1、1压轴套题增分练 31用含钴废料(主要成分为 Co2O3，含少量 Fe2O3、Al 2O3、NiO、SiO 2等)制备草酸钴晶体(CoC 2O42H2O)的流程如图：(1)滤渣的成分是_；浸钴时 Al2O3溶解的离子方程式为_；Co 2O3溶解的离子方程式为_。(2)滤液加入 H2O2的目的是_；加入 CoO产生Fe(OH)3和 Al(OH)3的原因是_；若要将滤液中 Fe3 和Al3 全部沉淀，则应将滤液的 pH控制在_。(已知：溶液中离子浓度小于1105 molL1 ，则认为离子完全沉淀；Ni(OH) 2、Fe(OH) 3、Al(OH) 3的 Ksp分别为11015 、110 38 、11
2、0 32 )(3)加入有机萃取剂的目的是_。(4)加入(NH 4)2C2O4反应的离子方程式为_；过滤得到的CoC2O42H2O需用蒸馏水洗涤，检验是否洗涤干净的方法是_。答案 (1)SiO 2 Al 2O36H =2Al3 3H 2O Co2O3SO 4H =2Co2 SO 2H 2O23 24(2)将 Fe2 氧化成 Fe3 ，以便生成 Fe(OH)3沉淀而除去 CoO 与溶液中的 H 反应，使c(H )减小，Fe 3 和 Al3 的水解平衡正向移动，从而生成 Fe(OH)3和 Al(OH)3沉淀 5 molL1 110 11 3KspFe（ OH） 3c（ Fe3 ） 3110 3811
3、0 5molL1 ，此时溶液 pH3；当 Al3 沉淀完全时，溶液中 c(OH ) 3KspAl（ OH） 3c（ Al3 ）molL1 110 9 molL1 ，此时溶液 pH5；当 Ni2 沉淀完全时，溶液3110 32110 5中 c(OH ) molL1 110 5 molL1 ，此时溶液KspNi（ OH） 2c（ Ni2 ） 110 15110 5pH9；故要使 Fe3 、Al 3 全部沉淀，应使滤液的 pH控制在 5c(Cl )c(HSO )c(H )c(SO )c(OH )3 23解析 (1)根据题意，有N 2(g)O 2(g)=2NO(g) H180.5 kJmol1 ，C(
4、s)O 2(g)=CO2(g) H393.5 kJmol1 ，CO(g) O2(g)=CO2(g) H283 12kJmol1 ，根据盖斯定律，由2得：2NO(g)2CO(g)= =N2(g)2CO 2(g) H(2832180.5) kJmol 1 746.5 kJmol 1 。(2) v(CO) 4.410 3 molL1 min1 。由题图知，12 min（ 0.10 0.06） mol1 L9 min后，NO、CO 的物质的量浓度降低，N 2的物质的量浓度增大，说明平衡正向移动。该反应是放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，平衡逆向移动，A 项错误；加入 NO，NO 的浓度应增大，但题
5、图中 NO的浓度却减小，B 项错误；加入催化剂，平衡不移动，C 项错误；降低温度，平衡正向移动，D 项正确。24 min达到平衡时，CO 的物质的量减少 0.10 mol0.04 mol0.06 mol，则生成 n(CO2)0.06 mol，此时 n(NO)0.14 mol， n(CO)0.04 mol， n(N2)0.03 mol，故 CO2的体积分数为6100%22.2%。化学平衡常数0.06 mol（ 0.14 0.04 0.03 0.06） molK 3.4。c2（ CO2） c（ N2）c2（ CO） c2（ NO） 0.0620.030.0420.142(3)SO 2和 NaOH溶
6、液反应，溶质可能是 NaOH、Na 2SO3或 Na2SO3或 Na2SO3、NaHSO 3或NaHSO3，根据题图， Oa段消耗的盐酸的物质的量大于 ab段消耗的盐酸的物质的量，且 Oa段无气体产生，可知 O点溶液中的溶质为 NaOH、Na 2SO3。a 点溶液中的溶质为NaCl、NaHSO 3，HSO 的电离程度大于水解程度，因此溶液显酸性，结合题图中消耗的 HCl3的物质的量，知 a点含有 0.3 mol NaCl和 0.2 mol NaHSO3，则溶液中各离子浓度大小关系为 c(Na )c(Cl )c(HSO )c(H )c(SO )c(OH )。3 234化学选修 3：物质结构与性质
