四川省達州市2023屆高三下學(xué)期二模化學(xué)試題 含解析

達州市普通高中2023屆第二次診斷性測試理科綜合化學(xué)試題注意事項：1.本試卷分為第I卷(選擇題)和第I卷(非選擇題)兩部分。答卷前，考生用直徑0.5mm黑色簽字筆將自己的姓名、班級、準考證號涂寫在答題卡上，檢查條形碼粘貼是否正確。2.選擇題使用2B鉛筆填涂在答題卡對應(yīng)題目標號的位置上，如需改動，用橡皮擦擦干凈后再選涂答案括號；非選擇題用直徑0.5mm黑色簽字筆書寫在答題卡的對應(yīng)框內(nèi)，超出答題區(qū)域書寫的答案無效。在試題卷上答題無效。3.考試結(jié)束，將答題卡交回。4.本試卷如遇缺頁、漏頁、字跡不清等，考生須及時報告監(jiān)考老師。相對原子質(zhì)量：H-1C-12N-14O-16Si-28S-32Ca-40Mn-55Ni-59第I卷(選擇題，共126分)1.化學(xué)與生活、生產(chǎn)及環(huán)境密切相關(guān)，下列說法錯誤的是A.常規(guī)融雪劑(CaCl2、NaCl等)的使用對橋梁和環(huán)境有破壞作用B.“北溪”管道輸送的天然氣主要成分是烷烴，其中己烷占絕大多數(shù)C.家庭裝修時用水性漆替代傳統(tǒng)的油性漆，有利于健康及環(huán)境D.葡萄酒中的花青素在堿性環(huán)境下顯藍色，故可用蘇打粉檢驗假紅酒【答案】B【解析】【詳解】A．常規(guī)融雪劑(CaCl2、NaCl等)溶于水形成鹽溶液，會加速金屬的銹蝕，對橋梁和環(huán)境有破壞作用，A正確；B．天然氣主要成分是甲烷，B錯誤；C．水性漆替代傳統(tǒng)的油性漆，可減少甲醛的有毒物的排放，有利于健康及環(huán)境，C正確；D．花青素在堿性環(huán)境下顯藍色，蘇打溶液顯堿性能使花青素變色，故可用蘇打粉檢驗假紅酒，D正確；故選B。2.下列離子方程式書寫正確的是A.用Pt電極電解AlCl3飽和溶液：2H2O+2Cl-H2↑+Cl2↑+2OH-B.向NaClO溶液中通入少量SO2：SO2+ClO-+H2O=+Cl-+2H+C.碳酸氫銨溶液中滴入少量的氫氧化鈉溶液：+OH-NH3·H2OD.CuSO4溶液與閃鋅礦(ZnS)反應(yīng)生成銅藍(CuS)：Cu2+(aq)+ZnS(s)Zn2+(aq)+CuS(s)【答案】D【解析】【詳解】A．電解過程中生成的氫氧根離子會和鋁離子生成了氫氧化鋁沉淀，A錯誤；B．NaClO溶液中通入少量SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子和氯離子，氫離子與次氯酸根離子結(jié)合為弱酸次氯酸：SO2+3ClO-+H2O=+Cl-+2HClO，B錯誤；C．碳酸氫銨溶液中滴入少量的氫氧化鈉溶液，氫氧根離子首先和碳酸氫根離子生成碳酸根離子和水：，C錯誤；D．CuSO4溶液與閃鋅礦(ZnS)反應(yīng)生成更難溶的銅藍(CuS)：Cu2+(aq)+ZnS(s)Zn2+(aq)+CuS(s)，D正確；故選D。3.某有機物分子結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法正確的是A.該分子中含有4種官能團B.該分子一氯代物有12種C.該分子中至少有7個碳原子共直線D.該有機物只能與堿溶液反應(yīng)【答案】B【解析】【詳解】A．該分子中含有碳碳三鍵、氨基、酯基，共3種官能團，A錯誤；B．如圖所示，該分子的一氯代物共12種，B正確；C．苯環(huán)上處于對位碳原子共直線，與碳碳三鍵直接相連的碳原子共直線，如圖所示：，該分子中至少有5個碳原子共直線，C錯誤；D．該有機物含碳碳三鍵和苯環(huán)，可以氫氣發(fā)生加成反應(yīng)；含酯基，能與堿溶液發(fā)生水解反應(yīng)，含氨基，能與酸發(fā)生中和反應(yīng)，D錯誤；故選B。4.如圖所示實驗操作正確的是A.測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱B.除去Fe2(SO4)3溶液中的FeSO4C.驗證犧牲陽極法保護鐵D.驗證溫度對水解平衡的影響【答案】C【解析】【詳解】A．