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2020届全国金太阳联考新高考原创考前信息试卷(二十九)化学

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m(NH4Cl)(1)结合图1、2、3,分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、、焙烧时间依次分

m(菱镁矿粉)别为_____、_____、_____。 (2)浸出液“净化除杂”过程如图:

①已知几种氧化剂氧化能力的强弱顺序为:H2O2>Cl2>MnO2>Fe3+,则氧化剂X宜选择__(填字母)。

A.H2O2 B.Cl2 C.MnO2

②调节pH时,pH可取的范围为______。

(3)“碳化结晶”步骤中,加入碳酸氢铵时反应的离子方程式为____。 (4)上述流程中可循环使用的物质是_____。

【答案】 (1). 500℃ (2). 1.10 (3). 60min (4). C (5). 4.7≤pH<8.1 (6). Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O (7). NH4Cl 【解析】 【分析】

根据流程:将菱镁矿粉(主要成分是MnCO3,还含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素)与氯化铵混合研磨后焙烧:MnCO3+2NH4Cl

2+

2+

2+

MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O,浸出,浸出液含有Mn2+、Fe2+、Al3+、

3+

2+

+

2+

3+

Ca、Mg,加入MnO2将Fe氧化为Fe:MnO2+2Fe+4H=Mn+2Fe+2H2O,然后调节溶液pH范围4.7≤pH<8.1使Fe3+,A13+沉淀完全,再加入NH4F沉淀Ca2+、Mg2+,过滤除去Fe(OH)3、Al(OH)3、CaF2、MgF2,净化液的成分主要含有MnCl2,加入碳酸氢铵碳化结晶,发生反应:Mn2++2HCO3-MnCO3↓+CO2↑+H2O,过滤,得到MnCO3产品和滤液NH4Cl,将滤液NH4Cl蒸发结

晶得到NH4Cl晶体可循环使用,据此分析作答。

【详解】(1)由图可知,锰的浸出率随着焙烧温度、氯化铵与菱镁矿粉的质量之比、焙烧时间

- 11 -

增大而提高,到500℃、1.10、60min达到最高,再增大锰的浸出率变化不明显,故氯化铵焙烧菱镁矿的最佳条件是焙烧温度500℃,氯化铵与菱镁矿粉的质量之比为1.10,焙烧时间为60min;

(2)①对浸出液净化除杂时,需要将Fe2+转化为Fe3+,根据氧化剂氧化能力的强弱顺序为H2O2>Cl2>MnO2>Fe3+,则应选择加入MnO2将Fe2+转化为Fe3+,而不能用H2O2或Cl2,因为H2O2或Cl2除能氧化Fe,还能氧化Mn,故答案为C;

②已知:Al、Fe沉淀完全的pH分别为4.7、3.2,Mn、Mg开始沉淀的pH分别为8.1、9.1,调节溶液pH使Fe,A1沉淀完全,同时不使Mn沉淀,故pH范围为:4.7≤pH<8.1; (3)净化液的成分主要含有MnCl2,碳化结晶时,发生反应的离子方程式为Mn+2HCO3

2+

-3+

3+

2+

3+

3+

2+

2+

2+

2+

MnCO3↓+CO2↑+H2O;

(4)根据分析和流程可知,可以循环使用固体物质是NH4Cl。

(二)选考题(请考生从两道题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分)

11.A、B、C、D、E五种元素,原子序数依次递增。A元素的周期数、主族数、原子序数相同;B元素的前六级电离能的数值变化如图所示:

C元素的基态原子核外有六种不同运动状态的价电子;D与B同主族,电负性D<B;E是第四周期d区元素,血红蛋白中的E元素更易与BC形成配合物E(BC)5。 (1)写出E的基态原子电子排布式________。

(2)A3C中,C原子采用_____杂化,离子构型为_____,比较A3C与A2C中的键角大小并解释原因_______。

2

的+

(3)D60分子中每个D原子均采用sp杂化,则1 molD60分子中π键数目为____。 (4)A2C有多种晶体结构,其中一种晶体中分子的空间排列方式与金刚石晶体类似,该晶体晶胞中含有____个A2C分子,A2C的配位数为_____,A2C之间的作用力为_____。已知晶胞的棱长为a pm,阿伏加德罗常数为NA,试列式计算此晶体的密度___g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。

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(5)E(BC)5中E周围的价电子总数为____,配位原子是_____(填元素符号)。

【答案】 (1). 1s2s2p3s3p3d4s或[Ar]3d4s (2). sp (3). 三角锥形 (4). H3O比H2O的键角大,因为H2O中O原子有2对孤对电子,H3O只有1对孤对电子,排斥力较

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1.44?1032小 (5). 30NA (6). 8 (7). 4 (8). 氢键和范德华力 (9).

a3NA(10). 18 (11). C 【解析】 【分析】

周期数、主族数、原子序数相同的只有H,由电离能数值变化图可知B最外层有4个电子为ⅣA族元素,C元素的基态原子核外有六种不同运动状态的价电子,说明C元素最外层有6个电子,应为ⅥA;D与B同主族即均为ⅣA族元素,电负性D<B,则说明B为C元素、D为Si元素,结合A、B、C、D、E的核电荷数递增,可知C为O元素;E是第四周期d区元素,血红蛋白中的E元素更易与BC形成配合物E(BC)5,则E为Fe元素,形成的配合物为Fe(CO)5,据此分析解题。

