非选择题
16.(12分)聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点,一种用钢管厂的废铁渣(主要成分Fe3O4,含少量碳及二氧化硅)为原料制备的流程如下:
(1)废铁渣进行“粉碎”的目的是 。
(2)“酸浸”需适宜的酸浓度、液固比、酸浸温度、氧流量等,其中酸浸温度对铁浸取率的影响如右图所示。
①加热条件下酸浸时,Fe3O4与硫酸反应的化学方程式为 。
②酸浸时,通入O2的目的是 。
③当酸浸温度超过100℃时,铁浸取率反而减小,其原因是 。
(3)滤渣的主要成分为 (填化学式)。
(4)“Fe3+浓度检测”是先用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+;在酸性条件下,再用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+(Cr2O72-被还原为Cr3+),该滴定反应的离子方程式为 。
17.(15分)酮洛芬是一种良好的抗炎镇痛药,可以通过以下方法合成。
(1)酮洛芬中含氧官能团的名称为 和 。
(2)化合物E的结构简式为 ;由C
D的反应类型是 。
(3)写出B
C反应的化学方程式:
。
(4)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式:
。
Ⅰ.能发生银镜反应
Ⅱ.与FeCl3发生显色反应
Ⅲ.分子中含有5种不同化学环境的氢
(5)请写出以甲苯和乙醇为原料制备化合物
的合成路线流程图(无机试剂可任选)。
合成路线流程图示例如下:
H2C
CH2
CH3CH2Br
CH3CH2OH
18.(12分)含铁化合物在生活生产中应用广泛。
如高铁酸盐(FeO42-)被科学家们公认为绿色消毒剂,在强碱性溶液中比较稳定;聚合硫酸铁则是一种高效絮凝剂。
(1)KClO与Fe(NO3)3饱和溶液反应可制备K2FeO4,两种溶液的混合方式为 。
A、在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中
B、在搅拌下,将KClO饱和溶液缓慢滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中
C、在搅拌下,将KClO饱和溶液和Fe(NO3)3饱和溶液一起加入
反应的离子方程式为 。
(2)高铁酸盐有极强的氧化性,能迅速有效地去除淤泥中的臭味物质,自身被还原成新生态的Fe(OH)3。
已知Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38。
若要使溶液中Fe3+沉淀完全(使其浓度小于10-5mol·L-1),需调节溶液的pH> 。
(3)聚合硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z]的组成可通过下列实验测定:
①称取一定质量的聚合硫酸铁配成100.00mL溶液A;
②准确量取20.00mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体11.65g;
③准确量取20.00mL溶液A,加入足量铜粉,充分反应后过滤、洗涤,将滤液和洗液合并配成250.00mL溶液B;
④准确量取25.00mL溶液B,用0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液8.00mL。
通过计算确定该聚合硫酸铁的化学式(写出计算过程)。
19.(15分)实验室模拟工业制取Na2SO3固体的过程如下:
已知:
①反应I在三颈烧瓶中发生,装置如图甲所示(固定及加热类仪器省略)。
②溶解度曲线如图乙所示,其中Na2SO3饱和溶液低于50℃时析出Na2SO3·7H2O。
(1)反应I的目的是制取(NH4)2SO3溶液。
①反应I的离子方程式为______________________________________________。
②亚硫酸分解产生的SO2须冷却后再通入氨水中,目的是___________________________。
③下列关于图甲装置或操作的叙述正确的是______(填字母)。
A.接入冷凝管的冷却水从a端通入
B.长玻璃导管具有防倒吸的作用
C.控制加热亚硫酸的温度,可以控制生成SO2气体的速率
(2)为获取更多的Na2SO3固体,要将反应II的温度控制在80℃左右,
并______________(填操作I的名称)。
(3)由滤液可以制取NH4Cl固体。
①验证滤液中含有NH4+的实验操作是_______________________________________。
②由滤液可获得NH4Cl粗产品固体(含少量Na2SO3)。
请补充完整由NH4Cl粗产品固体
制取纯净的NH4Cl固体的实验方案:
________________________________________
________________________________________________________________________
_________________________________________________,得到纯净的NH4Cl固体。
(实验中须使用的试剂有SO2、乙醇,除常用仪器外须使用的仪器有:
真空干燥箱)
20.(14分)氨氮是水体中氮的主要形态之一,氨氮含量过高对水中生物会构成安全威胁。