測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱裝置中缺少攪拌棒，A錯誤；B．氯氣和亞鐵離子反應(yīng)生成氯化鐵，引入氯離子新雜質(zhì)，B錯誤；C．鋅比鐵活潑，鋅做負極保護鐵，陰極區(qū)（鐵附近）加入鐵氰化鉀溶液不變藍，能驗證犧牲陽極法保護鐵，C正確；D．加熱試管中液體體積要小于試管容積的三分之一，D錯誤；故選C。5.四川大學(xué)余達剛教授課題組發(fā)展了一種鎳催化下用CO2制備苯乙酸的反應(yīng)，反應(yīng)原理如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A.H+向B極移動B.A極的電極反應(yīng)式為C.若使用鉛蓄電池作電源，則每生成0.5mol苯乙酸，消耗49gH2SO4D.該反應(yīng)的原子利用率為100%，有利于實現(xiàn)碳中和【答案】D【解析】【分析】由圖可知，A極發(fā)生還原反應(yīng)生成羧酸，反應(yīng)為，A為陰極；B極發(fā)生氧化反應(yīng)生成，反應(yīng)為-2e-+Br-+H+，B為陽極；【詳解】A．電解池中陽離子向陰極遷移，H+向A極移動，A錯誤；B．由分析可知，A極發(fā)生還原反應(yīng)生成羧酸，反應(yīng)為，B錯誤；C．鉛蓄電池放電總反應(yīng)為：；若使用鉛蓄電池作電源，則每生成0.5mol苯乙酸，根據(jù)電子守恒可知，，消耗1molH2SO4，質(zhì)量為98g，C錯誤；D．該反應(yīng)的總反應(yīng)為，故原子利用率為100%，有利于實現(xiàn)碳中和，D正確；故選D。6.W、X、Y、Z、M、N為六種短周期主族元素。W核外電子數(shù)等于其周期數(shù)，X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的同周期元素且W2Z是最常用的溶劑。W、X、Y、Z的最外層電子數(shù)之和與N的質(zhì)子數(shù)相等。只有M是金屬元素。下列說法正確的是A.由W、Y、Z三種元素組成的化合物可能是強電解質(zhì)B.氫化物的沸點：Z>N>XC.離子半徑：N>M>Z>YD.W和M形成的化合物溶于水顯酸性【答案】A【解析】【分析】W、X、Y、Z、M、N為六種短周期主族元素。W的核外電子數(shù)等于其周期數(shù)，W為氫；X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的同周期元素且W2Z是最常用的溶劑，則X、Y、Z分別為碳、氮、氧；W、X、Y、Z的最外層電子數(shù)之和與N的質(zhì)子數(shù)相等，則N為硫；只有M是金屬元素，M可能為鈉、鎂、鋁等；【詳解】A．由W、Y、Z三種元素組成的化合物硝酸銨，硝酸銨為強電解質(zhì)，A正確；B．碳可以和氫形成相對分子質(zhì)量很大的高聚物，沸點能很高，B錯誤；C．電子層數(shù)越多半徑越大，電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越??；離子半徑：N>Y>Z>M，C錯誤；D．若M為鈉，則W和M形成的化合物氫化鈉和水生成氫氧化鈉，為堿性，D錯誤；故選A。7.常溫下，向濃度為0.01mol·L-1的H3AsO3溶液中滴加NaOH溶液，溶液中含砷微粒的物質(zhì)的量分數(shù)與溶液pH的關(guān)系如圖所示。關(guān)于該過程的說法不正確的是A.pH為7.35~7.45的溶液中含砷元素的主要微粒是H3AsO3B.Ka1(H3AsO3)的數(shù)量級是10-10C.當pH=13時，溶液中的=-0.8D.c點，c(Na+)>c()+3c()+2c()【答案】C【解析】【分析】如圖所示，a點，，同理根據(jù)b點和c點，，?！驹斀狻緼．如圖所示，pH為7.35~7.45的溶液中含砷元素的主要微粒是H3AsO3，A正確；B．根據(jù)分析，，數(shù)量級是10-10，B正確；C．當pH=13時，，，=0.8，C錯誤；D．