C.P的最低价氢化物常温常压下为液体D.Y形成的化合物种类最多
13.实验室模拟电解法处理含六价铬的工业废水,用如图装置将主要有害物Cr2O72-转化为Cr3+(无害)除去。
得到如下实验结果:
实验
实验条件
Cr2O72-
①
A电极为石墨
0.922%
②
A电极为石墨,废水中加入1mL浓硫酸
12.7%
③
A电极为铁,废水中加入1mL浓硫酸
57.3%
下列说法中,正确的是
A.对比实验①②可知,升高pH可以提高Cr2O72-的去除率
B.实验②中,Cr2O72-在阳极放电,电极反应式为Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O
C.对比实验②③可知,Cr2O72-去除率增大的原因是A电极产生的Fe2+也能还原Cr2O72-
D.实验③中,理论上电路中每通过6mol电子,则有1molCr2O72-被还原
26.(15分)“一碳化学”是指以含一个碳原子的化合物(如:
CO2、CO、CH4、CH3OH等)为初始反应物,合成一系列重要的化工原料和燃料的化学。
(1)以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。
在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应I:
2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s)△H1
反应II:
NH2COONH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJ/mol
总反应:
2NH3(g)+CO2(g)==CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H3=-86.98kJ/mol
请回答下列问题:
①反应I的△H1=______kJ/mol
②反应II一般在_________(填“高温”或“低温”)情况下有利于该反应的进行。
③一定温度下,在体积为固定的密闭容器中按计量比进行反应I,下列能说明反应达到了平衡状态的是__________(填序号)。
A.混合气体的平均相对分子质量不再变化B.容器内气体总压强不再变化
C.2V正(NH3)=V逆(CO2)D.容器内混合气体的密度不再变化
④环境为真空时,在一敞开容器(非密闭容器)中加入NH2COONH4固体,足够长时间后,反应是否建立平衡状态?
___________(填“是”或“否”)
(2)将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。
测得得CH3OH的物质的量随时间的变化如下图。
①曲线I.II对应的平衡常数大小关系为KI_______KII(填“ >”、“<”或“=”)。
②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
容器
甲
乙
反应物投入量
1molCO2、3molH2
amolCO2、bmolH2
cmol CH3OH(g)、cmolH2O(g)(a、b、c均不为零)
若甲容器平衡后气体的压强为开始的0.8倍,则甲容器平衡混合气体中CH3OH(g)的体积分数为_______,要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,乙容器中c的取值范围为________。
(3) 以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如下图,乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是________________。
27.(14分)碘是人类必需的生命元素,在人体的生长发育过程中起着重要作用,实验小组进行碘单质的制备。
【查阅资料】碱性条件下,I2会发生歧化反应生成I-和IO3-,酸性条件下,I-和IO3-又会发生归中反应生成I2;碘在水中的溶解度为0.029g。
【碘的制取】以海带为原料,按照以下步骤进行实验。
(1)将海带灼烧成灰后再用水浸取,目的是_______________。
(2)步骤B发生的反应是“氧化”,这一操作中可供选用的试剂:
①Cl2;②Br2;③稀硫酸和H2O2,从无污染角度考虑,你认为合适试剂是______(填编号),反应中I-转化为I2 的离子反应方程式为_______________。
(3)步骤C中使用的起到分离作用的仪器是_____________,使用该仪器时,第一步操作是_______________。
(4)有同学查资料后发现CCl4有毒,提议用乙醇代替,请判断该提议是否可行,原因是_______________。
【碘的分离】得到含I2的CCl4溶液后,利用右图装置进行碘的提取并回收溶剂。
(5)图中有两处明显错误,分别是①_________;②_________。
(6)对实验装置的错误改正之后进行分离操作。
预期锥形瓶中得到无色的CCl4,实验结果锥形瓶中得到紫红色液体,请分析出现该实验结果的原因____________,为了保证实验成功,请提出改进方案:
___________________。
28.(14分)实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgSO4,含有少量Fe、Al的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O。
实验过程如下:
(1)为加快酸溶速率,可采取的办法有______,写出酸溶时废渣中主要成分发生反应的化学方程式为_________________。
(2)加入H2O2氧化时发生发应的离子方程式为_________________。
(3)用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3+。
①检验溶液中是否含有Fe2+的最佳试剂是_________________。
②为使Fe3+ 尽可能多地从水相转移至有机相,采取的操作:
向水溶液中加入一定量的萃取剂,_______、静置、分液,并重复多次。
③萃取时,向混合溶液(含Fe2+、Al3+、Mg2+)中加入适量盐酸,使Fe2+ 与Cl-生成[FeCl4]-,再用足量的乙醚(Et2O)进行萃取,乙醚与H+结合,生成了离子Et2O·H+,由于[FeCl4]-与Et2O·H+离子容易形成缔合物Et2O·H+·[FeCl4]-。
该缔合物中,Cl-和Et2O分别取代了Fe2+和H+的配位水分子,并且中和了电荷,具有疏水性,能够溶于乙醚中。
因此,就从水相转移到有机相中。
