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2024 年 1 月“九省联考”考后提升卷(贵州卷)
高三化学
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮
擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Ca 40 Zn 65
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目
要求的。
1.化学创造美好生活,下列说法有关物质的性质与用途正确的是
A.电子跃迁到激发态过程中释放能量产生紫色光—钾盐可用作紫色烟花的原料
B.不锈钢具有高强度、高密度的性质,可用作太空探测器的结构材料
C. 具有较强的还原性—可以在葡萄酒中添加 作为抗氧化剂食品保鲜
D.SiC硬度很大,可用作砂轮的磨料,是一种新型硅酸盐材料
【答案】C
【详解】A.电子跃迁到激发态不是“释放”能量而是“吸收”能量,故A错误;
B.由于不锈钢的密度大、质量大,故不利于发射,太空探测器的结构材料大多采用密度小、强度高的轻
质材料,故B错误;
C.SO 具有强还原性,具防腐和抗氧化等作用,可作为食品添加剂,故C正确;
2
D.SiC一种新型“无机非金属材料”,不是硅酸盐材料,故D错误;
答案是C。
2.下列化学用语表述错误的是
A.HClO的电子式:
B.中子数为10的氧原子:更多全科试卷,请关注公众号:高中试卷君
C.NH 分子的VSEPR模型:
3
D.基态N原子的价层电子排布图:
【答案】C
【详解】A.根据共价键的饱和性,氢原子可以形成一个共价键,氯原子可以形成一个共价键,氧原子可
以形成两个共价键,可以写出电子式为 ,故A正确;
B.中子数为10的氧原子,根据A=Z+N=8+10=18,结合原子的表示方法书写为: ,故B正确;
C.氨分子中N原子的价层电子对=3+ =4,VSEPR模型为四面体形,故C错误;
D.根据能量最低原理、泡利原理,洪特规则可以书写基态N原子的价层电子排布图为基态N原子的价层
电子排布图为: ,故D正确。
答案选C。
3.设N 为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A
A.100mL 1mol/L NH Cl溶液中含有阳离子的数目大于0.1N
4 A
B.0.1mol的11B中,含有0.6N 个电子
A
C.25℃时,pH=13的Ba(OH) 溶液中含有氢氧根离子数为0.1N
2 A
D.标准状况下,5.6L CO 中含有的共用电子对数为0.5 N
2 A
【答案】A
【详解】A.NH Cl溶液中,根据电荷守恒, ,该溶液中
4
,该溶液中阴离子大于 ,故溶液中含有阳离子的数目也大于0.1N ,A
A
正确;
B.一个硼原子中有5个电子,0.1mol的11B中,含有0.5N 个电子,B错误;
A
C.溶液体积未知,无法计算离子数目,C错误;
D.由二氧化碳的结构式 可知,1个二氧化碳分子中,含有共用电子对数为4个,标况下,5.6L更多全科试卷,请关注公众号:高中试卷君
CO 的物质的量为0.25mol,所含共用电子对数为 ,D错误;
2
故选A。
4.下列实验仪器或装置能达到实验目的的是
A.制备乙酸乙酯 B.制取并收集 C.分离苯和溴苯 D.收集
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.乙酸和乙醇在浓硫酸作催化剂条件下,加热生成乙酸乙酯,所以能达到实验目的,故A正确;
B.收集装置中将试管口用塞子塞住,无法进入进气体,故B错误;
C.苯和溴苯可以互溶,不能用分液法分离,故C错误;
D. 的密度大于空气的密度,应采用向上排空气法,即长进短出,故D错误;
故选A。
5.下列实验操作对应的离子方程式错误是
A.电解饱和MgCl 溶液:2Cl-+2H O Cl ↑+H ↑+2OH-
2 2 2 2
B.向Al (SO ) 溶液中滴入NaHCO 溶液:Al3++3 =Al(OH) ↓+3CO ↑