c點溶液中溶質(zhì)成分為等物質(zhì)的量的Na3AsO3和Na2HAsO3，溶液呈堿性，根據(jù)電荷守恒：，由于，故，溶液呈堿性，，故，D正確；故選C。第II卷(非選擇題，共174分)三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第22題-第32題為必考題，每個試題考生都必須做答。第33題一第38題為選考題，考生根據(jù)要求做答(一)必考題(共129分)8.錳酸鋰(LiMn2O4)是鋰電池正極材料，以軟錳礦為原料，生產(chǎn)錳酸鋰的流程如下：已知：①軟錳礦的成分如下：成分MnO2Fe2O3CaOSiO2其他不反應(yīng)雜質(zhì)質(zhì)量分數(shù)69.6%7.6%5.6%9.0%8.2%②K2MnO4在強堿性溶液(pH大于13.5)中穩(wěn)定，在酸性、中性和弱堿性環(huán)境中會發(fā)生歧化反應(yīng)生成和MnO2。③苯胺(C6H5NH2)還原性較強，在該條件下可被氧化為硝基苯(C6H5NO2)。④錳酸鋰為灰黑色粉末，離子化合物，易溶于水，難溶于無水乙醇。（1）“氧壓浸出”的浸出溫度為260°C，并維持500r/min的速率攪拌，此時發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。（2）“加熱溶解”和“除雜”時均要嚴格控制溶液pH的原因是___________，“除雜”中加入CaO后，需要適當加熱并攪拌的目的是___________，若此時溶液中c()=2.5mol/L，則1m3溶液中理論上需要加入的CaO的質(zhì)量為___________kg。（3）“一系列的操作”是將所得溶液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，其中洗滌的試劑最好選用___________。A.冷水 B.熱水 C.95%乙醇溶液 D.LiOH溶液（4）純度的測定：取0.5800g錳酸鋰[Mr(LiMn2O4)=181]樣品與稀硝酸和雙氧水反應(yīng)，將Mn元素完全轉(zhuǎn)化為Mn2+，除去過量的雙氧水，調(diào)節(jié)pH，滴加指示劑，用濃度為0.3000mol/L的EDTA標準溶液滴定，終點時消耗EDTA標準溶液20.00mL(Mn2+與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比為1：1)①若反應(yīng)時，N元素的化合價不變，則錳酸鋰與稀硝酸和雙氧水反應(yīng)的離子方程式為___________。②樣品中錳酸鋰的純度為___________%(保留兩位有效數(shù)字)?！敬鸢浮浚?）2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O（2）①.防止錳酸鉀在酸性、中性和弱堿性環(huán)境中發(fā)生歧化反應(yīng)②.加快反應(yīng)速率，使CaSiO3顆粒增大便于過濾③.8.75（3）C（4）①.②.94【解析】【分析】軟錳礦加入氫氧化鉀、加水，通入氧氣氧化浸出得到錳酸鉀，加入氫氧化鉀溶解，加入氧化鈣除去硅等雜質(zhì)，過濾除去濾渣，濾液加入苯胺、氫氧化鋰，處理得到錳酸鋰；【小問1詳解】“氧壓浸出”的浸出溫度為260°C，二氧化錳和氧氣、氫氧化鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成錳酸鉀和水，2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O；【小問2詳解】已知，K2MnO4在強堿性溶液(pH大于13.5)中穩(wěn)定，在酸性、中性和弱堿性環(huán)境中會發(fā)生歧化反應(yīng)生成和MnO2；“加熱溶解”和“除雜”時均要嚴格控制溶液pH的原因是防止錳酸鉀在酸性、中性和弱堿性環(huán)境中發(fā)生歧化反應(yīng)；“除雜”中加入CaO后，氧化鈣和水生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和硅酸根離子生成硅酸鈣沉淀，操作需要適當加熱并攪拌的目的是加快反應(yīng)速率，使CaSiO3顆粒增大便于過濾；若此時溶液中c()=2.5mol/L，更加錳元素守恒可知，，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，、，硅元素轉(zhuǎn)化為硅酸鈣需要消耗氧化鈣，根據(jù)元素守恒可知，，則二氧化硅需要消耗氧化鈣，，則需要在加入氧化鈣質(zhì)量為26.25kg-17.5kg=8.75kg；【小問3詳解】錳酸鋰為灰黑色粉末，離子化合物，易溶于水，難溶于無水乙醇。