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110
2、15 、110 38 、110 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 Co2O3 SO 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， Fe3 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 3KspFe（OH）3c（Fe3 ）molL1
3、110 11 molL1 ，此时溶液 pH3；当 Al3 沉淀完全3110 38110 5时，溶液中 c(OH ) molL1 110 9 3KspAl（OH）3c（Al3 ） 3110 32110 5molL 1，此时溶液 pH5；当 Ni2 沉淀完全时，溶液中 c(OH ) molL1 110 5 molL1 ，此时溶液 pH9；KspNi（OH）2c（Ni2 ） 110 15110 5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 ) 3 23c(OH )解析 (1)根据题意 ，有N 2(g)O 2(g)=2NO(g) H1
4、80.5 kJmol1 ，C(s)O 2(g)=CO2(g) H393.5 kJmol1 ，CO(g) O2(g)12=CO2(g) H283 kJmol1 ，根据盖斯定律 ，由2得：2NO(g)2CO(g)= =N2(g)2CO 2(g) H(2832180.5) kJmol1 746.5 kJmol1 。(2)v(CO) 4.410 3 molL1 min1 。由题图知，12 （0.10 0.06） mol1 L9 minmin 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
5、，NO 的浓度应增大，但题图中 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(N 2) 0.03 mol，故 CO2的体积分数为100%22.2%。化学平衡常数 K0.06 mol（0.14 0.04 0.03 0.06） mol 3.4。c2（CO2）c（N2）c2（CO）c2（NO） 0.0620.030.0420.142(3)SO
6、2和 NaOH 溶液反应，溶质可能是 NaOH、 Na2SO3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、 Na2SO3。a 点溶液中的溶质为 NaCl、NaHSO 3，HSO 的电离程度大 3于水解程度，因此溶液显酸性，结合题图中消耗的 HCl 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 2
7、34化学 选修 3：物质结构与性质铝、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 3构型为_，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
8、表所示：离子 Sc3 Cr3 Fe2 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_ gcm 3 (用含 a 的代数式表示 )。答案 (1) M(2)分子 共价键(3)sp2、 sp3 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
9、子排布式为 3d104s2，故基态 Zn2 的价电子排布图为 ，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 3对数为 3 4，含 1 对孤对电子，空间构型为三角锥形。反应涉及的4 1 32元素有 C、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1s22s22p63s23
10、p6、1s 22s22p63s23p63d10，3d 轨道上未成对电子数都为 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。3463晶胞的体积 V pm38 a31030 cm3。1 个晶胞中所含 Zn(23a2463a) 2原子个数为 4 4 12，锌晶胞密度 16 112 265NA82a310 30gcm3 gcm3 。6528NAa310 305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：
11、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 C6H7O4N(3) 4) (5)12 或(6) 解析 (1)根据 G 的
12、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CH3COCH2CH2CHO，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，可看成由 HCOO和C 4H8OH 形成的化合物，由于C 4H9有CH2CH2CH2CH3、 、 、 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。