2 4 3 3 3 2
C.向Na S O 溶液中滴入稀H SO 溶液:2H++ =S↓+SO ↑+H O
2 2 3 2 4 2 2
D.用Na CO 溶液处理水垢中的CaSO : (aq)+CaSO (s) CaCO (s)+ (aq)
2 3 4 4 3
⇌
【答案】A
【详解】A.电解饱和MgCl 溶液生成Cl 、H 和Mg(OH) 沉淀,离子方程式为:Mg2++2Cl-+2H O
2 2 2 2 2
Cl ↑+H ↑+ Mg(OH) ,故A错误;
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B.向Al (SO ) 溶液中滴入NaHCO 溶液发生双水解反应生成Al(OH) 和CO ,离子方程式为:Al3++3
2 4 3 3 3 2
=Al(OH) ↓+3CO ↑,故B正确;
3 2
C.向Na S O 溶液中滴入稀H SO 溶液生成S和SO ,离子方程式为:2H++ =S↓+SO ↑+H O,故C正确;
2 2 3 2 4 2 2 2
D.CaCO 的溶解度小于CaSO ,用Na CO 溶液处理水垢中的CaSO ,CaSO 会转化为CaCO ,离子方程式为:
3 4 2 3 4 4 3
(aq)+CaSO
4
(s)⇌CaCO
3
(s)+ (aq),故D正确;
故选A。
6.某有机物结构简式如图所示。下列说法正确的是
A.该有机物分子中所有原子均在同一平面上
B.该有机物的分子式为
C.分子中碳原子的杂化方式为 、
D.该有机物能发生加成反应、氧化反应、消去反应
【答案】C
【详解】A.该有机物分子中含有饱和碳原子,所有原子不可能在同一平面上,A项错误;
B.该有机物的分子式为 ,B项错误;
C.苯环和羒基上的碳原子的杂化方式为 , 基团中碳原子的杂化方式为 ,C项正确;
D.该有机物羟基连接在苯环上,不能发生消去反应,D项错误;
故选C。
7.劳动创造幸福是中华民族的优良传统,下列劳动项目与所涉及的化学知识关联错误的是
选
劳动项目 化学知识
项
A 科学研究:用X射线衍射仪区分普通玻璃和水晶 普通玻璃属于非晶体,水晶属于晶体更多全科试卷,请关注公众号:高中试卷君
B 工厂生产:接触法制硫酸 涉及氧化还原反应
C 社区服务:演示用泡沫灭火器灭火 盐酸与小苏打反应产生大量二氧化碳
D 家务劳动:用“84”消毒液漂洗衣服 “84”消毒液具有漂白性
【答案】C
【详解】A.用X射线衍射仪可区分晶体和非晶体,普通玻璃属于非晶体,水晶为晶体,可用X射线衍射仪
区分,A正确;
B.接触法制硫酸,FeS 转化为SO ,SO 转化为SO ,这些过程中有元素化合价的变化,涉及氧化还原反应,
2 2 2 3
B正确;
C.泡沫灭火器是利用铝离子与碳酸氢根离子的双水解反应,生成二氧化碳来灭火,没有盐酸参与反应,C
错误;
D.84消毒液的主要成分为NaClO,NaClO具有漂白性,可用于漂洗衣服,D正确;
故答案选C。
8.短周期主族元素R、X、Y和Z在周期表中相对位置如图所示,其中R的氧化物可形成酸雨。下列说法错
误的是
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y>X
B.R的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.化合物Y Z 中只含极性共价键
2 2
D.X、Z可形成各原子最外层上均达到8电子结构的XZ 分子
4
【答案】C
【分析】R的氧化物可形成酸雨,即R为N或S,而R、X、Y和Z均为短周期主族元素,由位置可知,R在
第二周期,R应为N,X为Si、Y为S、Z为Cl。
【详解】A.同周期从左到右,最高价氧化物对应水化物的酸性增强,A项正确;
B.R应为N,气态氢化物为NH ,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B项正确;
3
C. 中,氯原子只能形成一个共价键而硫原子需要形成2个共价键,其结构式为Cl—S—S—Cl,C项错
误;更多全科试卷,请关注公众号:高中试卷君
