化学-2024届新高三开学摸底考试卷(山东专用)(解析版).pdf

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5小题,共60分。16.(12分)硒—钴—锏?La?三元整流剂在导电玻璃中应用广泛,且三种元素形成的单质及其化合物均有重要的应用。请回答下列问题:(1)钴位于元素周期表中_____________(填“s”、“p”、“d”或“ds”)区,与钴位于同一周期且含有相同未成对电子数的元素有_____________种。(2)元素Se、O、N的第一电离能由大到小的顺序___________________。硒的某种氧化物为链状聚合结构如图所示,该氧化物的化学式为___________________。:..(3)二硒键和二硫键是重要的光响应动态共价键,其光响应原理可用图表示。已知光的波长与键能成反比,则图中实现光响应的波长:λ_______λ(填“>”、“<”或“=”),12其原因是_________________。(4)[Co(15—冠—5)?HO?2?](“15—冠—5”是指冠醚的环上原子总数为15,其中O原子数为5)22是一种配位离子,该配位离子的结构示意图如图1,该配位离子中含有的?键数目为_____________。全惠斯勒合金CrCoAl的晶胞结构如图2所示,其化学式为xyz___________________。【答案】(1)d(1分)2(1分)(2)N?O?Se(1分)SeO(2分)2(3)<(1分)Se的原子半径比S的原子半径大,Se?Se键的键能比S?S键的键能小,断裂Se?Se键所需要的最低能量小,对应的光波的波长较长(2分)(4)46(2分)CrCoAl(2分)2【解析】(1)基态钴原子的核外电子排布式为[Ar]3d74s2位于元素周期表的d区,与钴同一周期且含有相同未成对电子数(3个)的元素为V、As,共2种。答案为d;2;(2)从族至上而下,第一电离能减小,即O>S。氮元素的2p轨道电子处于半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,即N>O。所以第一电离能为Se<O<N。根据结构图1可以判断与Se结合的氧原子个数1?2??2,所以该氧化物的化学式为SeO。答案为22N>O>Se;SeO;2(3)由于Se的原子半径比S的原子半径大,Se-Se键的键能比S-S键的键能小,断裂Se-Se键所需要的最低能量小,对应的光波波长较长,所以图中实现光响应的波长:λ<λ。答案12为<;Se的原子半径比S的原子半径大,Se?Se键的键能比S?S键的键能小,断裂Se?Se:..键所需要的最低能量小,对应的光波的波长较长;(4)冠醚分子中还含有碳氢键有2×10=20个,环上有碳氧键和C-C键共15个,2个HO2分子中4个O-H键。同时配离子中的配位键也为σ键,7个配位,配位键共有7个。有则该11配位离子种含有的σ键数目为15?2?10?2?2?7?46。顶点粒子占,面上粒子占,棱上821粒子占,内部粒子为整个晶胞所有,所以一个晶胞中含有Cr的数目为41118??6??4?1?8,一个晶胞中含有Co的数目为:12??1?1?4,一个晶胞中含有824Al的数目为:4?1?4,所以晶体化学式为CrCoAl。答案为46;CrCoAl。2217.(12分)稀土元素是国家战略资源,广泛应用于显示器、航天、激光。导弹等尖端领域,目前我国稀土提炼技术处于世界领先地位。某化学课题组以废液晶显示屏为原料回收稀土元素铈,实现资源再利用,设计实验流程如下:已知:①显示屏玻璃中含较多的SiO、CeO、FeO、FeO及少量其他可溶于酸的物质;2223②CeO不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液。2回答下列问题:(1)将废玻璃粉碎的目的是___________。(2)工序1中加入HO的作用是___________。22(3)工序3是蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、常温晾干。(4)工序4中加入稀硫酸和HO溶液的反应的离子方程式___________,滤渣2的主要成分22是___________。(5)硫酸铁铵可用作净水剂,但在除酸性废水中悬浮物时效果较差,原因是___________。(6)取上述流程中得到Ce(OH),加硫酸溶解后,·L-1FeSO标准溶液44滴定至终点时(铈被还原为Ce3+),。该产品中Ce元素的质量分数为___________,(保留三位有效数字)【答案】(1)增大反应接触面积,加快反应速率(2分)(2)将Fe2+氧化成Fe3+(1分)(3)冷却结晶(1分):..