2024年高中化学实验探究题特训：物质结构与性质（含答案）

中小学教育资源及组卷应用平台 2024年高中化学实验探究题特训：物质结构与性质 1．绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图： 回答下列问题： （1）高温连续氧化工序中被氧化的元素是　 　(填元素符号)，Cr元素在元素周期表中的位置　 　， （2）滤渣I的主要成分是　 　(填化学式)。 （3）工序③中发生反应的离子方程式为　 　。 （4）物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为　 　。钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种　 　(填“吸收光谱” 或“发射光谱”)。 （5）工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为　 　。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol L-1为沉淀完全；Al(OH)3+OH- Al(OH)：K=100.63，Kw=10-14，Ksp[Al(OH)3]=10-33) （6）基态Al原子的核外电子排布式为　 　。Fe的晶胞结构如图所示，已知NA表示阿伏加德罗常数的值，若晶胞参数为a nm，则Fe晶胞的密度为　 　g cm-3(用含NA和a的代数式表示)。 2．化工原料异丁烯()可由异丁烷()直接催化脱氢制备： （1）异丁烯中，C原子的杂化方式为　 　；脱氢过程中，C-C-C键角　 　(填“变大”、“不变”或“变小”) （2）该反应的化学平衡常数的表达式为　 　。 （3）将一定量的异丁烷充入容积恒定的密闭反应装置，维持温度不变进行反应，判断该反应达到化学平衡状态的标志有　 　。 a．容器内气体压强不再变化 b．容器内气体密度不再变化 c．容器内不再变化 d．异丁烷的消耗速率等于消耗速率的2倍 （4）一定条件下，以异丁烷为原料生产异丁烯。温度、压强改变对异丁烷平衡转化率的影响如图所示。 ①判断、的大小关系：　 　(填“>”或“<”)，理由是　 　。 ②若异丁烷的平衡转化率为40%，则平衡混合气中异丁烯的物质的量分数最多为　 　%(保留小数点后1位)。 （5）目前，异丁烷催化脱氢制备异丁烯的研究热点是催化活性组分以及载体的选择。下表是以V-Fe-K-O为催化活性物质，反应时间相同时，测得的不同温度、不同载体条件下的数据。 温度/℃ 570 580 590 600 610 以为载体 异丁烷转化率/% 36.41 36.49 38.42 39.23 42.48 异丁烯收率/% 26.17 27.11 27.51 26.56 26.22 以为载体 异丁烷转化率/% 30.23 30.87 32.23 33.63 33.92 异丁烯收率% 25.88 27.39 28.23 28.81 29.30 说明：收率=(生产目标产物的原料量/原料的进料量)×100% ①由上表数据，可以得到的结论是　 　(填字母序号)。 a．载体会影响催化剂的活性 b．载体会影响催化剂的选择性 c．载体会影响化学平衡常数 ②分析以为载体时异丁烯收率随温度变化的可能原因：　 　。 3．烟道灰中含有等，分离回收其中的金属资源可有效缓解矿藏资源不足的问题。分离回收时的流程如下： 已知： ①该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示． 金属离子 开始沉淀的 7.0 1.9 8.1 完全沉淀的 9.0 3.2 10.1 ②的化学性质与相似。常温下，水溶液中不同形式含锌微粒物质的量浓度的对数与的关系如图所示。 回答下列问题： （1）基态原子、原子核外未成对电子数之比为　 　． （2）试剂X可能为____． A．溶液 B．氨水 C．溶液 D．稀 （3）步骤的目的是　 　； （4）步骤后应调节的范围为　 　；不同，含微粒在体系中的存在形式不同，依据图数据，求该温度下的为　 　． （5）在空气中易被氧化为，反应的化学方程式为　 　． （6）某实验室设计了如图b所示装置，通过通入来制备。双极膜是阴、阳复合膜，层间的解离成和并可分别通过阴、阳膜定向移动。 石墨电极反应式为　 　． 4． ... ...