绵阳中学2024届高三下学期绵阳三诊热身考试
化学试题
可能用到的相对原子质量：
一、选择题：本题共7个小题，每小题6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. 化学与工农业生产、科学技术和日常生活密切相关。下列说法错误的是
A. “天和核心舱”电推进系统中的腔体采用的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
B. 通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨，从而实现自然固氮
C. 丹霞地貌的岩层因含磁性氧化铁而成红色
D. 葡萄酒密封储存时间越长，质量越好，原因之一是储存过程中产生了有香味的酯
2. 甘茶素是一种甜味剂，兼具多种药理作用和保健功效，其结构简式如下图所示。下列关于甘茶素分子的说法正确的是
A. 分子式为
B. 该物质有三种官能团，酸性条件水解得两种产物
C. 所有原子可能共平面，苯环上的一氯代物有7种
D 甘茶素最多能与发生加成反应
3. 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 的乙酸和盐酸混合溶液含个
B. 7.1g氯气与充分反应转移电子数为
C. 78g过氧化钠与足量充分反应，转移电子数为
D. 标准状态下，20g含有的质子数为
4. 实验是探究元素化合物性质的重要方法。利用下列实验装置和试剂能实现相应元素不同价态间转化的是
选项 试剂 元素不同价态间的转化
a b c
A 硫酸 亚硫酸钠 新制氯水
B 稀硫酸 硫化亚铁 氯化铁溶液
C 浓硝酸 铜片 水
D 浓盐酸 高锰酸钾 溴化钾溶液
A. A B. B C. C D. D
5. 我国学者研制了一种锌基电极，与涂覆氢氧化镍的镍基电极组成可充电电池，其示意图如下。放电时，转化为。下列说法错误的是
A. 放电时，正极反应为：
B. 放电时，若外电路有电子转移，则有向正极迁移
C. 充电时，外接电源负极
D. 充电时，阴极反应为：
6. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X与W、Z相邻，且X、Z同主族，W、X、Y、Z的最外层电子数之和为18，Y的金属性是短周期元素中最强的。下列说法正确的是
A. 简单离子半径： B. 简单氢化物的还原性：
C. Y、Z形成的化合物中有共价键 D. W的氧化物的水化物均为强酸
7. HA和HB是两种一元弱酸，其难溶盐RA和RB的溶度积：，已知不发生水解，实验测得25℃时RA和RB的饱和溶液中，随的变化为线性关系，下列说法不正确的是
A. 甲表示RB的饱和溶液中随的变化
B. 等体积、等浓度的ROH溶液与HA溶液混合时，存在
C. 由图可知，当RA饱和溶液中时，
D. 25℃时，将难溶盐RA、RB加入蒸馏水中混合、振荡、静置后，上层清液中
8. 在工业上经常用水蒸气蒸馏的方法从橙子等水果果皮中收集橙油(主要成分是柠檬烯)，其键线式和实验步骤如下：
对象 密度 熔点 沸点 化学性质
柠檬烯 177℃ 遇明火、高温、强氧化剂易燃
39.8℃ 遇明火易爆炸
I．提取柠檬烯
①将200g新鲜的橙子皮剪成小碎片后，投入烧瓶D中，加入约水，按照上图安装水蒸馏装置。
②松开弹簧夹G，加热水蒸气发生器A至水沸腾，当T形管的支管口大量水蒸气时夹紧弹簧夹G，开启冷却水，水蒸气蒸馏即开始进行。一段时间后可观察到锥形瓶馏出液的水面上有一层很薄的油层。
II．提纯柠檬烯
①将馏出液用萃取，萃取3次后合并萃取液，置于装有适量无水硫酸钠的锥形瓶中。
②将锥形瓶中的溶液倒入蒸馏烧瓶中蒸馏。本实验共获得橙油
回答下列问题：
（1）直形玻璃管C的作用_______。
（2）水蒸气蒸馏时，判断蒸馏结束的方法是_______。
（3）将馏出液用萃取时，柠檬烯从_______(填仪器名称)的_______(填“上口”或“下口”)出来。
（4）无水硫酸钠可以换成_______(填字母)。
a．浓硫酸 b．熟石灰 c．无水氯化镁
（5）提纯柠檬烯的蒸馏操作时，下列操作的先后顺序分别为_______(填字母)
a．通冷凝水 b．加热蒸馏烧瓶
蒸馏操作用_______加热的方法。
（6）新鲜橙子皮中的橙油质量分数为_______%(保留到小数点后两位)。
9. 锗是一种重要的半导体材料，其有机化合物在治疗癌症方面有着独特的功效。如图为工业上利用湿法炼锌渣(主要含有、、、、)制备高纯锗的工艺流程：
已知：①为两性化合物。②易水解，在浓盐酸中溶解度低。
③常温下，部分金属阳离子转化为氢氧化物沉淀的pH见表。
离子
开始沉淀pH 7.5 2.2 6.2 8.2
完全沉淀pH 9.0 3.2 8.2 11.2
④有机试剂丹宁沉淀金属离子的沉淀率见表。
离子
