物质A～E均含同种元素，都是中学化学中常见的物质，它们可发生-优题课

【化学一选修3：物质结构与性质】(15分）
（1）PM2.5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾，光化学烟雾中含有NO_x、HCOOH、（PAN）等二次污染物。
①1mol PAN中含有的σ键数目为_______。PAN中除H外其余三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________________。
②NO能被FeSO₄溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H₂O)₅]SO₄，该配合物中中心离子的配位数为_______，中心离子的核外电子排布式为_______________。
③相同压强下，HCOOH的沸点比CH₃OCH₃____（填“高”或“低”），其原因是___________________。
（2）PM2.5微细粒子包含(NH₄)₂SO₄、NH₄NO₃等。
①(NH₄)₂SO₄晶体中各种微粒间的作用力不涉及___________（填序号）。
a．离子键
b．共价键
c．配位键
d．范德华力
e．氢键
②NH₄NO₃中阳离子的空间构型为_____，阴离子的中心原子轨道采用_______杂化。
（3）测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β—射线吸收法，β—射线放射源可用⁸⁵Kr。已知Kr晶体的晶胞结构如图所示，设晶体中与每个Kr原子紧相邻的Kr原子有m个，晶胞中Kr原子为n个，则m/n=_____（填数字）。

【化学一选修2：化学与技术】(15分）纳米材料二氧化钛(TiO₂)具有很高的化学活性，可做性能优良的催化剂。
（1）工业上二氧化钛的制备是：
Ⅰ.将干燥后的金红石（主要成分TiO₂，主要杂质SiO₂)与碳粉混合装人氯化炉中，在髙温下通人Cl₂，制得混有SiCl₄杂质的TiCl₄。
Ⅱ.将混有SiCl₄杂质的TiCl₄分离，得到纯净的TiCl₄。
Ⅲ.在TiCl₄中加水、加热，水解得到沉淀TiO₂•xH₂O。
Ⅳ.TiO₂•xH₂O高温分解得到TiO₂。
①TiCl₄与SiCl₄在常温下的状态是。Ⅱ中所采取的操作名称。
②如实验IV中，应将TiO₂•xH₂O放在(填仪器编号）中加热。

（2）据报道“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO₂，TiO₂受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H₂O₂，其过程大致如下：
．O₂ → 2O
．O + H₂O → 2OH(羟基)
．OH + OH → H₂O₂
① b中破坏的是(填“极性共价键”或“非极性共价键”）。
② H₂O₂能清除路面空气中的C_XH_Y、CO等，其主要是利用了H₂O₂的_(填“氧化性”或“还原性”）。
（3）过氧化氢是重要的化学试剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量。请填写下列空白：
①取10．00mL密度为g/mL的过氧化氢溶液稀释至250mL。取稀释后的过氧化氢溶液25．00mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数配平及化学式填写在方框里。
MnO₄^- + H₂O₂ + H⁺ ="=" Mn²⁺ + H₂O +
②滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。滴定到达终点的现象是。
③重复滴定三次，平均耗用cmol/L KMnO₄标准溶液VmL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为。
④若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果（填“偏髙”或“偏低” 或“不变”）。

(15分)工业生产中产生的SO₂、NO直接排放将对大气造成严重污染。利用电化学原理吸收SO₂和NO，同时获得 Na₂S₂O₄和 NH₄NO₃产品的工艺流程图如下(Ce为铈元素)。

请回答下列问题：
（1）装置I中生成HSO－3的离子方程式为。
（2）含硫各微粒(H₂SO₃、HSO－3和SO2－3)存在于SO₂与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数ω与溶液pH的关系如下图所示。

①下列说法正确的是（填标号）。

A．pH = 7时，溶液中c( Na⁺) < c (HSO－3) + c(SO2－3)

B．由图中数据，可以估算出H₂SO₃的第二级电离平衡常数K₂≈10^－7

C．为获得尽可能纯的 NaHSO₃，应将溶液的pH控制在 4～5为宜

D．pH = 9时溶液中 c(OH^－)=" c" (H⁺) + c(HSO－3)+ 2c(H₂SO₃)

