C [NaOH与CH3COOH恰好反应时,溶液导电性变化有突变,溶液呈碱性。
c→d导电性增强的主要原因应为c(CH3COO-)和c(Na+)增大,C项错误。
]
三、非选择题:
本题共5小题,共60分。
16.(12分)工业上以钒钛磁铁矿为原料,在炼铁的同时还可以制备钒的最高价氧化物V2O5,其主要流程如下:
已知:
①VO
+2H+
VO
+H2O
②NH4VO3微溶于冷水,易溶于热水,不溶于乙醇
(1)高炉炼铁应用的冶炼方法是________(填字母)。
A.热分解法B.热还原法 C.电解法
(2)钒渣中的V2O3在焙烧时转化为Ca(VO3)2,写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________。
(3)Ca(VO3)2难溶于水但能溶于稀硫酸,试用平衡移动原理分析其原因_____
________________________________________________________________,
浸出液中含钒物质的化学式为____________________。
(4)沉钒过程有气体生成,其反应的离子方程式为____________________
________________________________________________________________。
(5)过滤后用乙醇代替水来洗涤沉淀的原因是_________________________
________________________________________________________________。
(6)煅烧NH4VO3时,固体质量随温度变化的曲线如图所示。
加热到200℃时,得到的固体物质化学式为______________,300~350℃放出的气态物质化学式为________。
[解析]
(1)高炉炼铁是在高温下用CO还原铁的氧化物生成铁,属于热还原法冶炼金属。
(2)V2O5高温下与CaCO3反应时V的化合价升高被氧化,故还应有O2参加反应。
(6)1.170gNH4VO3的物质的量为0.01mol,加热到200℃,减少了0.17g即0.01molNH3,故得到的固体为HVO3,加热到350℃,减少0.09g即0.05molH2O,放出的气态物为H2O。
[答案]
(1)B
(2)V2O3+O2+CaCO3
Ca(VO3)2+CO2
(3)加入稀硫酸使VO
+2H+
VO
+H2O中的c(VO
)降低,Ca(VO3)2溶解平衡:
Ca(VO3)2(s)
Ca2+(aq)+VO
(aq)正向移动,Ca(VO3)2溶解 (VO2)2SO4
(4)NH
+2HCO
+VO
===NH4VO3↓+2CO2↑+H2O
(5)NH4VO3不溶于乙醇,减少损失
(6)HVO3 H2O
17.(12分)在照相底片的定影过程中,未曝光的溴化银(AgBr)常用硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶解,反应生成Na3[Ag(S2O3)2];在废定影液中加入Na2S使Na3[Ag(S2O3)2]中的银转化为Ag2S,并使定影液再生。
将Ag2S在高温下转化为Ag,就达到了回收银的目的。
(1)铜、银、铬在元素周期表中均为过渡金属元素,其中基态铬原子的价电子排布式为___________________________________________________。
(2)Na、O、S简单离子半径由大到小的顺序为________(用简单离子符号表示离子半径)。
(3)S2O
结构如图所示,其中心硫原子的杂化轨道类型为________。
(4)Na3[Ag(S2O3)2]中存在的作用力有________。
A.离子键 B.共价键
C.范德华力 D.金属键
E.配位键
(5)在空气中灼烧Ag2S生成Ag和SO2,SO2分子空间构型为________;与SO3相比,________的键角更大,原因是_______________________________
________________________________________________________________。
(6)如图是金属氢化物储氢材料,其晶胞如图所示,其化学式为________,已知该晶体的密度为ρg·cm-3,则该晶胞的体积为________cm3(用含ρ、NA的代数式表示)。
[解析] (5)SO2的价层电子对数为2+
(6-2×2)=3,有一对孤电子对,SO2的空间构型为V形。
(6)晶胞中含Mg:
8×
+1=2;H:
2+4×
=4,故化学式为MgH2,根据ρ=
=
g·cm-3,故V=
cm3。
[答案]
(1)3d54s1
(2)S2->O2->Na+
(3)sp3
(4)ABE
(5)V形 SO3
SO2和SO3中心原子均为sp2杂化,SO2含有一对孤电子对,对硫氧键排斥作用更大
(6)MgH2
18.(12分)氢气是一种清洁高效的新型能源,如何经济实用地制取氢气成为重要课题。