沉淀率(%) 0 99 0 97~98.5
（1）“浸出”时加热的目的是_______，该过程发生的主要反应为_______；浸出渣的主要成分是_______(填化学式)。
（2）浸出后加入溶液的作用是_______(用离子方程式表示)。滤饼1中主要成分为一种，常温下调节溶液的pH范围为_______。如果不加溶液，pH就需要调节到更大的数值，这样会造成_______的不良后果。
（3）“滤液2”中主要含有的金属阳离子是_______(填离子符号)。
（4）与纯水反应的化学方程式为_______。
（5）若含锗3.65%的湿法炼锌渣的质量为，氢气还原过程中参与反应的氢气体积为89.6L(标准状况下)，则锗的回收率为_______。
10. 先进的甲醇低压羰基合成乙酸工艺的普及推广，导致我国乙酸产能过剩。使用特定催化剂进行乙酸直接加氢制备乙醇的反应原理如下：
主反应：△H1
副反应：
副反应的反应热绝对值远远小于主反应的反应热绝对值。
（1）一定温度下，将1 mol CH3COOH(g)、5 mol H2(g)通入到恒压密闭容器中(不考虑副反应)。达到平衡时，H2的转化率为4%，该反应放热a kJ。则该温度下主反应的△H1=_______。该反应自发发生的条件为_______(选填“高温”“低温”或者“任何温度”)。
（2）250℃下，恒压密闭容器中充入一定量H2(g)和CH3COOH(g) (不考虑副反应)，下列条件不能判断反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A. 混合气体的密度保持不变 B. 混合气体的平均相对分子质量保持不变
C. H2O的体积分数不变 D. n(H2O)和n(CH3CH2OH)的比值一定
（3）已知：Ⅰ．S表示选择性，且主反应产物的选择性往往大于副反应产物的选择性
Ⅱ．
在n(H2)：n(CH3COOH)=10时：2 MPa下，平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度的变化；250℃下，平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化均如图所示。
①250℃下，乙醇选择性随压强变化的曲线是_______(填字母)。
②曲线b变化的原因是_______。
③150℃，在催化剂作用下H2和CH3COOH反应一段时间后，乙醇选择性位于m点。不改变反应的温度和时间，一定能提高乙醇选择性的措施_______(填一条)。
（4）一定温度和恒定压强下，向初始体积为1 L容积可变密闭容器中通入2 mol H2和1 mol CH3COOH同时发生主反应和副反应，测得平衡时n[H2O(g)]=0.8 mol，体系中气体物质的量减小20%，则平衡时，c(H2)_______mol/L，主反应的Kc=_______。
【化学——选修3：物质结构与性质】
11. 锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)等过渡金属元素化合物的应用研究是前沿科学之一，回答下列问题：
（1）的价电子排布式为_______。金属锰可导电、导热，有金属光泽和延展性，这些性质都可以用“_______理论”解释。
（2）已知金属锰有多种晶型，γ型锰的面心立方晶胞俯视图符合下列_______(填序号)，Mn原子的配位数为_______。
A． B． C． D．
（3）是一种紫色晶体，其中DMSO为二甲基亚砜，化学式为。DMSO中硫原子的杂化轨道类型为_______，中键角_______中键角(填“大于”“小于”或“等于”)，的中心原子价层电子对数为_______，元素S、Mn、N的电负性由大到小的顺序为_______。
（4）镍和苯基硼酸在催化剂作用下可以合成丙烯醇()，该物质与丙醛()相比，两者沸点相差较大，原因是_______。
（5）的晶胞结构如图甲所示，其中离子坐标参数A为，B为，则C的离子坐标参数为_______。一定温度下，晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为作密置单层排列，填充其中(如图乙)，已知的半径为，设阿伏加德罗常数值为NA，每平方米面积上具有该晶体的质量为_______g(用含a、NA的代数式表示)。
【化学——选修5：有机化学基础】
12. 某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮的中间体G()。
已知：+R' Br+NH2+2HBr
请回答：
（1）化合物A的名称为___________；化合物E的含氧官能团的名称是___________。
（2）化合物C的结构简式是___________，B→C的反应类型为___________；设计A→B及C→D的目的是___________。