D. 中每个氯原子均可与硅原子形成一个共价键,均达到8电子结构,D项正确;
故选C。
9.某有机物的结构简式如图所示。下列关于该有机物分子的说法不正确的是
A.所含元素中电负性最小的是
B. 的键能大于 的键能
C.所有 原子采用 杂化
D.σ键与π键数目之比为
【答案】D
【详解】A.非金属性越强,电负性越大,C、N、O、F、H电负性由大到小顺序为 ,故A
正确;
B.键长越短,键能越大,该分子中 的键能大于 的键能,故B正确;
C.含有 的 原子中均形成3个σ犍,故所有 原子都为 杂化,故C正确;
D.单键均为σ键,双键是1个σ键和1个π键,该分子中含有15个σ键,4个π键,σ键与π键数目之比
为 ,故D错误。
综上所述,答案为D。
10.完成下列实验所选用的试剂和操作、现象和结论均正确的是
选
实验 试剂和操作 现象和结论
项
检验某有机物是否 取少许该有机物滴入盛有银氨溶
A 产生光亮的银镜,该有机物为醛类
为醛类 液的试管中水浴加热
检验过氧化钠溶于
将过量过氧化钠投入滴有酚酞溶 溶液最终变为红色,过氧化钠与水反应生
B 水是否生成碱性物
液的水中 成碱性物质
质
向浓度均为0.1 mol·L 的
比较 和 先看到有蓝色沉淀生成,
C 和 的混合溶液中
的溶度积
逐滴加入NaOH溶液
D 检验苯中是否含有 向溶液中滴加少量浓溴水、振荡 无白色沉淀,溶液中无苯酚更多全科试卷,请关注公众号:高中试卷君
苯酚
【答案】C
【详解】A.取少许有机物滴入盛有银氨溶液的试管中水浴加热,产生光亮的银镜,该有机物不一定为醛
类,还可以是甲酸,A错误;
B.将过氧化钠投入滴有酚酞溶液的水中,溶液先变红后褪色,B错误;
C.向浓度均为0.1 mol⋅L 的 和 的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,首先看到产生蓝色沉淀,
说明 ,C正确;
D.三溴苯酚溶于苯,观察不到沉淀,故无法判断苯中是否含有苯酚,D错误;
故选C。
11.实验室由炼钢污泥(主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料 ,主要实验流程如下:
下列有关说法错误的是
A.可通过适当延长“酸浸”时间来提高铁元素的浸出率
B.“还原”过程中除生成Fe2+外,还可能有H 生成
2
C.“除杂”过程中若溶液pH偏低可导致CaF 沉淀不完全
2
D.“沉铁”时生成的沉淀为FeCO ,再焙烧得到 时需要隔绝空气
3
【答案】D
【详解】A.适当延长酸浸时间能提高铁元素的浸出率,故A项正确;
B.“还原”过程中Fe与H+反应生成氢气,故B项正确;
C.向“还原”后的滤液中加入NH F,使Ca2+转化为CaF 沉淀,若溶液pH偏低,即溶液中H+浓度较大,
4 2
H+与 结合形成弱酸HF,导致溶液中 减少,CaF 沉淀不完全,故C项正确;
2
D.FeCO 中铁为+2价,得到Fe O 时需要补充空气氧化,故D项错误;
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故选:D。
12.在25℃时对氨水进行如下操作,正确的是
A.若向氨水中加少量硫酸铵固体,则溶液中 将增大
B.若向氨水中加稀硫酸,使氨水恰好被中和,所得溶液
C.向氨水中加稀硫酸至溶液的 ,此时溶液 ,则
D.将 的氨水和 的盐酸等体积混合,所得溶液
【答案】C
【详解】A.氨水中存在 ,加少量硫酸铵固体, 含量增加,抑制氨水的电离,
增大, 减小,则溶液中 将减小,故A错误;
B.若向氨水中加稀硫酸,使氨水恰好被中和,此时溶液中溶质为硫酸铵, 水解使得所得溶液 ,
故B错误;
C.向氨水中加稀硫酸至溶液的 , ,根据电荷守恒有
,此时溶液 ,所以 ,故C正确;
D.将 的氨水和 的盐酸等体积混合,此时溶质为 和 ,溶液显碱性,所以
, 电离, ,所以离子浓度为 ,
故D错误;
故答案选C。
13.2023年2月,全球最大容量铁-铬液流储能电池在内蒙古自治区成功试运行。该电池示意图如图所示,