(1)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法,其流程图如下:
已知:
反应Ⅰ:
SO2(g)+I2(g)+2H2O(l)===2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH1=-213kJ·mol-1
反应Ⅱ:
H2SO4(aq)===SO2(g)+H2O(l)+1/2O2(g) ΔH2=+327kJ·mol-1
反应Ⅲ:
2HI(aq)===H2(g)+I2(g) ΔH3=+172kJ·mol-1
则反应2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=________。
(2)H2S可用于高效制取氢气,发生的反应为2H2S(g)
S2(g)+2H2(g)。
图1
图2
Ⅰ.若起始时容器中只有H2S,平衡时三种物质的物质的量与裂解温度的关系如图1。
①图中曲线l表示的物质是________(填化学式)。
②A点时H2S的转化率为________。
③C点时,设容器内的总压为pPa,则平衡常数Kp=________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ.若在两个等体积的恒容容器中分别加入2.0molH2S、1.0molH2S,测得不同温度下H2S的平衡转化率如图2所示。
①M点和O点的逆反应速率v(M)________v(O)(填“>”“<”或“=”,下同)。
②M、N两点容器内的压强2p(M)________p(N),平衡常数K(M)________K(N)。
[解析]
(1)根据盖斯定律,反应(Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ)×2可得到反应2H2O(l)===2H2(g)+O2(g),其ΔH=2(ΔH1+ΔH2+ΔH3)=2×(172+327-213)kJ·mol-1=+572kJ·mol-1。
(2)Ⅰ.①由反应方程式2H2S(g)
S2(g)+2H2(g)可知,若起始时容器中只有H2S,平衡时S2的物质的量为H2的
,则曲线l表示的物质是S2;②根据图像,A点时,硫化氢和氢气的物质的量相等,根据2H2S(g)
S2(g)+2H2(g),说明反应掉的硫化氢与剩余的硫化氢相等,H2S的转化率为50%;③设起始时硫化氢为mmol,C点时,硫化氢与S2的物质的量相等,设分解的硫化氢的物质的量为xmol,则m-x=
,解得x=
,则容器中含有H2S为
mol,S2为
mol,H2为
mol,物质的量分数分别为
、
、
,平衡常数Kp=
=pPa。
Ⅱ.①反应2H2S(g)
S2(g)+2H2(g)中,H2S的物质的量增加,其平衡转化率反而减小,即M点所在的曲线代表H2S的起始物质的量为1.0mol,恒容容器中,反应平衡时,M点H2S的浓度小于O点,又由v正=v逆,则逆反应速率v(M)n(总)N=(2.0-2.0×0.45+0.45+2×0.45)mol=2.45mol,n(总)M=(1.0-1.0×0.45+
×0.45+0.45)mol=1.225mol。
所以2n(总)M=n(总)N,由图像可知M点温度小于N点,由pV=nRT可得,2p(M)
≈
,K(N)=
≈
,则K(M)[答案]
(1)+572kJ·mol-1
(2)Ⅰ.①S2 ②50% ③pPa
Ⅱ.①< ②< <
19.(12分)化合物F是一种药物合成的中间体,F的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)
的名称为___________________。
(2)D中含氧官能团的名称为___________________。
(3)B→C的反应方程式为__________________________________________
________________________________________________________________。
(4)D→E的反应类型为__________________。
(5)C的同分异构体有多种,其中苯环上连有—ONa、2个—CH3的同分异构体还有________________种,写出核磁共振氢谱为3组峰,峰面积之比为6∶2∶1的同分异构体的结构简式:
_____________________________。
(6)依他尼酸钠
(
)是一种高效利尿药物,参考以上合成路线中的相关信息,设计以
为原料(其他原料自选)合成依他尼酸钠的合成路线:
_______________________________________
________________________________________________________________。
[解析] 根据A和E的结构和已知信息①②可推知B为
,D为
。
(5)C(
)的同分异构体有多种,其中苯环上连有—ONa