（3）写出F→G的化学方程式___________。
（4）检验F中Br的试剂有和___________。
（5）写出同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式___________(任写一种)。
①分子中含有二取代苯环，无其他环状结构。
②谱和IR谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，无氮氧键。
③能与按物质的量进行加成反应。
（6）乙二胺()是常用螯合剂，试用为原料合成乙二胺(用流程图表示，无机试剂任选)。___________绵阳中学2024届高三下学期绵阳三诊热身考试
化学试题
可能用到的相对原子质量：
一、选择题：本题共7个小题，每小题6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. 化学与工农业生产、科学技术和日常生活密切相关。下列说法错误的是
A. “天和核心舱”电推进系统中的腔体采用的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
B. 通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨，从而实现自然固氮
C. 丹霞地貌的岩层因含磁性氧化铁而成红色
D. 葡萄酒密封储存时间越长，质量越好，原因之一是储存过程中产生了有香味的酯
【答案】C
【解析】
【详解】A．氮化硼陶瓷有良好的耐热性、热稳定性、导热性、高温介电强度，是理想的散热材料和高温绝缘材料，属于新型无机非金属材料，A正确；
B．通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨，从而实现自然固氮，B正确；
C．丹霞地貌的岩层因含氧化铁而呈红色，磁性氧化铁为四氧化三铁，是黑色，C错误；
D．葡萄酒密封储存时间越长，质量越好，原因之一是储存过程中产生了有香味的酯，储存时间越长反应时间越长酯浓度越大，D正确；
本题选C。
2. 甘茶素是一种甜味剂，兼具多种药理作用和保健功效，其结构简式如下图所示。下列关于甘茶素分子的说法正确的是
A. 分子式为
B. 该物质有三种官能团，酸性条件水解得两种产物
C. 所有原子可能共平面，苯环上的一氯代物有7种
D. 甘茶素最多能与发生加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据结构简式可知，其分子式为C16H14O5，A错误；
B．该有机物含羟基、酯基和醚键三种官能团，酸性条件酯基发生水解，但是产物只有1种，B错误；
C．该有机物分子中含sp3杂化的饱和碳原子，不可能所有原子共平面，C错误；
D．分子中含有2个苯环，1mol化合物X在一定条件下最多可与6molH2发生加成反应，酯基中的碳氧双键不能与氢气发生加成，故D正确；
答案选D。
3. 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 的乙酸和盐酸混合溶液含个
B. 7.1g氯气与充分反应转移电子数为
C. 78g过氧化钠与足量充分反应，转移电子数为
D. 标准状态下，20g含有的质子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A． 题干未告知溶液的体积，故无法计算的乙酸和盐酸混合溶液含的数目，A错误；
B．由于Cl2和水反应是一个可逆反应，故无法计算7.1g氯气与充分反应转移电子数，小于，B错误；
C．78g过氧化钠与足量SO2充分反应，方程式为：Na2O2+SO2=Na2SO4，故转移电子数为2，C错误；
D．标准状态下，20g含有的质子数为=，D正确；
故答案：D。
4. 实验是探究元素化合物性质的重要方法。利用下列实验装置和试剂能实现相应元素不同价态间转化的是
选项 试剂 元素不同价态间的转化
a b c
A 硫酸 亚硫酸钠 新制氯水
B 稀硫酸 硫化亚铁 氯化铁溶液
C 浓硝酸 铜片 水
D 浓盐酸 高锰酸钾 溴化钾溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2，没有发生氧化还原反应，S的化合价没有变化，故A不符合题意；
B．稀硫酸和硫化亚铁生成H2S，铁的化合价没有变化，故B不符合题意；
C．浓硝酸和铜片生成NO2，N元素从+5价转化为+4价，NO2和水反应生成HNO3和NO，N元素化合价从+4变为+5和+2，故C不符合题意；
D．浓盐酸和高锰酸钾生成Cl2，Cl元素化合价从-1价变为0价，Cl2和溴化钾溶液反应为，Cl元素化合价从0价变为-1价，故D符合题意；
故答案选D 。