(1)一定条件下,水中的氨氮可以转化为氮气而除去。
已知:
2NH4+(aq)+3O2(g)
2NO2-(aq)+2H2O(l)+4H+(aq) ΔH=akJ·mol-1
2NO2-(aq)+O2(g)
2NO3-(aq) ΔH=bkJ·mol-1
5NH4+(aq)+3NO3-(aq)
4N2(g)+9H2O(l)+2H+(aq) ΔH=ckJ·mol-1
则4NH4+(aq)+3O2(g)
2N2(g)+6H2O(l)+4H+(aq) ΔH= kJ·mol-1。
(2)实验室用电解法模拟处理氨氮废水。
电解时,不同氯离子浓度对溶液中剩余氨氮浓度的影响如图甲所示。
增大氯离子浓度可使氨氮去除率 (填“增大”、“减小”或“不变”),其原因是阳极生成强氧化性气体,则阳极电极反应为 。
图甲图乙
(3)化学沉淀法是一种处理高浓度氨氮废水的有效方法。
通过加入MgCl2和Na2HPO4将NH4+转化为MgNH4PO4·6H2O沉淀除去。
25℃时,在氨氮初始质量浓度400mg·L-1、n(Mg)∶n(P)∶n(N)=1∶1∶1的条件下,溶液pH对氨氮去除率及剩余氨氮浓度和总磷浓度的影响如图乙所示。
①反应生成MgNH4PO4·6H2O沉淀的离子方程式为 。
②该实验条件下,控制溶液的适宜pH范围为 ;当pH>9时,溶液中总磷浓度随pH增大而增大的主要原因是 (用离子方程式表示)。
21.我国具有丰富的铜矿资源,请回答下列有关铜及其化合物的问题:
(1)Cu+的核外电子排布式为 。
(2)新型农药松脂酸铜具有低残留的特点,右图是松脂酸铜的结构简式。
加“*”碳原子的杂化方式为 。
(3)黄铜矿在冶炼的时候会产生副产品SO2,SO2分子的几何构型为 ,
比较第一电离能:
N (填“>”或“<”)O。
(4)在Cu的催化作用下,乙醇可被空气氧化为乙醛(CH3CHO),乙醇的沸点明显高于乙醛,其主要原因为 。
(5)某铜矿石的晶胞结构如图所示,写出其化学式 。
参考答案
1.C2.A3.B4.A5.A6.D7.B8.C9.A10.D
11.C12.BC13.B14.AD15.AC
16.(12分)
(1)增大接触面积,提高反应速率,提高铁元素浸取率(2分,速率和浸取率各1分)
(2)①Fe3O4+4H2SO4
FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O(2分,缺少加热条件扣1分)
②将FeSO4氧化为Fe2(SO4)3(2分)
③温度超过100℃,加快Fe3+水解生成Fe(OH)3,导致Fe3+浓度降低(2分)
(3)C和SiO2(2分,漏写1分,有错即为0分)
(4)6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O(2分)
17.(15分)
(1)羧基(1分) 羰基(1分)
(2)
(2分) 取代反应(2分)
(3)
+
+HCl(2分)
(4)
(2分)
(5)
(5分)
18.(12分)
(1)A(2分)3ClO-+2Fe3++10OH-
2FeO42-+3Cl-+5H2O(2分)
(2)3(2分)
(3)20.00mL溶液中:
n(SO42-)=
=0.0500mol(1分)
5Fe3+~5Fe2+~MnO4-(1分)
n(Fe3+)=5n(MnO4-)=5×0.1000mol·L-1×8.00mL×10-3L·mL-1×
=0.0400mol(1分)
由电荷守恒:
3n(Fe3+)=2n(SO42-)+n(OH-)
n(OH-)=3n(Fe3+)-2n(SO42-)=3×0.0400mol-2×0.0500mol=0.0200mol(1分)
n(Fe3+)∶n(OH-)∶n(SO42-)=0.0400mol∶0.0200mol∶0.0500mol=4∶2∶5(1分)
聚合硫酸铁的化学式为Fe4(OH)2(SO4)5(1分)
19.(15分)
(1)①2NH3·H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O;(2分)
②增大SO2的溶解度,提高SO2的利用率;(2分)
③BC;(2分,漏写1分,有错即为0分)
(2)趁热过滤;(2分)
(3)①取少量滤液于试管中,向其中滴加NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于管口,试纸变蓝,则有NH4+;(2分)
②将NH4Cl粗产品固体溶于适量水(1分),向所得溶液中通入足量的SO2气体(1分);将所得溶液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤(1分),固体用适量乙醇洗涤2--3次后(1分),在真空干燥箱中干燥(1分)(共5分)。
20.(14分)
(1)
(3a+3b+2c)(2分)
(2)增大(2分) 2Cl--2e-=Cl2(2分)
(3)①HPO42-+Mg2++NH4++6H2O
MgNH4PO4·6H2O↓+H+(3分)
②8.5<pH<9.5(2分,写≤也得分)
MgNH4PO4+2OH-
Mg(OH)2+NH4++PO43-(3分)
[或MgNH4PO4+3OH-
Mg(OH)2+NH3·H2O+PO43-]
21.(12分,每空2分)
(1)[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10
(2)sp3
(3)V形(或角形),>
(4)乙醇分子间存在氢键
(5)Cu3N