故洗滌的試劑最好選用95%的乙醇溶液，故選C；【小問4詳解】①若反應(yīng)時，N元素的化合價不變，錳元素化合價由+3.5變?yōu)?2、氧元素化合價由-1變?yōu)?，根據(jù)電子守恒、質(zhì)量守恒配平，反應(yīng)為；②Mn2+與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比為1：1，結(jié)合錳元素守恒可知，樣品中錳酸鋰的純度為。9.某重金屬離子處理劑M(Na2CS3·xH2O)為紅色固體，易溶于水，性質(zhì)與碳酸鈉類似，水溶液顯堿性，在空氣中易被氧化。Ⅰ．M的制備：步驟一：向三頸燒瓶中加入少量磁力攪拌子，再加入10.00mL(密度為1.26g/mL)CS2。步驟二：用恒壓滴液漏斗向三頸燒瓶中加入50mLl.00mol/L的Na2S溶液，再向球形冷凝管中通入冷水，打開磁力攪拌器和加熱裝置，控制溫度在25°C反應(yīng)15min，關(guān)掉磁力攪拌器和加熱裝置。待溶液冷卻后，(實驗操作)，得M的溶液，通過處理后得M晶體(Na2CS3·xH2O)。步驟三：再將溫度分別控制在30°C、35°C、40°C、45°C，重復(fù)以上操作，可得反應(yīng)溫度對全硫碳酸鈉產(chǎn)率的影響如圖乙；硫化鈉和二硫化碳分別在40°C和45°C反應(yīng)時，反應(yīng)時間對全硫碳酸鈉產(chǎn)率的影響如圖丙。已知：CS2易燃，有毒，不溶于水，沸點為46°C，能與NaOH溶液反應(yīng)?；卮鹣铝袉栴}：（1）步驟一三頸燒瓶中加入的CS2是否過量___________(填“是”或“否”)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：___________。（2）該制備過程不能用明火加熱的原因是___________。由圖，溫度應(yīng)控制在___________°C，原因是___________。（3）步驟一若三頸燒瓶中忘加磁力攪拌子，正確操作是___________。步驟三中的實驗操作和過濾均用到的玻璃儀器是___________。Ⅱ．M的性質(zhì)探究：（4）M溶液顯堿性的原因是___________(用離子方程式表示)。（5）向M溶液中滴加硫酸酸化的K2Cr2O7溶液，溶液中有綠色的Cr3-產(chǎn)生。某同學(xué)在所得溶液中加入過量的BaCl2溶液，通過測定產(chǎn)生的白色沉淀的質(zhì)量來求所用Na2CS3質(zhì)量，你是否同意他的觀點___________(填“是”或“否”)，理由是___________?！敬鸢浮浚?）①.是②.CS2+Na2SNa2CS3（2）①.所用的CS2沸點低，易燃②.40③.CS2沸點低(46℃)，且40℃達平衡產(chǎn)率高（3）①.待溶液冷卻后，再補加磁力攪拌子②.燒杯（4）CS+H2OHCS+OH-（5）①.否②.硫酸酸化的K2Cr2O7溶液中混入了【解析】【分析】三頸燒瓶加入CS2，再加入Na2S溶液，控制溫度反應(yīng)一段時間，二硫化碳和硫化鈉加熱生成Na2CS3，處理后得到M晶體(Na2CS3·xH2O)；【小問1詳解】由圖可知，隨著溫升高，Na2CS3產(chǎn)率增加，說明升高溫度后反應(yīng)仍能夠生成Na2CS3，故步驟一三頸燒瓶中加入的CS2過量；發(fā)生反應(yīng)為二硫化碳和硫化鈉加熱生成Na2CS3，化學(xué)方程式為：CS2+Na2SNa2CS3；【小問2詳解】已知：CS2易燃，有毒，不溶于水，沸點為46°C；故該制備過程不能用明火加熱的原因是所用的CS2沸點低，易燃。