5. 我国学者研制了一种锌基电极，与涂覆氢氧化镍镍基电极组成可充电电池，其示意图如下。放电时，转化为。下列说法错误的是
A. 放电时，正极反应为：
B. 放电时，若外电路有电子转移，则有向正极迁移
C. 充电时，为外接电源负极
D. 充电时，阴极反应为：
【答案】B
【解析】
【分析】放电时，锌基电极为负极，Zn转化为，电极反应式为：，镍基电极为正极，电极反应式为：，充电时，a接电源负极，锌基电极为阴极，电极反应式为：，b接电源正极，镍基电极为阳极，电极反应式为：。
【详解】A．放电时，镍基电极为正极，电极反应式为：，A正确；
B．放电时，锌基电极为负极，Zn转化为，电极反应式为：，混合电解液中没有Zn2+，B错误；
C．充电时，a接电源负极，锌基电极阴极，C正确；
D．充电时，锌基电极为阴极，电极反应式为：，D正确；
故选B。
6. 短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X与W、Z相邻，且X、Z同主族，W、X、Y、Z的最外层电子数之和为18，Y的金属性是短周期元素中最强的。下列说法正确的是
A. 简单离子半径： B. 简单氢化物的还原性：
C. Y、Z形成的化合物中有共价键 D. W的氧化物的水化物均为强酸
【答案】B
【解析】
【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Y的金属性是短周期元素中最强的，则Y与Z同周期，Y为Na元素。X与W、Z相邻，且X、Z同主族，设X元素原子的最外层电子数为n，则W原子的最外层电子数为n-1，Z元素原子的最外层电子数为n，W、X、Y、Z的最外层电子数之和为18，则n-1+n+n+1=18，n=6，从而得出W、X、Y、Z分别为N、O、Na、S。
【详解】A．X、Y、Z分别为O、Na、S，硫离子电子层数最多，半径最大，氧离子和钠离子核外电子相同，钠离子核电荷数更大，半径更小，故简单离子半径：S2-＞O2-＞Na+，A错误；
B．W、X分别为N、O，非金属性N＜O，非金属性越强，简单氢化物越弱，则简单氢化物的还原性：NH3>H2O，B正确；
C．Y、Z形成的化合物为Na2S，属于离子化合物，不含共价键，C错误；
D．W为N元素，W的氧化物的水化物可能为HNO3、HNO2等，HNO3为强酸，HNO2为弱酸，D错误；
故选B。
7. HA和HB是两种一元弱酸，其难溶盐RA和RB的溶度积：，已知不发生水解，实验测得25℃时RA和RB的饱和溶液中，随的变化为线性关系，下列说法不正确的是
A. 甲表示RB的饱和溶液中随的变化
B. 等体积、等浓度的ROH溶液与HA溶液混合时，存在
C. 由图可知，当RA饱和溶液中时，
D. 25℃时，将难溶盐RA、RB加入蒸馏水中混合、振荡、静置后，上层清液中
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知当时，，因为，因此甲的，乙的，所以甲表示RB的饱和溶液中随的变化 A正确；
B．HA是一元弱酸，不发生水解，所以等体积、等浓度的ROH溶液与HA溶液混合所得溶质RA为强碱弱酸盐，溶液中存在质子守恒：，B正确；
C．RA难溶盐的饱和溶液中存在，根据图像可知，增大，增大，因为不变，若加入HA，增大，减少，因此加入的酸不是HA，则时，，C错误；
D．上层清液中的浓度相等，根据，可知，，D正确；
故选C。
8. 在工业上经常用水蒸气蒸馏的方法从橙子等水果果皮中收集橙油(主要成分是柠檬烯)，其键线式和实验步骤如下：
对象 密度 熔点 沸点 化学性质
柠檬烯 177℃ 遇明火、高温、强氧化剂易燃
39.8℃ 遇明火易爆炸
I．提取柠檬烯
①将200g新鲜的橙子皮剪成小碎片后，投入烧瓶D中，加入约水，按照上图安装水蒸馏装置。
②松开弹簧夹G，加热水蒸气发生器A至水沸腾，当T形管的支管口大量水蒸气时夹紧弹簧夹G，开启冷却水，水蒸气蒸馏即开始进行。一段时间后可观察到锥形瓶馏出液的水面上有一层很薄的油层。
II．提纯柠檬烯
①将馏出液用萃取，萃取3次后合并萃取液，置于装有适量无水硫酸钠的锥形瓶中。
②将锥形瓶中的溶液倒入蒸馏烧瓶中蒸馏。本实验共获得橙油
回答下列问题：
（1）直形玻璃管C的作用_______。
（2）水蒸气蒸馏时，判断蒸馏结束的方法是_______。
（3）将馏出液用萃取时，柠檬烯从_______(填仪器名称)的_______(填“上口”或“下口”)出来。
（4）无水硫酸钠可以换成_______(填字母)。
a．浓硫酸 b．熟石灰 c．无水氯化镁
（5）提纯柠檬烯的蒸馏操作时，下列操作的先后顺序分别为_______(填字母)
a．通冷凝水 b．加热蒸馏烧瓶
蒸馏操作用_______加热的方法。
（6）新鲜橙子皮中的橙油质量分数为_______%(保留到小数点后两位)。
【答案】（1）平衡圆底烧瓶A中的压强