7、铝、锌及其化合物在工农业生产中应用广泛。请回答下列问题：(1)基态 Zn2 的价电子排布图为_，其核外电子占据的能量最高的能层符号是_。(2)原子簇是由几个到几百个原子形成的聚集体，如铝原子簇 Al13、Al 14。其中 Al13的性质与卤素的性质相似，铝原子簇 Al13属于_晶体，铝原子间的作用力为_。(3)三乙基铝和三氯化钛可用作丙烯定向聚合的催化剂，如： Al（ C2H5） 3 TiCl3 该反应中涉及的物质中碳原子的杂化轨道类型有_，CH 的空间构型为3_，反应涉及的元素中电负性最大的是_。(4)已知 Zn2 等过渡元素离子形成的水合离子的颜色如下表所示：离子 Sc3 Cr3 Fe2
8、Zn2水合离子的颜色 无色 绿色 浅绿色 无色请根据原子结构推测 Sc3 、Zn 2 的水合离子为无色的原因：_。(5)金属锌是人体必需的微量元素之一，其堆积方式如图甲所示，晶胞结构如图乙所示。若锌原子的半径为 a pm，阿伏加德罗常数的值用 NA表示，则该锌晶体的密度为_ gcm3 (用含 a的代数式表示)。7答案 (1) M(2)分子 共价键(3)sp2、sp 3 三角锥形 Cl(4)3d轨道上没有未成对电子(或 3d轨道为全空或全满状态)(5)6528NAa310 30解析 (1)Zn 的核外电子数为 30，根据构造原理，基态原子的价电子排布式为3d104s2，故基态 Zn2 的价电子排
9、布图为 ，核外电子占据的能量最高的能层符号为 M。(2)Al13的性质与卤素的性质相似，故 Al13晶体应为分子晶体，Al 13中铝原子间的作用力为共价键。(3)CH3、CH 2中碳原子都形成了 4个单键，采取 sp3杂化，而双键碳原子形成 1个双键和 2个单键，采取 sp2杂化、CH 的中心原子碳的价层电子对数为33 4，含 1对孤对电子，空间构型为三角锥形。反应涉及的元素有4 1 32C、H、Cl、Al、Ti，电负性最大的是非金属元素 Cl。(4)基态 Sc3 、Zn 2 的核外电子排布式分别为1s22s22p63s23p6、1s 22s22p63s23p63d10，3d 轨道上未成对电子
10、数都为 0，故可推测水合离子的颜色与 3d轨道上未成对电子数有关，当 3d轨道上没有未成对电子时，水合离子为无色。(5)在六方最密堆积中，晶胞的底面积为 2 a2 pm2，晶胞的高为 a pm。晶胞的体3463积 V pm38 a31030 cm3。1 个晶胞中所含 Zn原子个数为 4 4(23a2463a) 2 1612，锌晶胞密度 gcm3 112 265NA82a310 30 6528NAa310 30gcm3 。5化学选修 5：有机化学基础2017年治疗膀胱癌的有机小分子药物 M被批准使用，其合成路线如图：8已知：请回答：(1)A的名称为_，G 中含氧官能团的名称为_。(2)的反应类型
11、为_。H 的分子式为_。(3)的化学方程式为_。(4)的化学方程式为_。(5)D的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_种(不含立体异构)；a能与 Na反应产生气体b既能发生银镜反应，又能发生水解反应其中核磁共振氢谱有 4组峰的物质的结构简式为_(任写一种)。(6)参照上述合成路线，设计由 2甲基丙酸和甲醇为起始原料制备 2甲基丙烯酸甲酯的合成路线(无机试剂任选)：_。答案 (1)1，4戊二醇 羰基、酯基(2)消去反应 C 6H7O4N9(3) 4) (5)12 或(6) 10解析 (1)根据 G的结构简式，可推知 F为 ，结合已知信息及合成路线图知，E 为 ，C 为 ，B 为CH3COCH2
12、CH2CHO，B 为 A的催化氧化产物，A为 ，其名称为 1，4戊二醇。G 中含氧官能团的名称为羰基、酯基。(2)反应为 转化为 ，为消去反应。根据 H的结构简式，可知其分子式为 C6H7O4N。(3)反应为 的催化氧化反应。(4)C为 ，其还原所得产物 D为 ，反应为 D发生缩聚反应得到高分子化合物。(5)D为 ，根据能与 Na反应产生气体及既能发生银镜反应，又能发生水解反应，则该同分异构体含有甲酸酯基和羟基，可看11成由 HCOO和C 4H8OH形成的化合物，由于C 4H9有CH 2CH2CH2CH3、 、 四种，用OH 取代四者中的 1个 H后所得产物分别有4、4、3、1 种，即C 4H8OH有 12种，故 HCOO和C 4H8OH形成的化合物共有 12种。核磁共振氢谱中有 4种氢原子的同分异构体为或 。(6)运用逆合成分析法，倒推中间产物，确定合成路线。