其中的电极可视为惰性电极。已知,储电时Cr3+被还原。下列有关说法错误的是更多全科试卷,请关注公众号:高中试卷君
A.供电时, 向Ⅱ极区移动
B.供电时,负极反应:
C.储电时,电极I与外电源正极相连
D.储电时,被氧化的 与被还原的 物质的量相等
【答案】A
【分析】储电时为电解池,电极Ⅱ上,Cr3+发生得电子的还原反应生成Cr2+,则电极Ⅱ为阴极,电极Ⅰ为阳
极,原电池的正负极与电源的正负极分别相接;供电时为原电池,电极Ⅰ为正极,电极Ⅱ为负极,负极上,
Cr2+失电子生成Cr3+,正极上Fe3+得电子生成Fe2+,生成的Fe2+存储在正极储液罐内,Cr3+存储在负极储液罐
内,正极反应式为Fe3++e-═Fe2+,负极反应式为Cr2+-e-=Cr3+,据此分析解答。
【详解】A.供电时为原电池,电极Ⅰ为正极,电极Ⅱ为负极,H+向正极Ⅰ极区移动,A错误;
B.供电时为原电池,电极Ⅰ为正极,电极Ⅱ为负极,负极反应式为Cr2+-e-=Cr3+,B正确;
C.储电时为电解池,电极Ⅰ为阳极,电极Ⅱ为阴极,正、负极与电源正、负极相接,即电极Ⅰ与外电源
正极相连,C正确;
D.储电时为电解池,阳极反应式为Fe2+-e- =Fe3+,阴极反应式为Cr3++e- = Cr2+,根据电子守恒可知,被氧化
的Fe2+与被还原的Cr3+物质的量相等,D正确;
故答案为A。
14.合成尿素[ ]是利用 的途径之一,工业上以 和 为原料在一定温度和压强下合
成尿素的反应分两步进行:
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ⅱ.
结合反应过程中的能量变化图,下列说法错误的是
A.活化能:反应ⅰ<反应ⅱ
B.反应ⅰ为放热反应,反应ⅱ为吸热反应
C.增大 的投料比,二氧化碳的平衡转化率增大
D. 的
【答案】D
【详解】A.由题干图示信息可知,E <E 即活化能:反应ⅰ<反应ⅱ,A正确;
1 3
B.由题干图示信息可知,反应ⅰ的反应物总能量大于生成物的总能量为放热反应,反应ⅱ的反应物总能
量小于生成物的总能量为吸热反应,B正确;
C.增大 的投料比,即增大NH 的浓度,上述平衡正向移动,导致二氧化碳的平衡转化率增大,C
3
正确;
D.由题干信息可知,反应i为: kJ/mol,反应ii为:
kJ/mol,反应i+反应ii可得反应
,根据盖斯定律可知, kJ/mol更多全科试卷,请关注公众号:高中试卷君
,D错误;
故答案为:D。
第Ⅱ卷
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.Na S又称臭碱、臭苏打,在生产、生活中有广泛应用。某化学兴趣小组在实验室制备、提纯硫化钠并
2
探究其性质,测定硫化钠产品的纯度。
实验(一)制备并提纯硫化钠。
该化学兴趣小组在实验室模拟工业用煤粉还原法制备硫化钠,将芒硝(Na SO ·10H O)与过量的煤粉混合于
2 4 2
800 ~ 1100°C高温下煅烧还原,生成物经冷却后用稀碱液热溶解、过滤,将滤液进行浓缩,再进行抽滤、
洗涤、干燥,制得硫化钠产品。
(1)写出“高温还原”过程中的主要化学方程式: 。
(2)抽滤又称减压过滤,相比普通过滤,抽滤的主要优点是 。(答一条即可)
实验(二)探究硫化钠的性质。
(3)为了探究Na S的还原性,该小组按如图装置进行实验。
2
接通K,发现电流表指针发生偏转,左侧烧杯中溶液颜色逐渐变浅。实验完毕后,该小组查阅资料后猜测,
S2-被氧化为 。设计实验验证:取出少量右侧烧杯中溶液于试管中, ,则该猜测成立。写
出正极的电极反应式 。
实验(三)测定Na S·xH O产品纯度。
2 2
称取wg产品溶于水,配制成250mL溶液,准确量取25. 00mL溶液于锥形瓶中,加入V mLc mol·L-1I 溶液
1 1 2
(过量),过滤,滴几滴淀粉溶液,用c mol·L-1 Na S O 标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V mL。
2 2 2 3 2
(4)滴定终点的现象是 。选择 (填“酸”或“碱”)式滴定管量取I 溶液。