由圖可知，溫度應(yīng)控制在40°C，原因是原料CS2沸點低(46℃)，且40℃達平衡產(chǎn)率高；【小問3詳解】步驟一若三頸燒瓶中忘加磁力攪拌子，正確操作是待溶液冷卻后，再補加磁力攪拌子。由圖甲可知步驟三中的實驗操作中需要使用燒杯，過濾操作也會用到燒杯，故都用到的玻璃儀器是燒杯；【小問4詳解】Na2CS3·xH2O為紅色固體，易溶于水，性質(zhì)與碳酸鈉類似；則M溶液顯堿性的原因是CS水解生成HCS和氫氧根離子導(dǎo)致溶液顯堿性：CS+H2OHCS+OH-；【小問5詳解】向M溶液中滴加硫酸酸化的K2Cr2O7溶液的過程中引入的硫酸根離子也會和加入的氯化鋇溶液生成硫酸鋇沉淀，通過測定產(chǎn)生的白色沉淀的質(zhì)量來求所用Na2CS3質(zhì)量會產(chǎn)生實驗誤差，故不同意他的觀點。10.工業(yè)上常用甲烷和水蒸氣催化重整制備H2，該工藝同時發(fā)生如下反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH1反應(yīng)Ⅱ：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH2（1）反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ以物質(zhì)的量分數(shù)表示的平衡常數(shù)Kx與溫度T變化關(guān)系如圖甲所示，則ΔH1-ΔH2___________0(填“>”“<”或“=”)。（2）恒容密閉容器中，按質(zhì)量比為8：9加入CH4和H2O，下列說法正確的是___________。A.達平衡時，CH4和H2O的轉(zhuǎn)化率相等B.反應(yīng)Ⅰ低溫時容易自發(fā)進行C.當壓強不再發(fā)生改變時，反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ均達到了平衡D.單位時間內(nèi)，若有2molH-O鍵斷裂，同時有3molH-H鍵斷裂，則反應(yīng)Ⅰ處于平衡狀態(tài)（3）某科研小組研究了反應(yīng)I的動力學(xué)，獲得其速率方程v正=k正·cm(CH4)·cn(H2O)，k正為速率常數(shù)(只受溫度影響)，反應(yīng)級數(shù)是反應(yīng)的速率方程式中各反應(yīng)物濃度的指數(shù)之和。在某溫度下進行實驗，測得各組分初始濃度和反應(yīng)初始速率如下：實驗序號123CH4濃度/mol·L-10.10000.20000.2000H2O濃度/mol·L-10.10000.10000.2000速率/mol·L-1·s-13.75×10-41.50×10-33.00×10-3若某時刻，測得c(CH4)=0.4000mol·L-1，c(H2O)=0.4000mol·L-1，則此時的反應(yīng)速率v正=___________。（4）在2.4MPa下，將CH4和H2O(g)按照1：3的比例通入反應(yīng)器中。平衡時各組分的物質(zhì)的量分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖乙所示。①600°C時，若經(jīng)過tmin，反應(yīng)達到平衡。該條件下，反應(yīng)I的Kp=___________(MPa)2(列出計算式即可)。②H2的含量在740°C左右出現(xiàn)峰值的原因為___________。（5）某工廠用電解原理除去H2中的雜質(zhì)CH4、CO和CO2，其裝置如圖丙所示：①CH4參與的電極反應(yīng)為___________。②經(jīng)測定，原料氣中各氣體的體積分數(shù)為：氣體H2CH4COCO2體積分數(shù)82%3%5%10%若電解過程中消耗了100m3的原料氣，則可得到相同條件下純凈H2___________m3。【答案】（1）>（2）C（3）0.024mol·L-1·s-1（4）①.