【详解】综合信息可知A~E依次为H、C、O、Si、Fe四种元素。则

(1)E为Fe元素,核电荷数为26,其基态原子电子排布式1s2s2p3s3p3d4s或[Ar]3d4s; (2)水合氢离子中O原子价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论知O原子杂化类型为sp3,离子构型为三角锥形;孤电子对间的排斥力大于孤电子对和共用电子对之间的排斥力,H2O中O原子有2对孤对电子,H3O+只有1对孤对电子,排斥力较小,所以H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大;

(3)每个Si原子均采用sp2杂化,即每个Si原子都以一个π键与另一原子结合,一个π键被两个原子共用,故π键数=NA×60/2=30NA。

(4)参照教材中金刚石晶胞的结构,由于1个晶胞中含有8个水分子,则一个晶胞的质量=

32144g1441.44?10,?=g·cm-3=g·cm-3。 -1033(a?10)NANAaNA2

2

6

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6

2

6

2

(5)在Fe(CO)5中Fe的价电子结构为3s4s,C原子提供孤对电子,形成5个配位键,则Fe周围的价电子总数为8+2×5=18,配位原子是C。

【点睛】注意杂化轨道理论的理解应用,把握常见分子中原子的杂化及空间构型为解答的关键,根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式,价层电子对个数=σ键

62

- 13 -

个数+孤电子对个数,σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=

1(a-xb),a指中心原子价电子2个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数.根据n值判断杂化类型:一般有如下规律:当n=2,sp杂化;n=3,sp2杂化;n=4,sp3杂化;中心原子的杂化类型为sp,说明该分子中心原子的价层电子对个数是4,孤电子对数为1时,空间构型是三角锥形。

12.有机物A~F之间转化关系如下图所示(部分产物已略去),其中B的相对分子质量是D的2倍。

3

提示:会自动脱水形成R—CHO

根据以上信息回答下列问题:

(1)B的分子式是________________

(2)检验D中官能团可使用的试剂名称是_________,写出D的相邻同系物与该试剂反应的化学方程式_______________________________。

(3)C遇FeCl3溶液显紫色,核磁共振氢谱中有四个峰,其峰面积比为1:2:2:1。写出C的结构简式_______________________。

(4)写出符合下列条件的C的同分异构体的结构简式_______、______、______、________。 ①苯环上存在对位取代基;②遇FeCl3溶液显紫色; ③能与银氨溶液反应。

(5)写出A的结构简式__________________________。

(6)若1molA和足量NaOH反应,最多能消耗___________mol NaOH。

【答案】 (1). C2H4O2 (2). 银氨溶液或新制Cu(OH)CH3CHO+2Ag(NH3)2悬浊液 (3).

2

的- 14 -

OHCH3COONH4+2Ag+3NH3↑+H2O或CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O↓+2H2O

(4). (5). (6). (7).

(8). (9). 或

(10). 4 【解析】 【分析】

A水解、酸化得到B、C、D,则A含有酯基,B与E在浓硫酸生成F(C3H6O2)应为酯基,由转化关系可知D为醛、E为醇,B的相对分子质量是D的2倍,B为CH3COOH,D为HCHO,E为CH3OH,F为CH3COOCH3,C遇FeCl3溶液显紫色,含有酚羟基,结合A的分子式可知C含有7个C原子,A的不饱和度为=(2×10+2-9-1)/2=6,可推知A中含有2个酯基,含有乙酸与酚形成的酯基,由于水解得到甲醛,故存在-COOCH2Cl结构(或者

侧链为-Cl、-COOCH2OOCCH3),故C中还存在-COOH,而C的核磁共振氢谱中有四个峰,其峰面积之比为1:2:2:1,故C中两个侧链处于对位,故C为

(或

)。

,A为

【详解】(1)由上述分析可知,B为CH3COOH,分子式是C2H4O2;

(2)D为HCHO,检验D中官能团可使用试剂为:银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液,D的相邻同系物为CH3CHO,与该试剂反应的化学方程式为:CH3CHO+2Ag(NH3)

2

OHCH3COONH4+2Ag+3NH3↑+H2O或CH3CHO+2Cu(OH)2

CH3COOH+Cu2O↓+2H2O;

(3)由上述分析可知,C的结构简式为:(4)C(

)的同分异构体符合下列条件:①苯环上有对位取代基 ②遇FeCl3

溶液显紫色,含有酚羟基,③能与银氨溶液反应,说明含有醛基,、、

、;

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2020届全国金太阳联考新高考原创考前信息试卷(二十九)化学

m(NH4Cl)(1)结合图1、2、3,分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、、焙烧时间依次分m(菱镁矿粉)别为_____、_____、_____。(2)浸出液“净化除杂”过程如图:①已知几种氧化剂氧化能力的强弱顺序为:H2O2>Cl2>MnO2>Fe3+,则氧化剂X宜选择__(填字母)。A.H2O2B.Cl2
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