选考题[化学——选修2：化学与技术]聚合硫酸铁（PFS）是谁处理中重要的絮凝剂，下图是以回收废铁屑为原料制备...-答案和解析-微考场-微学网

选考题

[化学——选修2：化学与技术]

聚合硫酸铁（PFS）是谁处理中重要的絮凝剂，下图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。

回答下列问题（请回答65-70题）

[化学——选修3：物质结构与性质]

砷化镓（GaAs）是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：

(请回答71-75题)

[化学——选修5：有机化学基础]

端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，成为Glaser反应。

2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R+H2

该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线：

回答下列问题：（请回答76-81题）

65.废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁，铁锈的主要成分为_________。粉碎过筛的目的是_______

66.酸浸时最合适的酸是_____，写出铁锈与酸反应的离子方程式_____________________。

67.反应釜中加入氧化剂的作用是_________，下列氧化剂中最合适的是____________A． B． C． D．

68.聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内，pH偏小时水解程度弱，pH偏大时则_______。

69.相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是______。

70.盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标，定义式为（n为物质的量）。为测量样品的B值，取样品mg，准确加入过量盐酸，充分反应，再加入煮沸后冷却的蒸馏水，以酚酞为指示剂，用c的标准NaOH溶液进行中和滴定（部分操作略去，已排除铁离子干扰）。到终点时消耗NaOH溶液V mL。按照上述步骤做空白对照试验，消耗NaOH溶液，已知该样品中Fe的质量分数w，则B的表达式为__________

71.写出基态As原子的核外电子排布式________________________。

72.根据元素周期律，原子半径Ga________As，第一电离能Ga______As。（填“大于”或“小于”）

73.AsCl3分子的立体构型为____________________，其中As的杂化轨道类型为_________。

74.GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，其原因是_____________________。

75.GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为____________，Ga与As以________键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g·mol-1和MAs g·mol-1，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏伽德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________________。

76.B的结构简式为______，D 的化学名称为______，。

77.①和③的反应类型分别为______、______。

78.E的结构简式为______。用1 mol E合成1,4-二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气_______mol。

79.化合物（）也可发生Glaser偶联反应生成聚合物，该聚合反应的化学方程式为_____________________________________。

80.芳香化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢，数目比为3:1，写出其中3种的结构简式_______________________________。

81.写出用2-苯基乙醇为原料（其他无机试剂任选）制备化合物D的合成路线___________。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

.Fe2O3·xH2O；选取细小颗粒，增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率。

解析

废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁，铁锈的主要成分为Fe2O3·xH2O 。粉碎过筛的目的是控制铁屑的颗粒，而选取细小颗粒，增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率，所以答案为：Fe2O3·xH2O；选取细小颗粒，增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率。

考查方向

考查铁锈的主要成分以及实验操作目的。

解题思路

铁锈的主要成分为Fe2O3·xH2O 。粉碎过筛的目的是控制铁屑的颗粒。

易错点

没有掌握铁锈的成分以及粉碎过筛的实验操作目的；

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

（2）H2SO4 Fe2O3·xH2O+6H+2Fe3++（x+3）H2O

解析

由于不能引入杂质，所以所要制备的物质聚合硫酸铁的组成成分可知酸浸时最合适的酸是硫酸，铁锈与酸反应的离子方程式为Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++3SO42-+(x+3)H2O。

考查方向

考查药品的选择以及反应方程式的书写。

解题思路

酸浸时不能引入杂质，则最合适的酸是硫酸，铁锈与酸反应的离子方程式为Fe2O3·xH2O+6H+=

2Fe3++3SO42-+(x+3)H2O。

易错点

没有正确掌握药品选择的基本原则。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

使Fe从+2价变成+3价 c。

解析

由于溶液中含有亚铁离子，则反应釜中加入氧化剂的作用是氧化Fe2+，由于不能引入杂质，则氧化剂中最合适的是绿色氧化剂双氧水。故答案为：使Fe从+2价变成+3价；c。

考查方向

考查氧化剂的作用以及氧化剂的选择。

解题思路

由于溶液中含有亚铁离子，则反应釜中加入氧化剂的作用是氧化Fe2+，由于不能引入杂质，则氧化剂中最合适的是绿色氧化剂双氧水。

易错点

没有正确掌握氧化剂选择的基本原则；

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

形成氢氧化铁沉淀。

解析

聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内，pH偏小时水解程度弱，pH偏大时则形成氢氧化铁沉淀造成产品损失而导致产率降低，故答案为：形成氢氧化铁沉淀。