②.740℃前，反應(yīng)I進行程度大，740℃后，則是反應(yīng)Ⅱ進行程度大（5）①.CH4-8e-+10OH-=+7H2O②.99【解析】【小問1詳解】根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)Ⅰ-反應(yīng)Ⅱ得：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，平衡常數(shù)為，則，結(jié)合圖像可知，隨著溫度升高，減小、增大，則隨著溫度升高，則反應(yīng)吸熱反應(yīng)，焓變ΔH1-ΔH2大于零；【小問2詳解】A．CH4和H2O物質(zhì)的量投料為1:1，反應(yīng)Ⅰ中甲烷與水系數(shù)比為1:1，水還參與反應(yīng)Ⅱ，故達平衡時，CH4和H2O的轉(zhuǎn)化率不會相等，A錯誤；B．結(jié)合圖像可知，隨著溫度升高，增大，反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)為吸熱的熵增反應(yīng)，故在高溫時容易自發(fā)進行，B錯誤；C．反應(yīng)Ⅰ為氣體分子數(shù)改變的反應(yīng)，且2個反應(yīng)同時進行，當壓強不再發(fā)生改變時，說明平衡不再移動，反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ均達到了平衡，C正確；D．由于反應(yīng)Ⅱ中也存在氫氧鍵斷裂、氫氫鍵斷裂，故單位時間內(nèi)，若有2molH-O鍵斷裂，同時有3molH-H鍵斷裂，不說明反應(yīng)Ⅰ中正逆反應(yīng)速率相等，不能說明反應(yīng)Ⅰ處于平衡狀態(tài)，D錯誤；故選C；【小問3詳解】由實驗1、2可知，3.75×10-4mol·L-1·s-1=k正·(0.1000)m·(0.1000)n、1.50×10-3mol·L-1·s-1=k正·(0.2000)m·(0.1000)n，可知m=2；由實驗2、3可知，1.50×10-3mol·L-1·s-1=k正·(0.2000)m·(0.1000)n、3.00×10-3mol·L-1·s-1=k正·(0.2000)m·(0.2000)n，可知n=2；3.00×10-3mol·L-1·s-1=k正·(0.2000)m·(0.2000)n，結(jié)合c(CH4)=0.4000mol·L-1，c(H2O)=0.4000mol·L-1時：v正=k正·(0.4000)m·(0.4000)n，解得v正=0.024mol·L-1·s-1；【小問4詳解】①600°C時，在2.4MPa下，將CH4和H2O(g)按照1：3的比例通入反應(yīng)器中，假設(shè)甲烷、水投料分別為1mol、3mol；600°C時，若經(jīng)過tmin，反應(yīng)達到平衡，總的物質(zhì)的量為(4+2a)mol，氫氣、水的物質(zhì)的量分數(shù)分別為0.35、0.45，則、，解得a=0.5mol、b=0.25mol，則平衡時總的物質(zhì)的量為5mol，甲烷、一氧化碳分別為0.5mol、0.25mol，其物質(zhì)的量分數(shù)分別為0.1、0.05，故該條件下，反應(yīng)I的Kp=(MPa)2；②等量水參與反應(yīng)，反應(yīng)Ⅰ生成氫氣更多，740℃前，反應(yīng)Ⅰ進行程度大，740℃后，則是反應(yīng)Ⅱ進行程度大，導(dǎo)致H2的含量在740°C左右出現(xiàn)峰值；【小問5詳解】①由圖可知，B極生成氫氣，為陰極；則CH4在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸根離子，參與的電極反應(yīng)為CH4-8e-+10OH-=+7H2O。②用電解原理除去H2中的雜質(zhì)CH4、CO和CO2，混合氣中CO2被氫氧化鈉吸收，不是氧化還原反應(yīng)，CH4、CO在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)均生成碳酸根離子，根據(jù)電子守恒可知，、，則甲烷、一氧化碳生成氫氣分別為100m3×3%×4=12m3、100m3×5%×1=5m3，原混合氣中有氫氣82m3，故共得到相同條件下純凈H299m3。