2
(5)滴定反应:Na S+I =2NaI+S,I +2Na S O = Na S O + 2NaI。该产品含Na S·xH O的质量分数为
2 2 2 2 2 3 2 4 6 2 2更多全科试卷,请关注公众号:高中试卷君
(用含x、 c 、c 、V 、V 、w的代数式表示)。假设其他操作都正确,滴定终点时俯视读数,测定结果
1 2 1 2
(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)Na SO ·10H O +4C Na S +4CO↑+ 10H O
2 4 2 2 2
(2)过滤和洗涤速度快、液体和固体分离比较完全、滤出固体容易干燥(答对一点即可)
(3) 先滴加盐酸酸化,再滴加BaCl 溶液,产生白色沉淀 +5e- +8H+ = Mn2+ +4H O
2 2
(4) 当最后一滴(半滴) Na S O 标准溶液滴入时,溶液恰好由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色
2 2 3
酸
(5) 偏高
【详解】(1)“高温还原”过程中Na SO ·10H O和C反应生成Na S、CO和H O,根据得失电子守恒和原
2 4 2 2 2
子守恒配平化学方程式为:Na SO ·10H O +4C Na S +4CO↑+ 10H O。
2 4 2 2 2
(2)抽滤又称减压过滤,相比普通过滤,抽滤的主要优点是过滤和洗涤速度快、液体和固体分离比较完
全、滤出固体容易干燥。
(3)检验 的方法是:取出少量右侧烧杯中溶液于试管中,先滴加盐酸酸化,再滴加BaCl 溶液,产生
2
白色沉淀,则该猜测成立。石墨电极上S2-失电子产生SO ,为原电池负极,则Pt电极为正极,正极上
MnO 得电子产生Mn2+,故正极的电极反应式为: +5e- +8H+ = Mn2+ +4H O。
2
(4)过量I 溶液遇淀粉变蓝,利用Na S O 标准溶液滴定至终点,蓝色褪去,则滴定终点的现象是:当最
2 2 2 3
后一滴(半滴) Na S O 标准溶液滴入时,溶液恰好由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色。I 溶液具有氧化
2 2 3 2
性,应选择酸式滴定管量取I 溶液。
2
(5)根据滴定反应:Na S+I =2NaI+S,I +2Na S O = Na S O + 2NaI可知,与Na S反应的I 的物质的量为
2 2 2 2 2 3 2 4 6 2 2
(c V - c V ) ×10-3mol,该产品含Na S·xH O的质量分数为
1 1 2 2 2 2更多全科试卷,请关注公众号:高中试卷君
= ;其他操作都正确,滴定
终点时俯视读数,读数偏小,则标准液体积偏小,与Na S反应的I 的量偏多,测定结果偏高。
2 2
16.氮化镓(GaN)具有优异的光电性能。一种利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓 、铁酸锌 、
]制备GaN的工艺流程如下:
已知:
①Ga与Al同主族,化学性质相似。
②常温下, , , 。
③ 、 在该工艺条件下的反萃取率(进入水相中金属离子的百分数)与盐酸浓度的关系见下表。
反萃取率/%
盐酸浓度/mol/L
2 86.9 9.4
4 69.1 52.1
6 17.5 71.3
回答下列问题:
(1)“酸浸”时能提高反应速率的措施有 (答1条即可),“酸浸”时 发生反应的离子
方程式为 。“酸溶”所得滤渣的主要成分是(填化学式)。
(2)“酸浸”所得浸出液中 、 浓度分别为 、 。常温下,为尽可能多地提取 并
确保不混入 ,用CaO“调pH”时须不能大于 (假设调pH时溶液体积不变)。
(3)“脱铁”和“反萃取”时,所用盐酸的浓度a= ,b= (选填上表中盐酸的浓度)。更多全科试卷,请关注公众号:高中试卷君
(4)“沉镓”时,若加入NaOH的量过多,会导致 的沉淀率降低,原因是 (用离子方程式表
示)。
(5)利用CVD(化学气相沉积)技术,将热分解得到的 与 在高温下反应可制得GaN,同时生成另一