该萃取剂不能萃取Al3+、Mg2+的原因是_________。
(4)已知:
Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33,Ksp[(Mg(OH)2)=1.0×10-12.pH=8.5时Mg(OH)2开始沉淀。
室温下,除去MgSO4溶液中的Al3+(使其浓度小于1×10-6mol·L-1),需加入氨水调节溶液pH的范围为____________。
(5)向滤液中加入Na2CO3溶液生成MgCO3 沉淀并用蒸馏水洗涤,检验沉淀是否洗净的操作是________________。
(6)干燥时需低温干燥,温度较高时发生副反应,写出MgCO3·3H2O在323K温度时发生转化的化学方程式________________。
35.【化学-选修3:
物质结构与性质】(15分)
硫和钙的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。
回答下列问题:
(1)基态Ca原子中,核外电子占据最高能层的符号是________,该能层为次外层时最多可以容纳的电子数为_________。
元素Ca和S相比,第一电离能较大的是______(填元素符号)。
(2)钙元素的焰色反应呈砖红色,其中红色对应的辐射与钾元素的焰色反应对应颜色的辐射波长,较短的是_______(填元素符号)。
(3)H2S和H2O分子构型都为V形,中心原子的杂化形式都是______,但H2O分子键角大于H2S分子,原因是________________。
(4)钙元素和锰元素属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低,原因是________________。
(5)Ca、Mn、Mg的氧化物和硫化物都具是NaCl型结构的离子晶体,其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得它们的晶胞参数如下表:
氧化物晶体
CaO
MnO
MgO
a/nm
0.421
0.444
0.480
硫化物晶体
MgS
MnS
CaS
a/nm
0.520
0.520
0.568
由表可知:
r(S2-)____r(O2-)(填“>”或“<”),r(Mg2+)、r(Ca2+)、r(Mn2+)由大到小的的顺序是__________,r(S2- )为_____nm,r(Ca2+)为_____nm。
36.【化学-选修5:
有机化学基础】(15分)
周环反应是一类同时成键与断键的反应,经典的周环反应有Diels-Alder反应
、电环化反应(electrocyclic reaction):
等。
已知:
其中R1、R2、R3为烷基。
现有一种内酯I(含两个五元环)的合成路线如下(A~I均表示一种有机化合物):
回答下列问题:
(1)化合物A中含有的官能团名称是_______,D 的分子式为_______。
(2)由C生成D的反应类型为_______,A形成高聚物的结构简式为_______。
(3)写出F与足量银氨溶液反应的化学方程式_______。
(4)化合物H 的系统命名为_______。
(5)化合物I的质谱表明其相对分子质量为142,I的核磁共振氢谱显示为2组峰,1的结构简式为_______。
(6)在化合物I的同分异构体中能同时符合下列条件的是_______(填写结构简式)。
①具有酚结构;②仅有一种官能团;③具有4 种氢原子
(7)2,5-二甲基四氢呋喃(
)是新的液态代用燃料,其具有比能量高、沸点高、可再生等优点。
该有机物可由A 先与H2发生加成反应等一系列步骤来制备,请写出合成路线______(其它试剂任选)
第I 卷(选择题共42分)
选择题共7题,每题6分。
每题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
7.C 8.B 9.D 10.C 11.C 12.D 13.C
第II卷(非选择题共58分)(必做题)
26.(15分)
(1)①-159.47 (2分) ②高温(1分) ③BD (2分)④否(2分)
(2)①> (2分) ②12.5% (1/8) (2分) 0.4(3) 300~400℃(2分)
27.(14分)
(1) 破坏有机物质,使I-充分溶解c
(2) ③(1分)2I-+2H++H2O2=2H2O+I2(2分)
(3) 分被漏斗(1分);检漏(1分)
(4) 不行,乙醇与溶剂水互溶,不能用于萃取碘水中的碘单质(2分)
(5) ①温度计水银球插入太深,没有在蒸馏烧瓶的支管处(1分)
②冷却水进出口接反了(1分)
(6)加热蒸馏过程中碘也会发生挥发(升华) (2分)
改进方案一:
用水浴加热法进行蒸馏(减压蒸馏),改进方案二:
向含I2的CCl4溶液加入氢氧化钠溶液,反应之后向水层中加入硫酸,将反应得到的固体过滤即得到碘单质。
或者其他的合理答案。
(2 分)
28.(14分)
(1) 适当升高温度、搅拌、提高硫酸浓度(答案合理即给分) (1分)
MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑(2分)
(2) H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O (2分)
(3)①KSCN 溶液(1分);②充分振荡(1分);
③A13+、Mg2+与Cl-结合(生成配离子) 的能力很弱(2分)
(4) 5.0-8.5 (1分)
(5) 取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,若不产生白色沉定,则表明已选涤完全。
(2分)
(6) 5MgCO3·3H2O
Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O+CO2↑+10H2O (2分)
(选做题)
35.[物质结构与性质] (15分)
(1)N (1分);18 (1分);S(1分)
(2) K (1分)
(3)sp3杂化(1分);O元素电负性大于S元素,分子中O-H键电子对的电子云更偏向中心O原子,使斥力增大,键角增大。
(2分)
(4)钙的原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱(2分);
(5)>(2分);r(Ca2+)>r(Mn2+)>r(Mg2+)(2分);0.184(1分);0.100(1分);
36.[有机化学基础](15分)
(1)碳碳三键、溴原子(2分);C10H12(1分);
(2)消去反应(1分);
(1分);
(3)
(2分);
(4)3,4-二羟基-1,6己二酸(1分);
(5)
(2分);
(6)
(2分);
(7)
(3分)