[化學(xué)一選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]11.科學(xué)工作者合成了含鎂、鎳、碳、氮4種元素的超導(dǎo)材料，具有良好的應(yīng)用前景。回答下列問題：（1）下列屬于碳原子激發(fā)態(tài)軌道表示式的有___________(填字母，下同)，其中失去最外層上一個電子所需能量最低的是___________。（2）含有碳元素的有機化合物分布極廣，最簡單的為碳正離子，該離子的幾何構(gòu)型為___________；乙醇的揮發(fā)性比水的強，原因是___________；如圖是葉綠素的結(jié)構(gòu)示意圖，配體是一種平面大環(huán)有機物，該結(jié)構(gòu)中N原子的雜化方式為___________，C-Nσ鍵有___________個。（3）某種半導(dǎo)體NiO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖)，其中陰離子采用面心立方最密堆積方式，半徑r(O2-)=anm。①阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體密度為___________g·cm-3.(用含a，NA的表達式表示)。②NiO晶體中部分O原子被N原子替代后可以改善半導(dǎo)體的性能，Ni-N鍵中離子鍵成分的百分數(shù)小于Ni-O鍵，原因是___________。③若該晶胞中氧原子有25%被氮原子替代，則該晶體的化學(xué)式為___________；N所替代的O的位置可能是___________?！敬鸢浮浚?）①.BC②.B（2）①.平面三角形②.乙醇比水形成的分子間氫鍵數(shù)目少，分子間作用力?、?sp2④.8（3）①.②.電負性O(shè)>N，O對電子的吸引能力更強，Ni和O之間更容易成離子鍵③.Ni4O3N④.頂點或一對平行平面的面心【解析】【小問1詳解】碳原子的基態(tài)電子排布式為1s22s22p2，根據(jù)基態(tài)碳原子受到激發(fā)，電子從低能級跳躍到高能級上，則四個選項中屬于碳原子激發(fā)態(tài)軌道表示式的有BC，而A是基態(tài)碳原子電子軌道表示式，D是基態(tài)N原子電子軌道表示式，故答案是BC；根據(jù)電子離核越遠，越容易失去，則失去最外層上一個電子所需能量最低的是選項B，因為其它選項最外層是第二層，而B是第三層，故答案是B?！拘?詳解】離子的價層電子對數(shù)為3，孤電子對為0，根據(jù)價層電子對互斥理論，其空間構(gòu)型為平面三角形；乙醇的揮發(fā)性比水的強，說明乙醇的沸點比水低，沸點和分子間作用力有關(guān)，乙醇和水雖同為分子晶體，但乙醇比水形成的分子間氫鍵數(shù)目少，分子間作用力小，故乙醇的沸點比水低，乙醇的揮發(fā)性比水的強；根據(jù)葉綠素結(jié)構(gòu)示意圖，N原子構(gòu)成平面大環(huán)結(jié)構(gòu)，可知其雜化方式為sp2；C-N形成的共價鍵單鍵都是σ鍵，形成的雙鍵中有一個是σ鍵，則C-Nσ鍵有8個。【小問3詳解】①根據(jù)NiO晶胞結(jié)構(gòu)可知，其一個晶胞中含有O2-離子4個，Ni2+離子4個，氧原子量為16，鎳原子量約為59，則其晶胞質(zhì)量為m=，O2-離子采用面心立方最密堆積方式，半徑r(O2-)=anm，設(shè)晶胞邊長為xnm，則可得關(guān)系式2x2=16a2，解得x=2anm，則晶胞的體積v=16a3nm3，則晶胞的密度為====g·cm-3。②鍵的極性強弱和成鍵元素的電負性強弱有關(guān)，Ni-N鍵和Ni-O鍵相比，由于氧元素電負性大于氮元素，則O對電子的吸引能力更強，Ni和O之間更容易成離子鍵。③根據(jù)均攤法，NiO晶胞中含有O2-離子4個，Ni2+離子4，若該晶胞中氧原子有25%被氮原子替代，即氧原子被氮原子代替，則該晶體的化學(xué)式為Ni4O3N；在晶胞中，有一個O原子被N原子取代，可能是頂點