（2）接液管中流出的物质澄清透明(或将新馏出液滴入水中，不分层或无油珠)。
（3） ①. 分液漏斗 ②. 下口
（4）c （5） ①. ab ②. 水浴加热
（6）0.88
【解析】
【分析】提取柠檬烯时，应将新鲜的橙子皮剪碎，以增大接触面积。进行水蒸气蒸馏时，应先制取水蒸气，确认装置内空气被排出后，再与橙子皮接触进行蒸馏。加热蒸馏烧瓶前，应先开启冷却水，再进行水蒸气蒸馏。将馏出液用CH2Cl2萃取3次后，合并萃取液，置于装有适量无水硫酸钠中除掉水，再将所得溶液蒸馏。
【小问1详解】
A装置加热时，若产生的水蒸气压强过大，会将瓶塞冲出，则直形玻璃管C的作用：平衡圆底烧瓶A中的压强；
【小问2详解】
柠檬烯是油状液体，水蒸气蒸馏时，若无油状液体蒸气，则表明蒸馏结束，判断方法是：接液管中流出的物质澄清透明(或将新馏出液滴入水中、不分层或无油珠)；
【小问3详解】
CH2Cl2的密度比水大，在下层，则将馏出液用CH2Cl2萃取时，柠檬烯从分液漏斗的下口出来；
【小问4详解】
浓硫酸具有强氧化性，可能会导致柠檬烯氧化，熟石灰的吸水能力差，无水氯化镁易吸水，且放出的热量少，则无水硫酸钠可以换成无水氯化镁，故选c；
【小问5详解】
提纯柠檬烯的蒸馏操作时，为充分收集柠檬烯，同时防止损坏冷凝管，应先通冷凝水后加热蒸馏烧瓶，则操作的先后顺序分别为a、b。CH2Cl2的沸点为39.8℃，柠檬烯的沸点为177℃，提纯柠檬烯时，先将萃取剂二氯甲烷蒸出，为使受热均匀且便于控制温度，采用水浴加热蒸馏；
【小问6详解】
新鲜橙子皮中的橙油质量分数为≈0.88%。
9. 锗是一种重要的半导体材料，其有机化合物在治疗癌症方面有着独特的功效。如图为工业上利用湿法炼锌渣(主要含有、、、、)制备高纯锗的工艺流程：
已知：①为两性化合物。②易水解，在浓盐酸中溶解度低。
③常温下，部分金属阳离子转化为氢氧化物沉淀的pH见表。
离子
开始沉淀pH 7.5 2.2 6.2 8.2
完全沉淀pH 9.0 3.2 8.2 11.2
④有机试剂丹宁沉淀金属离子的沉淀率见表。
离子
沉淀率(%) 0 99 0 97~98.5
（1）“浸出”时加热的目的是_______，该过程发生的主要反应为_______；浸出渣的主要成分是_______(填化学式)。
（2）浸出后加入溶液的作用是_______(用离子方程式表示)。滤饼1中主要成分为一种，常温下调节溶液的pH范围为_______。如果不加溶液，pH就需要调节到更大的数值，这样会造成_______的不良后果。
（3）“滤液2”中主要含有的金属阳离子是_______(填离子符号)。
（4）与纯水反应的化学方程式为_______。
（5）若含锗3.65%的湿法炼锌渣的质量为，氢气还原过程中参与反应的氢气体积为89.6L(标准状况下)，则锗的回收率为_______。
【答案】（1） ①. 加快浸出反应速率，提高锗元素浸出率 ②. ③.
（2） ①. ②. 3.2—6.2 ③. 形成沉淀，造成损失
（3）和
（4）
（5）80%
【解析】
【分析】湿法炼锌渣含有GeO2、ZnO、FeO、Fe2O3、SiO2，加入稀硫酸酸浸，SiO2属于难溶于水的酸性氧化物，不与硫酸反应，GeO2、ZnO属于两性氧化物，FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，它们与稀硫酸反应生成Ge4+、Zn2+、Fe2+、Fe3+，过滤，浸出渣的主要成分是SiO2，向浸出液中加入次氯酸钠，利用次氯酸钠的强氧化性，将Fe2+氧化为Fe3+，然后调节pH至3.9，使Fe3+以氢氧化铁形式沉淀出来，滤液1中加入有机试剂单宁，Fe3+与有机沉淀丹宁发生络合反应形成沉淀，过滤后得到含有Ge元素的沉淀，将沉淀灼烧得到GeO2，用浓盐酸溶解GeO2生成GeCl4，GeCl4水解生成GeO2·nH2O，GeO2·nH2O脱水后再次得到GeO2，用氢气还原得到高纯度的Ge；
【小问1详解】
浸出时加热的目的是加快浸出反应速率，提高锗元素浸出率；浸出中SiO2属于难溶于水的酸性氧化物，不与硫酸反应，GeO2、ZnO属于两性氧化物，FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，它们与稀硫酸反应生成Ge4+、Zn2+、Fe2+、Fe3+，过滤，浸出渣的主要成分是SiO2，且浸出时发生化学反应的方程式为GeO2+2H2SO4=Ge(SO4)2+2H2O；
【小问2详解】
由表中数据可知沉淀亚铁离子的pH较大，需要将其氧化为铁离子，加入次氯酸钠的目的是将亚铁离子氧化为铁离子，故反应的离子方程式为：2Fe2++ClO +2H+=2Fe3++Cl +H2O；滤饼1中主要成分为一种，即为氢氧化铁，由表格中数据，为了使氢氧化铁完全沉淀，pH需要大于3.2，为了避免Zn2+的沉淀，pH需要小于6.2,故调节溶液的pH范围为3.2—6.2；如果不加次氯酸钠溶液，pH就需要调节到更大的数值，这样会形成Ge(OH)4沉淀，造成Ge4+损失；