(4)2CeO+HO+6H+=2Ce3++O↑+4HO(2分)SiO(1分)222222(5)酸性会抑制Fe3+水解(2分)(6)%(3分)【分析】显示屏玻璃中含较多的SiO、CeO、FeO、FeO及少量其他可溶于酸的物质,CeO22232不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液,玻璃粉碎后加入稀硫酸酸溶,其中SiO、CeO不溶,22FeO、FeO等溶于酸,过滤得到滤渣1为SiO、CeO,滤液中主要含亚铁离子和铁离子,2322滤液中加入稀硫酸和过氧化氢,氧化亚铁离子生成铁离子,加入硫酸铵通过工序2和工序3,得到硫酸铁铵晶体,滤渣1中加入稀硫酸和过氧化氢,发生氧化还原反应,过氧化氢在酸溶液中做还原剂被氧化生成氧气,CeO被还原生成Ce3+,过滤得到滤渣2为SiO,滤液中通22入氧气,加入氢氧化钠溶液反应得到Ce(OH),加热分解生成CeO,加入还原剂还原生成42Ce;【解析】(1)将废玻璃粉碎的目的是增大接触面积,加快反应速率,故答案为:增大接触面积,加快反应速率;(2)工序1中加入HO的作用是:把Fe2+离子氧化为Fe3+,故答案为:将Fe2+氧化成Fe3+;22(3)工序3是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、常温晾干,故答案为:冷却结晶;(4)工序4中加入稀硫酸和HO溶液的反应的离子方程式为:222CeO+HO+6H+=2Ce3++O↑+4HO,分析可知滤渣2的主要成分是:SiO,故答案为:2222222CeO+HO+6H+=2Ce3++O↑+4HO;SiO;222222(5)硫酸铁可用作絮凝剂的原理为三价铁离子水解生成氢氧化铁的胶体具有吸附性,但在酸性废水抑制Fe3+的水解,使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)胶体,故答案为:酸性会抑3制Fe3+水解;(6)Ce(OH),物质的量n(Ce(OH)),加硫酸溶解后,?L-1FeSO标444准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+),反应的离子方程式:Ce(OH)+Fe2++4H+=Ce3++Fe3++4HO,根据电子守恒建立关系式:42Ce(OH)~FeSO441mol1mol,n(Ce)=n[Ce(OH)]=,?(Ce)=×140g/mol=,产品中Ce元素的质量分数=×100%=%,:%。18.(12分)某研究小组为探究含铜矿石中铜的含量,设计实验步骤如下。步骤1:,在有氧环境下充分煅烧,冷却后,加入稀硫酸充分溶解,过滤,并将所得溶液稀释至500mL。步?2:,置于锥形瓶中,加入醋酸与醋酸钠的缓冲溶液及过量的碘化钾,?1的NaSO标准溶液滴定至浅黄色,加入稍过量20%?223:..溶液,再滴定至黄色几乎消失,加入少量指示剂,滴定至终点。步骤3:重复步骤2中实验2~3次,。223已知:;??4I??2CuI??I,2SO2??I?SO2??2I?223216K?CuI??K??iii.,CuI吸附性较强。spsp(1)上述实验过程中需要用到下列仪器中的___________(填字母)。.(2)若步骤1中所得溶液中含有Fe3?会干扰滴定结果,原因为___________(用离子方程式解释);设计实验验证溶液中不含Fe3?:___________。(3)溶液的目的为___________。(4)步骤2中加入的指示剂为___________,滴定至终点的实验现象为___________。(5)该含铜矿石中铜元素的质量分数为___________;若所用NaSO溶液部分被氧化,则铜223含量测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。【答案】(1)BCD(1分)(2)2Fe3??2I??2Fe2??I(2分)2取少量溶液于试管中,溶液,溶液未变红证明不含Fe3?(2分)(3),避免因CuI吸附性较强而干扰滴定实验(1分)(4)淀粉溶液(1分)当滴入最后半滴NaSO标准溶液时,溶液蓝色恰好褪去,且半223分钟内不恢复蓝色(2分)(5)16%(2分)偏高(1分)【解析】(1)题述实验过程中称量时用到了托盘天平,配制溶液时用到了胶头滴管,滴定实验时用到了碱式滴定管,未用到分液漏斗,选择BCD。(2)若步骤1中所得溶液中含有Fe3?会干扰滴定结果,原因是2Fe3??2I??2Fe2??I;设2计实验验证溶液中不含Fe3?:取少量溶液于试管中,溶液,溶液未变红证明不含Fe3?。(3)CuI吸附性较强,会吸附反应中产生的I,从而干扰实验,2,避免对滴定的干扰。(4)步骤2中加入的指示剂为淀粉溶液,滴定至终点的实验现象为当滴入最后半滴NaSO223标准溶液时,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复蓝色。:..(5)根据反应2Cu2??4I??2CuI??I、2SO2??I?SO2??2I?可得Cu2??SO2?。代入数22324623?500?据可得n?Cu???10?3??mol?,所以该含铜矿石中铜元素的质???25??64量分数为?100%?16%。若所用NaSO溶液部分被氧化,,最终测得的铜含量偏高。19.(12分)药物依匹哌唑常用于抑郁症的增效治疗,可用下列路线合成依匹哌唑。已知:①(R、R为烃基或氢原子;R为烃基)123②R?NO?Fe/H????R?NH22③两个羟基连接在同一个碳原子上,结构不稳定。回答下列问题:(1)H的名称是___________,E中官能团的名称是___________。(2)反应Ⅰ的反应条件是___________,反应Ⅲ的反应类型是___________。(3)反应Ⅱ的化学方程式为___________。(4)M是D的同分异构体,通过分析红外光谱确定M中氧原子的化学环境相同,且M与金属钠反应产生气体,写出两种可能的M的结构简式___________(不考虑立体异构)。(5)参照上述合成路线,设计以苯和乙烯为原料(无机试剂任选)合成的合成路线。【答案】(1)1,3-二***丙烷(1分)氨基和醚键(2分)(2)浓硫酸,加热(1分)取代反应(1分)(3)+HO????一定条件?+3CHOH(2分)23:Thedocumentwascreatedwi