②向pH = 5的NaHSO₃溶液中滴加一定浓度的 CaCl₂溶液，溶液中出现浑浊，其pH 降为2 ，用化学平衡移动原理解释溶液 pH 降低的原因。
（3）装置Ⅱ中的反应在酸性条件下进行，写出NO被氧化为NO－2离子方程式。
（4）装置Ⅲ的作用之一是再生Ce⁴⁺，其原理如下图所示。

图中A为电源的（填“正”或“负”）极。右侧反应室中发生的主要电极反应式为。
（5）已知进人装置Ⅳ的溶液中NO－2的浓度为 0.75 mol/L ，要使 1m³该溶液中的NO－2完全转化为 NH₄NO₃，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的 O₂的体积为 L 。

Ⅰ．化学反应总是伴随能量变化，已知下列化学反应的焓变
2HI(g)＝H₂(g)+I₂(g) △H₁
SO₂(g)+ I₂(g) + 2H₂O(g)＝H₂SO₄(l)+2HI(g) △H₂
H₂SO₄(l)＝H₂O(g) + SO₂(g) +1/2O₂(g) △H₃
2H₂O(g)＝2H₂(g)+ O₂ (g) △H₄
（1）△H₄与△H₁、△H₂、△H₃之间的关系是：△H₄=。
（2）若反应SO₂(g)+I₂(g)+2H₂O(g)＝H₂SO₄(l)+2HI(g) 在150℃下能自发进行，则△H ____ 0
A．大于B．小于C．等于 D．大于或小于都可
Ⅱ．以CO₂为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点，下面为CO₂加氢制取乙醇的反应：
2CO₂(g)+6H₂(g)CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g) △H＝QkJ/mol (Q＞0)
在密闭容器中，按CO₂与H₂的物质的量之比为1:3进行投料，在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数（y%）如下图所示。完成下列填空：

（1）表示CH₃CH₂OH体积分数曲线的是____（选填序号）
（2）在一定温度下反应达到平衡的标志是_____
A.平衡常数K不再增大
B.CO₂的转化率不再增大
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变
D.反应物不再转化为生成物
（3）其他条件恒定，如果想提高CO₂的反应速率，可以采取的反应条件是_______（选填编号）；达到平衡后，能提高H₂转化率的操作是_______（选填编号）
A．降低温度B．充入更多的H₂C．移去乙醇D．增大容器体积
（4）图中曲线a和c的交点R对应物质的体积分数y_R=_______%

【化学—选修3物质结构与性质】（1）A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

电离能(KJ/mol)	I₁	I₂	I₃	I₄
A	932	1821	15390	21771
B	738	1451	7733	10540

根据上述信息，写出B的基态原子核外电子排布式，预测A和氯元素形成的简单分子空间构型为。
（2）钴(Co)可形成分子式均为Co(NH₃)₅BrSO₄的两种配合物，往其中一种配合物的溶液中加入AgNO₃溶液时，无明显现象，往其溶液中加BaCl₂溶液时若，产生白色沉淀，则该配合物的化学式为，中心离子的配位数为。
（3）参考下表中的物质熔点回答下列问题

物质	NaF	NaCl	NaBr	NaI	NaCl	KCl	RbCl	CsCl
熔点(℃)	995	801	755	651	801	776	715	646

根据上表数据解释钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点变化规律。
（4）C₆₀可用作储氢材料。C₆₀的结构如图1。已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm，C₆₀中C-C键长为145～140pm，有同学据此认为C₆₀的熔点高于金刚石，你认为是否正确，并阐述理由。科学家把C₆₀和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图2所示，该物质在低温时是一种超导体，该物质的K原子和C₆₀分子的个数比为。

（5）三聚氰胺分子的结构简式如图3，则其中氮原子轨道杂化类型是，l mol三聚氰胺分子中含mol键。
（6）碳化硅的晶胞与金刚石的晶胞相似如图4，设晶胞边长为a cm，碳原子直径为b cm，硅原子直径为c cm，则该晶胞的空间利用率为（用含a、b、c的式子表示）。

	现象	单质B的相关性质(填序号)	相关的化学方程式
I	单质B浮在水面上
II	熔成一个小球
III	四处游动，发出嘶嘶的声音
IV	滴入酚酞试剂，溶液变红