【小问3详解】
过滤1后滤饼1的主要成分是氢氧化铁，滤液1的离子有Ge4+、Zn2+、加入硫酸引入的硫酸根和过量的氢离子，及加入次氯酸钠，引入钠离子，过量的次氯酸根生成氯离子，由表中数据可知加入有机试剂单宁后Ge4+的沉淀率为97%~98.5%，滤液2中主要含有的金属阳离子是Zn2+和Na+；
【小问4详解】
由分析可知，GeCl4水解生成GeO2·nH2O，化学方程式为GeCl4+(2+n)H2O=GeO2·nH2O+4HCl；
【小问5详解】
若含锗3.65%的湿法炼锌渣的质量为5kg，氢气还原过程中参与反应的氢气体积为89.6L(标准状况下)，则锗的回收率为n(H2)==4mol，已知发生反应2H2+GeO2=2H2O+Ge，则可得Ge的物质的量为2mol，炼锌渣中锗的物质的量为：=2.5mol，则锗的回收率为=80%。
10. 先进的甲醇低压羰基合成乙酸工艺的普及推广，导致我国乙酸产能过剩。使用特定催化剂进行乙酸直接加氢制备乙醇的反应原理如下：
主反应：△H1
副反应：
副反应的反应热绝对值远远小于主反应的反应热绝对值。
（1）一定温度下，将1 mol CH3COOH(g)、5 mol H2(g)通入到恒压密闭容器中(不考虑副反应)。达到平衡时，H2的转化率为4%，该反应放热a kJ。则该温度下主反应的△H1=_______。该反应自发发生的条件为_______(选填“高温”“低温”或者“任何温度”)。
（2）250℃下，恒压密闭容器中充入一定量H2(g)和CH3COOH(g) (不考虑副反应)，下列条件不能判断反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A. 混合气体密度保持不变 B. 混合气体的平均相对分子质量保持不变
C. H2O的体积分数不变 D. n(H2O)和n(CH3CH2OH)的比值一定
（3）已知：Ⅰ．S表示选择性，且主反应产物的选择性往往大于副反应产物的选择性
Ⅱ．
在n(H2)：n(CH3COOH)=10时：2 MPa下，平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度的变化；250℃下，平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化均如图所示。
①250℃下，乙醇选择性随压强变化的曲线是_______(填字母)。
②曲线b变化的原因是_______。
③150℃，在催化剂作用下H2和CH3COOH反应一段时间后，乙醇的选择性位于m点。不改变反应的温度和时间，一定能提高乙醇选择性的措施_______(填一条)。
（4）一定温度和恒定压强下，向初始体积为1 L容积可变的密闭容器中通入2 mol H2和1 mol CH3COOH同时发生主反应和副反应，测得平衡时n[H2O(g)]=0.8 mol，体系中气体物质的量减小20%，则平衡时，c(H2)_______mol/L，主反应的Kc=_______。
【答案】（1） ①. -10a kJ/mol ②. 低温 （2）D
（3） ①. a ②. 主反应和副反应均为放热反应，温度升高，主反应和副反应的平衡均逆向移动，主反应逆向移动的程度大于副反应 ③. 使用对主反应催化活性更高的催化剂(或加压)
（4） ①. 1 ②. 2
【解析】
【小问1详解】
根据反应方程式可知：CH3COOH与H2按照1：2的物质的量关系反应。现在在恒压条件下加入1 mol CH3COOH(g)、5 mol H2(g)，可见H2过量，反应达到平衡时H2的转化率为4%，反应消耗H2的物质的量是n(H2)=5 mol×4%=0.2 mol，该反应放热a kJ，则2 mol H2(g)完全反应放出热量为Q=10a kJ，故的反应热△H1=-10a kJ/mol；
该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，△H＜0，△S＜0，根据反应自发进行的条件是△G=△H-T△S＜0，则该反应自发发生的条件为低温条件；
【小问2详解】
A．反应混合物都是气体，气体的质量不变。反应在恒温、恒压条件下进行，气体的体积随着气体的物质的量的改变而改变，则混合气体的密度随着气体的物质的量的改变而改变，因此根据气体的密度不变作为判断化学平衡的标志，A不符合题意；
B．该反应的正反应是气体物质的量减小的反应，反应混合物都是气体，气体的质量不变，若气体的平均相对分子质量保持不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，B不符合题意；
