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【化学——选修3:物质结构与性质】(15分) 石墨烯[如图(a)所示]是一种由单...

【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)

石墨烯[如图(a)所示]是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯[如图(b)所示。

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(1)基态碳原子的核外电子有_________种运动状态。

(2)图(a)中,1号C与相邻C形成σ键的个数为________。

(3)图(b)中,1号C的杂化方式是________,该C与相邻C形成的键角________(填“>”“<”或“=”)图(a)中1号C与相邻C形成的键角。

(4)若将图(b)所示的氧化石墨烯分散在H2O中,则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有________(填元素符号)。

(5)石墨烯可转化为富勒烯分子(C60),C60属于________晶体,某金属M与C60可制备一种低温超导材料,晶胞如图所示,

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M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为________,该材料的化学式为________。

 

(1) 6 (2分) ; (2) 3 (2分) ; (3) sp3 (2分) ; < (2分); (4) O、H (2分) ; (5) 12 (2分); M3C60 (3分)。 【解析】 试题分析:(1)C是6号元素,所以基态碳原子的核外电子有6种不同的运动状态。(2)图(a)中,1号C与相邻C形成σ键的个数为3个;(3)在(a)中1号C的键角是120°,而图(b)中,1号C的杂化方式是sp3杂化,键角是接近109°28′,所以图(b)中的键角<图(a)中1号C与相邻C形成的键角。(4)若将图(b)所示的氧化石墨烯分散在H2O中,则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有O、H两种元素的原子;(5)石墨烯可转化为富勒烯分子(C60),C60是60个C原子形成的分子,属于分子晶体;某金属M与C60可制备一种低温超导材料,M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为12×1/4+8+1=12;在该晶胞中含有的C60的个数是:8×1/8+6×1/2=4,n(M):n(C60)=12:4=3:1,所以该材料的化学式为M3C60。 考点:考查电子的移动状态、元素的杂化、键角大小比较、物质的晶体类型的判断、晶体化学式的确定。  
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【化学——选修2:化学与技术】(15分)硫铁矿烧渣(主要成分为 Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等)是生产硫酸的工业废渣,其综合利用对环境保护具有现实意义。利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的实验流程如下:

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已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如图所示:

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回答下列问题:

(1)酸浸、过滤后滤液中的金属阳离子是______________。

(2)煅烧 FeCO3生成产品 I的化学反应方程式为 _______。实验室进行煅烧操作所需仪器除了酒精喷灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外,还有__________。

(3)产品的化学式为 _______________,为了获得产品,向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后,还需要进行的操作是:__________________

(4)检验产品 II中是否含有氯化物杂质的实验操作是:取少量产品于试管中配成溶液______________

 

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(16分)甲、乙两同学欲分别完成“钠与氯气反应”的实验.

I.甲同学的方案为:取一块绿豆大的金属钠(切去氧化层),用滤纸吸净煤油,放在石棉网上,用酒精灯微热.待钠熔成球状时,将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方(装置如图I).该方案的不足之处有

_______________________________(至少答出两点).

II.乙同学所采用的装置如图,回答下列问题:

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(1)按图组装仪器、添加药品,实验开始后,先将浓盐酸挤入试管,试管中发生反应的离子方程式为 _________________________________ ;待装置中出现_____________现象后,点燃酒精灯.

(2)点燃酒精灯后,玻璃管中出现的现象是_______________________________(至少答出两点)

(3)乙同学欲将虚框内装置改为图所示装置,并测量多余气体的体积.

若图所示量气装置由干燥管、乳胶管和50mL滴定管组装而成,此处所用滴定管是______(填“酸式”或“碱式”)滴定管.

为提高测量的准确性,图装置中的液体可用______________;收集完气体并冷却至室温后读数,读数前应进行的操作是_______________.

如果开始读数时操作正确,最后读数时俯视右边滴定管液面,会导致所测气体的体积______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).

 

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(14分)满分5 manfen5.com

如图中,A、B、C、D、E是单质,G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物,已知:

反应C+G满分5 manfen5.comB+H能放出大量的热,G是红综色固体粉末;

I是一种常见的温室气体,它和E可以发生反应:2E+I满分5 manfen5.com2F+D,F中的E元素的质量分数为60%.

回答问题:

1中反应的化学方程式为____________________________________

(2) 1.6g G 溶于盐酸,得到的溶液与铜粉完全反应,至少需要铜粉_______

(3) C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为________________________,反应后的溶液与过量的化合物I反应的离子方程式为________________________________

(4) E与I反应的化学方程式为__________________________________

(5) 写出H物质在工业上的一种用途_____________。

(6)将一定量的B完全溶于过量盐酸中,然后通入0.005mol Cl2,再加入0.01mol重铬酸钾晶体(K2Cr2O7),恰好使溶液中B2+全部转化为B3+,铬元素本身被还原为+3价铬离子。通过计算确定原B的物质的量为(     )

  A0.01mol        B0.03mol            C0.04mol           D0.07mol

 

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(13分)三氟化氮(NF3)是一种无色,无味的气体,它是微电子工业技术的关键原料之一,三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有:HF、NO和HNO3,请根据要求回答下列问题:

(1)反应过程中,被氧化与被还原的元素原子的物质的量之比为__________.

(2)写出该反应的化学方程式____________________________________________.

若反应中生成0.2 mol HNO3,转移的电子数目为________个.

(3) 三氟化氮可由氨气和氟气反应得到:4NH3+3F2=NF3+3NH4F ,据题意推测  NF3F2NO三种气体中,氧化性由弱到强的顺序为____________________

(4)NF3是一种无色、无臭的气体,但一旦NF3在空气中泄漏,还是易于发现.你判断该气体泄漏时的现象是___________________________________________________.

(5)一旦NF3泄漏,可以用NaOH溶液喷淋的方法减少污染,其产物除NaNO2、NaF、H2O外,还肯定有____________________________(填化学式).

 

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8.34gFeSO4·7H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示,下列说法正确的是

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A.温度为78时固体物质M的化学式为FeSO4•5H2O

B.温度为l59时固体物质N的化学式为FeSO4•3H2O

C.在隔绝空气条件下,N得到P的化学方程式为FeSO4 满分5 manfen5.com FeO+SO3

D.取适量380时所得的样品P,隔绝空气加热至650,得到一种固体物质Q,同时有两种无色气体生成,Q的化学式为Fe2O3

 

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