考查方向

考查溶液中pH控制的目的。

解题思路

聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内，pH偏大时则形成氢氧化铁沉淀造成产品损失。

易错点

不了解溶液中pH控制的目的要求。

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

降低蒸发温度防止产物分解

解析

相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是防止温度过高，导致聚合硫酸铁的分解，故答案为：降低蒸发温度防止产物分解。

考查方向

考查减压蒸发的优点。

解题思路

减压蒸发的可以防止温度过高，导致聚合硫酸铁的分解。

易错点

不了解减压蒸发的优点；

第6小题正确答案及相关解析

正确答案

（6）（3分）

解析

做空白对照试验，消耗NaOH溶液，这说明与样品反应的盐酸的物质的量是（V0_V×c×10-3

mol,所以样品中氢氧根的物质的量是（V0_V）×c×10-3mol,已知样品中Fe的质量分数为w，则铁的物质的量为(mw/56)mol,因此B的表达式为B=3n(OH-)/n(Fe)=。

考查方向

根据滴定原理进行盐基度B的计算。

解题思路

根据空白对照试验与样品反应的盐酸的物质的量是（V0_V×c×10-3mol,所以样品中氢氧根的物质的量是（V0_V）×c×10-3mol,已知样品中Fe的质量分数为w，则铁的物质的量为(mw/56)mol,因此B的表达式为B=3n(OH-)/n(Fe)进行求解。

易错点

不能根据题给信息完成表达式的计算。D．不了解化学药品与水的反应；

第7小题正确答案及相关解析

正确答案

[Ar]3d104s24p3

解析

As的原子序数为33，则基态As原子的核外电子排布式为：1s2 2s2 2p63s2 3p6 3d10 4s2 4p3。

故答案为：1s2 2s2 2p63s2 3p6 3d10 4s2 4p3。

考查方向

考查常见元素原子的核外电子排布式。

解题思路

As的原子序数为33，则基态As原子的核外电子排布式为：1s2 2s2 2p63s2 3p6 3d10 4s2 4p3。

易错点

不能准确记忆As的原子序数。

第8小题正确答案及相关解析

正确答案

大于；小于。

解析

根据元素周期律，同一周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，所以，原子半径Ga大于As；同一周期元素第一电离能逐渐增大，但是 As的最外层电子排布式为4p3，处于半充满状态，所以第一电离能偏大，即第一电离能Ga小于As。故答案为：大于；小于。

考查方向

根据元素周期律考查原子半径大小的规律以及第一电离能大小的比较。

解题思路

同一周期元素的原子半径从左到右逐渐减小；同一周期元素第一电离能逐渐增大，但是 As的最外层电子排布式为4p3，处于半充满状态，所以第一电离能偏大。

易错点

没有准确掌握第一电离能规律以及特例。

第9小题正确答案及相关解析

正确答案

三角锥形 sp3。

解析

AsCl3分子价层电子对数目=3+（5-3×1）/2=4，即有一对孤电子对，所以AsCl3分子的立体构型为三角锥形，中心原子的的杂化轨道类型为 sp3，故答案为：三角锥形；sp3。

考查方向

考查分子的空间构型和中心原子的的杂化轨道类型。

解题思路

根据AsCl3分子价层电子对数目确定AsCl3分子的立体构型和中心原子的的杂化轨道类型，

易错点

不能准确计算价层电子对数目。

第10小题正确答案及相关解析

正确答案

GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体。

解析

由于离子晶体的熔沸点比较高，分子晶体的熔沸点比较低，而GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体，所以GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃。故答案为：GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体。

考查方向

考查常见物质的晶体类型与熔沸点的关系。

解题思路

离子晶体的熔沸点比较高，而分子晶体的熔沸点比较低。

易错点

没有掌握晶体类型的判断方法。

第11小题正确答案及相关解析

正确答案

原子晶体；共价；

解析

GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如图所示，熔点很高，所以晶体的类型为原子晶体，其中Ga与As以共价键键合。根据晶胞晶胞可知晶胞中Ca和As的个数均是4个，所以晶胞的体积是。二者的原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏伽德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为×100%＝。