C．在恒温恒压条件下进行该反应，若反应正向进行，H2O(g)的体积分数就会增大；若反应逆向进行，H2O(g)的体积分数就会减小，若其体积分数不变，则说明反应达到平衡状态，C不符合题意；
D．若反应开始加入反应物，则生成的n(H2O)：n(CH3CH2OH)=1：1，则无论反应是否达到平衡状态，在任何时刻二者的物质的量的比都始终是1：1，因此不能根据n(H2O)：n(CH3CH2OH)不变判断反应是否达到平衡状态，D符合题意；
故合理选项是 D；
【小问3详解】
①主反应为气体体积减小的放热反应，增大压强，化学平衡正向移动，乙醇的选择性上升，则250℃下，乙醇选择性随压强变化的曲线是a；
②主反应和副反应的正反应均为放热反应，升高温度，化学平衡均逆向移动，主反应逆向移动的程度大于副反应，所以乙醇的选择性随着温度升高而减小；
③150℃，在催化剂作用下H2和CH3COOH反应一段时间后，乙醇的选择性位于m点。不改变反应的温度和时间，由于主反应的正反应是气体体积减小的反应，而副反应反应前后气体的物质的量不变，因此要提高乙醇选择性，可以是增大压强；或者是使用对主反应催化活性更高的催化剂，来提高主反应中乙醇选择性；
【小问4详解】
反应开始时容器的容积为1 L，加入物质的物质的量：n(CH3COOH)=1 mol，n(H2)=2 mol，平衡时n[H2O(g)]=0.8 mol，体系中气体物质的量减小20%，假设主反应产生H2O的物质的量为x，假设副反应产生H2O的物质的量是y，根据主反应中物质反应转化关系可知平衡时各种气体的物质的量：n(CH3COOH)=(1-x) mol，n(H2)=(2-2x) mol，n(CH3CH2OH)= n(H2O)=x mol。它们的平衡时的物质的量又是副反应起始时的物质的量，由副反应方程式：中物质反应转化关系可知平衡时：n(CH3COOH)=(1-x-y) mol，n(CH3CH2OH)=(x-y) mol，n(CH3COOC2H5)=y mol，n(H2O)=(x+y) mol=0.8 mol。平衡时气体的物质的量减少20%，则n(总)平衡=n(CH3COOH)+n(CH3CH2OH)+n(CH3COOC2H5)+n(H2O)+n(H2)=(1-x-y) mol+(x-y) mol+y mol+0.8 mol+(2-2x) mol=(1+2)mol×80%=2.4 mol，两式联立，解得x=0.6 mol，y=0.2 mol。容器的容积与气体的物质的量呈正比。反应开始时容器容积是1 L，气体总物质的量是3 mol，反应达到平衡时气体物质的量减小20%，则平衡时容器的容积V=1 L×80%=0.8 L，故平衡时H2的平衡浓度：c(H2)==1 mol/L；c(CH3CH2OH)==0.5 mol/L，c(CH3COOH)==0.25 mol/L，c(H2O)==1.0 mol/L，故主反应的化学平衡常数K==2。
【化学——选修3：物质结构与性质】
11. 锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)等过渡金属元素化合物的应用研究是前沿科学之一，回答下列问题：
（1）价电子排布式为_______。金属锰可导电、导热，有金属光泽和延展性，这些性质都可以用“_______理论”解释。
（2）已知金属锰有多种晶型，γ型锰的面心立方晶胞俯视图符合下列_______(填序号)，Mn原子的配位数为_______。
A． B． C． D．
（3）是一种紫色晶体，其中DMSO为二甲基亚砜，化学式为。DMSO中硫原子的杂化轨道类型为_______，中键角_______中键角(填“大于”“小于”或“等于”)，的中心原子价层电子对数为_______，元素S、Mn、N的电负性由大到小的顺序为_______。
（4）镍和苯基硼酸在催化剂作用下可以合成丙烯醇()，该物质与丙醛()相比，两者沸点相差较大，原因是_______。
（5）的晶胞结构如图甲所示，其中离子坐标参数A为，B为，则C的离子坐标参数为_______。一定温度下，晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为作密置单层排列，填充其中(如图乙)，已知的半径为，设阿伏加德罗常数值为NA，每平方米面积上具有该晶体的质量为_______g(用含a、NA的代数式表示)。
【答案】（1） ①. 3d5 ②. 电子气
（2） ①. C ②. 12
（3） ①. sp3 ②. 小于 ③. 4 ④. N>S>Mn
（4）都是分子晶体，丙烯醇分子之间能形成分子间氢键
（5） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