种产物,该反应化学方程式为 。
(6)①GaN的熔点为1700℃, 的熔点为77.9℃,推测它们的晶体类型依次为 、
。
②基态Ga原子的价层电子排布图为 。
GaN晶体的一种立方晶胞如图所示。该晶胞边长为anm,GaN的式量为Mr,则该晶体密度为
g/cm3(列出计算式, 为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1) 适当加热(或将固体原料粉碎或适当增大硫酸的浓度等)(任答一个)
(2)5.7
(3) 6mol/L 2mol/L
(4)
(5)
(6) 共价晶体 分子晶体 (其他化简形式只要正确
都可)
【分析】矿渣中主要含铁酸镓、铁酸锌、 ,矿渣中加入稀硫酸, 不溶于稀硫酸,浸出渣为 ,更多全科试卷,请关注公众号:高中试卷君
加入CaO调节pH,从已知②可知, 相对 和 较大,因此控制pH可使 、
完全沉淀而 不沉淀,滤液中为硫酸锌,再加入稀硫酸酸溶,溶液中含有 和 ,加入萃取剂
萃取,然后加入amol/L盐酸进行脱铁,再加入bmol/L的盐酸进行反萃取,根据表中数据可知,脱铁时盐
酸浓度较高,促使 更多地进入水相被除去,盐酸浓度为6mol/L,反萃取中要保证 更可能多地进入
水相,则此时盐酸浓度为2mol/L,随后加入NaOH沉镓生成 , 经过热分解生成 ,
最后经过CVD得到GaN。
【详解】(1)适当加热、将固体原料粉碎、适当增大酸的浓度等措施能提高酸溶时反应速率;
与稀硫酸反应生成 、 和 ,反应的离子方程式为
。酸溶前调节pH时加入了CaO,加入稀硫酸钙离子和硫酸根
离子反应生成硫酸钙,硫酸钙微溶于水,故酸溶滤渣中为 ;
(2)酸浸所得浸出液中 、 浓度分别为0.21g/L和65g/L即0.003mol/L和1mol/L,根据
, 开始沉淀时 , 开始沉淀的pH为5.7,根据
, 开始沉淀时 ,则 开始沉淀的pH为3.17,则调节pH
略小于5.7即可;
(3)根据分析可知脱铁时盐酸浓度较高,促使 更多地进入水相被除去,盐酸浓度为6mol/L,反萃取
中要保证 更可能多地进入水相,则此时盐酸浓度为2mol/L;
(4)Ga与Al同主族,化学性质相似,沉镓时加入NaOH过多,则生成的 重新溶解生成 ,更多全科试卷,请关注公众号:高中试卷君
离子方程式为 ;
(5) 与 高温下反应生成GaN和另一种物质,根据原子守恒,可得另一种物质为 ,化学方
程式为 ;
(6)①GaN熔点较高为1700℃, 熔点较低为77.9℃,则GaN为共价晶体, 为分子晶体。
②Ga位于第四周期第ⅢA族,价层电子是 ,故其价层电子排布图为 ,根
据均摊法,该晶胞中N原子个数为4,Ga原子个数为 ,则晶体的密度为
。
17.工业上先将金红石 (TiO )转化为 ,然后可制得在医疗等领域具有重要用途的钛(Ti)。按要求回答
2
下列问题。
(1)钛的价层电子排布式为 ;预测钛元素的最高化合价为 。
(2)已知在一定条件下如下反应的热化学方程式及平衡常数:
ⅰ. ;
ⅱ. ;
ⅲ.碳氯化法: ;
① ; (用含 的代数式表示)。
②反应ⅲ自发进行的条件为 (填“低温”“高温”或“任意温度”)。
③在反应ⅰ中加入石墨制备 ,用平衡移动原理分析其目的: 。
(3)在 的密闭容器中,投入一定量的 、C、 ,进行反应ⅲ的模拟实验。体系中气体平衡组成比例更多全科试卷,请关注公众号:高中试卷君
(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
①设 时平衡体系气体总物质的量为n,反应 的平衡常数的值
(用含n、V的代数式表示)。
②在200℃平衡时 几乎完全转化为 。但实际生产 采用1000℃左右的反应温度,其理由是
。
(4)写出有利于加快反应ⅲ速率的一条措施: 。
【答案】(1) +4
(2) 任意温度 因加入的石墨会消耗反应ⅰ产生的 ;反应ⅱ
,放出的热能使 的反应ⅰ平衡正移, 产率增加
(3) 1000℃高温可提高反应速率,在相同时间内得到更多的 产品
