8 1 2 4 97 AN × 30 3 4 97 10 AN δ × × 2 1,4 4 δ δ 3 4 δ 1 4 1 4 1 4 30 3 4 97 10 AN δ × × 3 4 1 4 1 4 1 4 熔点/℃ －70.0 －107.2 － － － 升华温度/℃ － － 180 300 162 请回答下列问题： (1)写出装置 A 中发生反应的离子方程式：______________________________。 (2)装置 F 的名称是___________________；装置 C 中的试剂是_____________；装置 E 中的 h 瓶需要冷却的理由 是_____________________________________。 (3)装置 E 中 h 瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素 外可能还含有的杂质元素是____(填写元素符号)。 (4)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成 Fe2＋，再用 KMnO4 标准溶液在酸性 条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式为 5Fe2＋＋MnO4-＋8H＋==5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。 ①滴定前是否要滴加指示剂？________(填“是”或“否”)。 ②某同学称取 5.000 g 残留物，经预处理后在容量瓶中配制成 100 mL 溶液，移取 25.00 mL 试样溶液，用 1.000×10 －2 mol· L－1 KMnO4 标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液 20.00 mL，则残留物中铁元素的质量分数是 _____________ 【答案】（1）MnO2＋4H＋＋2Cl－ Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O （2）干燥管 浓 H2SO4 SiCl4 沸点较低，用冷却液可得到液态 SiCl4 （3） Al、Cl、P （4） 否 4.48% 【解析】 (1)装置 A 中发生的反应为二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气，离子方程式为：MnO2＋4H＋＋2Cl－ Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O， 故答案为 MnO2＋4H＋＋2Cl－ Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O； (2)装置 F 的名称是干燥管；装置 C 中用浓 H2SO4 除水以制得干燥纯净的 Cl2，故所盛试剂是浓 H2SO4；h 瓶用冷 却液冷却，主要目的是得到 SiCl4。 故答案为干燥管；浓 H2SO4 ；SiCl4 沸点较低，用冷却液可得到液态 SiCl4； (3) 精馏粗产物得到 SiCl4，温度应控制在 57.7°C，此时 BCl3 已汽化，但 AlCl3、FeCl3、PCl3 均残留在瓶中，所 以残留杂质元素除铁元素外是 Al、P、Cl， 故答案为 Al、Cl、P (4)①滴定时 MnO4-是自身指示剂，终点时变为紫红色且 30 s 内不变即可读数，所以不需要滴加指示剂； ②根据反应的离子方程式为 5Fe2＋＋MnO4-＋8H＋==5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O， 5Fe2＋~~~~MnO4- 5 1 x 1.000×10－2 mol·L－1 0.020L＝2.000×10－4 mol 解得 x＝1.000×10－3 mol，从 100 mL 中取出 25 mL， 原溶液中 n(Fe2＋)＝4.000×10－3 mol， w＝ 100%＝4.48%。 20．（12 分）硫代硫酸钠（ ）是一种解毒药，用于氰化物、砷、汞、铅、铋、碘等中毒，临床常用于 治疗荨麻疹，皮肤瘙痒等病症。硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定，在酸性溶液中分解产生 和 。 实验Ⅰ. 的制备。工业上可用反应： 制得，实验室模拟该 工业过程的装置如图所示。 (1)仪器 a 的名称是__________，仪器 b 的名称是_____________。b 中利用质量分数为 70%~80%的 溶液 与 固体反应制备 反应的化学方程式为_______________________。c 中试剂为________。 (2)实验中要控制 的生成速率，可以采取的措施有_________________________（写出一条）。 (3)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的 不能过量，原因是_________________________。 实验Ⅱ.探究 与金属阳离子的氧化还原反应。 资料： （紫黑色） 装置 试剂 X 实验现象 溶液 混合后溶液先变成紫黑色，30s 后溶液几 乎变为无色 (4)根据上述实验现象，初步判断最终 被 还原为 ，通过________________________（填操作、试 × 34.000 10 56 / 5.000 g mol g −× × × 2 2 3Na S O S 2SO 2 2 3Na S O 2 2 3 2 2 2 3 22Na S Na CO 4SO 3Na S O= CO+ + + 2 4H SO 2 3Na SO 2SO 2SO 2SO 2 2 3Na S O ( )33 2 2 3 2 3 3Fe 3S O Fe S O −+ −+  ( )2 4 3Fe SO 3Fe + 2 2 3S O − 2Fe + 剂和现象），进一步证实生成了 。 【答案】（1）分液漏斗 蒸馏烧瓶 硫化钠和碳酸钠的混 合溶液 （2）调节酸的滴加速度 （3）若 过量，溶液显酸性，产物会发生分解 （4）取少量反应后的溶液于试管中，加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀 【解析】 (1)仪器 a 的名称是分液漏斗，仪器 b 的名称是蒸馏烧瓶，b 中利用质量分数为 70%•80%的 H2SO4 溶液 与 Na2SO3 固体反应制备 SO2 反应的化学方程式为 H2SO4+Na2SO3=SO2↑+H2O+Na2SO4，c 装置为 Na2S2O3 的生成 装置，根据反应原理可知 c 中的试剂为：硫化钠和碳酸钠的混合溶液； (2)可以通过控制反应的温度或硫酸的滴加速度可以控制 SO2 生成速率； (3)硫代硫酸钠遇酸易分解，若通入的 SO2 过量，则溶液显酸性，硫代硫酸钠会分解； (4)实验①的现象是混合后溶液先变成紫黑色，30s 后溶液几乎变为无色，取反应后的混合液并加入铁氰化钾溶液， 产生蓝色沉淀，则有 Fe2+生成，可判断为 Fe3+被 S2O32-还原为 Fe2+。 2Fe + 2 4 2 3 2 4 2 2H SO Na SO Na SO H O= SO+ + + ↑ 2SO