锰元素的原子序数为25，基态原子的价电子排布式为3d54s2，故Mn2+的价电子排布式为3d5；金属晶体中原子之间存在金属键，描述金属键本质的最简单理论是电子气理论，电子气理论可解释金属晶体的熔沸点的高低，也可以解释金属的导电、导热性能，有金属光泽和延展性，则金属锰可导电、导热，有金属光泽和延展性可用电子气理论解释，故答案为：3d5；电子气；
【小问2详解】
γ型锰为面心立方晶胞，晶胞中锰原子位于晶胞的顶点和面心，由图可知， C为面心立方晶胞俯视图，晶胞中顶点的锰与位于面心的锰原子紧邻，则每个锰原子周围紧邻的原子数为12，故答案为：C；12；
【小问3详解】
二甲基亚砜中硫原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，则硫原子的杂化方式为sp3杂化，丙酮中羰基碳原子的杂化方式为sp2杂化，无孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用，则二甲基亚砜中键角∠C—S—O小于丙酮中键角∠C—C—O；高氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，则离子的空间构型为正四面体形；元素的非金属性越大，电负性越大，元素非金属性的强弱顺序为N>S>Mn，则电负性的大小顺序为N>S>Mn，故答案为：sp3；小于；4；N>S>Mn；
【小问4详解】
丙烯醇和丙醛都是分子晶体，相对分子质量相等的丙烯醇和丙醛中，丙烯醇分子间之间能形成分子间氢键，分子间的分子间作用力大于丙醛，沸点高于丙醛，故答案为：都是分子晶体，丙烯醇分子之间能形成分子间氢键；
【小问5详解】
由氧化镍晶胞中离子坐标参数A为(0，0，0)、B为(1，1，1)可知，晶胞的边长为1，则位于右侧面心离子坐标参数C为(1，，)；由图乙可知，每个镍离子被3个氧离子包围，每个氧离子被3个镍离子包围，相对位置如图所示：，相邻的3个氧离子的中心形成边长为2apm的正三角形，每个三角形中含有1个镍离子，三角形的面积为×2apm×2apm×sin60°=a2pm2，实际上镍离子被如图所示的两个小三角形所包含：，两个小三角形形成的平行四边形的面积为2a2pm2，含有的氧离子个数为6×=1，则每平方米面积上具有该晶体的质量为g=g，故答案为：(1，，)；。
【化学——选修5：有机化学基础】
12. 某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮的中间体G()。
已知：+R' Br+NH2+2HBr
请回答：
（1）化合物A的名称为___________；化合物E的含氧官能团的名称是___________。
（2）化合物C的结构简式是___________，B→C的反应类型为___________；设计A→B及C→D的目的是___________。
（3）写出F→G的化学方程式___________。
（4）检验F中Br的试剂有和___________。
（5）写出同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式___________(任写一种)。
①分子中含有二取代的苯环，无其他环状结构。
②谱和IR谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，无氮氧键。
③能与按物质的量进行加成反应。
（6）乙二胺()是常用螯合剂，试用为原料合成乙二胺(用流程图表示，无机试剂任选)。___________
【答案】（1） ①. 苯胺 ②. 硝基和羰基
（2） ①. ②. 取代反应 ③. 保护氨基
（3）+NH3+HBr
（4）和
（5） （6）CH2=CH2
【解析】
【分析】A发生取代反应生成B，A为，B在硫酸作用下与硝酸发生对位取代生成C为；C水解生成D，D取代生成E，E发生取代反应生成F为，F发生取代反应生成G；
【小问1详解】
A为，化合物A的名称为苯胺；化合物E的含氧官能团的名称是硝基和羰基；
【小问2详解】
由分析可知，化合物C的结构简式是；B在硫酸作用下与硝酸发生对位取代生成C为，B→C的反应类型为取代反应，设计A→B先反应氨基及C→D又生成氨基，目的是保护氨基；
【小问3详解】
F发生取代反应生成G ，F→G的化学方程式+NH3→+HBr；
【小问4详解】
检验F中Br先发生水解反应生成NaBr，再加入过量硝酸除去多余碱调节溶液为酸性，再滴加硝酸银观察沉淀颜色，需要的试剂有和和；
【小问5详解】
①分子中含有二取代的苯环，无其他环状结构。②谱和IR谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，无氮氧键，则取代基为氨基。③能与按物质的量进行加成反应，说明除了苯环外还有一个能与氢气加成的不饱和键，满足条件的同分异构体为；
【小问6详解】
由流程中F→G的反应可知，乙二胺中氨基将溴原子取代得到，与溴单质发生加成反应得到，则合成路线为。