(4)将 、C(s,石墨)两种固体粉碎后混合均匀,同时鼓入 ,使固体粉末“沸腾”
【详解】(1)Ti是22号元素,在周期表中位于第四周期第ⅣB族,电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,
价层电子排布式为3d24s2,根据钛的价层电子排布,钛元素的最高化合价为+4;
(2)①根据盖斯定律可知,ⅲ=ⅰ+ⅱ,则
;K =K ·K ;
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②反应ⅲ为熵增的反应,且为放热反应,根据吉布斯自由能的公式ΔG=ΔH-TΔS,可知该反应在任意温度
时都可以进行;
③反应ⅰ为吸热反应,加入石墨可和氧气反应,同时放出热量,促进该反应正向移动,故其目的是:因加
入的石墨会消耗反应ⅰ产生的 ;反应ⅱ ,放出的热能使 的反应ⅰ平衡正移, 产率
增加;
(3)①根据题给数据可知, 时平衡体系内一氧化碳物质的量分数为0.05,则其物质的量为0.05n,
二氧化碳物质的量分数为0.5,则其物质的量为0.5n,容器体积为VL,则此时平衡常数K=
;
②图中显示,在200℃平衡时 几乎完全转化为 ,同时生成CO 气体,实际生产中需要综合考虑反
2
应的速率、产率等,以达到最佳效益,实际反应温度远高于200℃,就是为了提高反应速率,在相同时间
内得到更多的 产品;故答案为:1000℃高温可提高反应速率,在相同时间内得到更多的 产品;
(4)反应ⅲ有固体物质参加反应,再结合影响反应速率的因素可知,有利于加快反应ⅲ速率的措施为:
将 、C(s,石墨)两种固体粉碎后混合均匀,同时鼓入 ,使固体粉末“沸腾”。
18.英菲替尼(化合物L)是治疗胆管癌的新型药物,其合成路线如下。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)由A生成C的反应类型是 。更多全科试卷,请关注公众号:高中试卷君
(3)E的结构简式为 。
(4)由G→J的转化过程可知,G转化为H的目的是
(5)符合下列条件的B的同分异构体共有 种,其中一种的结构简式为 。
①分子中含环状结构 ②核磁共振氢谱显示2组峰
(6)L中氮原子的杂化方式为 。
(7)1,3-二苯基脲( )是某些药物分子的重要结构单元。参照上述合成路线,写出以
苯为原料制备1,3-二苯基脲的合成路线(无机试剂任选)。
【答案】(1)4-溴硝基苯或对溴硝基苯
(2)取代反应
(3)
(4)保护氨基
(5) 4 或 或 或
(6)sp2、sp3
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【分析】由框图可知,A( )与B( )发生取代反应生成C( )和
HBr,C与H 发生还原反应,-NO 还原为-NH ,生成D( ),D与E(
2 2 2
)发生取代反应生成F( )和HCl,G( )
与 反应生成H( ),保护-NH ,H与SOCl 发生取代反应生成I(
2 2
),I与KOH反应生成J( ),将-NH 恢复,J与COCl 反应生成K(
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),K与F发生取代反应生成目标产物英菲替尼L( )。
【详解】(1)A为 ,名称为4-溴硝基苯或对溴硝基苯;
(2)根据分析,由A生成C的反应类型是取代反应;
(3)根据分析,E的结构简式为 ;
(4)根据分析,G转化为H的目的是保护氨基;
(5)B为 ,分子式为C H N ,①分子中含环状结构,②核磁共振氢谱显示2组峰说明分子结
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构对称性较好,符合条件的同分异构体有 、 、 、 ,共4种;
(6)L中以单键相连的N为sp3杂化,有双键相连的N为sp2杂化;
(7)要合成 ,需要用 和 反应合成, 由
还原得到, 由 与COCl 反应得到,因此合成路线为
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