15.在三个容积均为2L的密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应：
CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g） ΔH＝－akJ·mol－1（a>0）
相关反应数据如下：
下列说法正确的是（ ）
A.容器Ⅰ中反应经10min建立平衡，0～10min内，平均反应速率v（CO）＝0.04mol·L－1·min－1
B.若向容器Ⅰ平衡体系中再加入CO、H2O、CO2、H2各0.1mol，平衡将正向移动
C.达到平衡时，容器Ⅱ中反应吸收的热量小于0.1akJ
D.达平衡时，容器Ⅲ中n（CO）<0.48mol
非选择题
16.（12分）以粉煤灰（主要成分为Al2O3、SiO2，还含少量Fe2O3等）为原料制取氧化铝的部分工艺流程如下：
（1）“酸浸”过程发生的主要反应的离子方程式是_____________________________________。
“酸浸”在恒容密闭反应釜中进行，温度不宜过高的原因是________________________________________________________。
（2）“除铁”生成Fe（OH）3的离子方程式为 ，检验溶液中铁元素已经除尽的方法是________________________________________________________________________。
（3）“结晶”是向浓溶液中通入HCl气体，从而获得AlCl3·6H2O晶体的过程，溶液中Al3＋和盐酸的浓度随通气时间的变化如下图所示。
Al3＋浓度减小的原因是 。
（4）上述流程中，可以循环利用的物质是 。
17.（15分）苯达莫司汀（Bendamustine）是一种抗癌药物。
苯达莫司汀的一种合成路线如下：
（1）D中含氧官能团有酰胺键、 （填名称）。
（2）A―→B的反应类型为 。
（3）E的分子式为C12H13N3O4，写出E的结构简式：
。
（4）G是
的同分异构体，G能发生银镜反应，分子中只有2种不同化学环境的氢。
写出一种符合条件的G的结构简式：
。
（5）已知：
。
请写出以
乙醇为原料制备
的合成路线流程图（无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。
18.（12分）草酸合铜酸钾是一种重要的化工原料，其晶体组成可表示为KxCuy（C2O4）z·wH2O。
（1）实验室用CuSO4溶液和NaOH溶液混合制备Cu（OH）2，再将所得Cu（OH）2与KHC2O4溶液混合，可制备草酸合铜酸钾晶体。
①已知室温下，Ksp[Cu（OH）2]＝2.2×10－20。
制备Cu（OH）2的过程中，pH＝7时，溶液中c（Cu2＋）＝ 。
②已知H2C2O4是二元弱酸。
室温下，Ka1（H2C2O4）＝5.4×10－2，Ka2（H2C2O4）＝5.4×10－5，KHC2O4水解平衡常数的数值为 。
（2）一种测定草酸合铜酸钾晶体组成的方法如下：
步骤Ⅰ 准确称取1.7700g样品，充分加热，剩余固体为K2CO3与CuO的混合物，质量为1.0900g。
步骤Ⅱ 准确称取1.7700g样品，用NH3·H2ONH4Cl溶液溶解、加水稀释，定容至100mL。
步骤Ⅲ 准确量取步骤Ⅱ所得溶液25.00mL于锥形瓶中，滴入指示剂，用浓度为0.05000mol·L－1的EDTA标准溶液滴定至终点。
（已知Cu2＋与EDTA反应的化学计量数之比为1∶1）。
重复上述滴定操作两次，有关数据记录如下表：
第一次滴定
第二次滴定
第三次滴定
消耗EDTA标准溶液
的体积/mL
25.92
24.99
25.01
①第一次滴定消耗的EDTA标准溶液的体积明显偏大，可能的原因有 （填字母）。
A.锥形瓶水洗后未干燥
B.滴定时锥形瓶中有液体溅出
C.装EDTA标准溶液的滴定管水洗后未润洗
D.开始滴定时，滴定管尖嘴部分未充满液体
②通过计算确定该样品的化学式（写出计算过程）。
19.（15分）磷酸二氢钾（KH2PO4）是一种高效复合肥。
工业上以羟磷灰石精矿[主要成分是Ca5（PO4）3OH，还含有少量石英和氧化铁等杂质]为原料，生产磷酸二氢钾的流程如下：
（1）“制酸”过程中生成磷酸的化学方程式为___________________________________________。
该过程若用硫酸代替盐酸，磷酸的产率明显降低，其原因是___________________________________。
（2）“反应”中加入有机碱——三辛胺（TOA）的目的是_________________________________。
（3）“反应”中，三辛胺的用量会影响溶液的pH。
水溶液中H3PO4、H2PO
、HPO
、PO
的分布分数δ随pH的变化如右图所示。
①“反应”中，当pH＝ 时，停止加入三辛胺。
②使用pH试纸测定溶液pH的操作是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）查阅资料可知：
①磷酸三丁酯、二（2乙基己基）磷酸都是难溶于水的液态有机物。
②磷酸三丁酯对H3PO4和Fe3＋有较强的萃取作用。
③二（2乙基己基）磷酸仅对Fe3＋有较强的萃取作用。
请根据题中信息，补充完整“提纯”步骤的实验方案：
向“制酸”所得粗磷酸中加入活性炭，________________________________________________________________________
，向有机层中加入蒸馏水，振荡、静置，分液取水层，得到稀磷酸。
[实验中须使用的试剂有：
二（2乙基己基）磷酸、磷酸三丁酯]
20.（14分）消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。
（1）已知：
N2（g）＋O2（g）===2NO（g） ΔH＝akJ·mol－1
2NO（g）＋O2（g）===2NO2（g） ΔH＝bkJ·mol－1
4NH3（g）＋5O2（g）===4NO（g）＋6H2O（l） ΔH＝ckJ·mol－1
反应8NH3（g）＋6NO2（g）===7N2（g）＋12H2O（l） ΔH＝ kJ·mol－1。
（2）水体中过量氨氮（以NH3表示）会导致水体富营养化。
①用次氯酸钠除去氨氮的原理如题20图1所示。
写出该图示的总反应化学方程式：
。
该反应需控制温度，温度过高时氨氮去除率降低的原因是________________________________________________________________________。
题20图1
题20图2
②取一定量的含氨氮废水，改变加入次氯酸钠的用量，反应一段时间后，溶液中氨氮去除率、总氮（溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量）去除率以及剩余次氯酸钠的含量随m（NaClO）∶m（NH3）的变化情况如题20图2所示。
点B剩余NaClO含量低于点A的原因是 。
当m（NaClO）∶m（NH3）>7.6时，水体中总氮去除率反而下降，可能的原因是 。
（3）电极生物膜电解脱硝是电化学和微生物工艺的组合。
某微生物膜能利用电解产生的活性原子将NO
还原为N2，工作原理如题20图3所示。
①写出该活性原子与NO
反应的离子方程式：
。
②若阳极生成标准状况下2.24L气体，理论上可除去NO
的物质的量为 mol。
21.（12分）【选做题】本题包括A、B两小题，请选定其中一小题作答。
若多做。
则按A小题评分。
A.【物质结构与性质】
室温下，[Cu（NH3）4]（NO3）2与液氨混合并加入Cu可制得一种黑绿色晶体。
（1）基态Cu2＋核外电子排布式是 。
（2）黑绿色晶体的晶胞如右图所示，写出该晶体的化学式：
。
（3）不考虑空间构型，[Cu（NH3）4]2＋的结构可用示意图表示为__________________（用“→”标出其中的配位键）。
（4）NO
中N原子轨道的杂化类型是 。
与NO
互为等电子体的—种分子为 （填化学式）。
（5）液氨可作制冷剂，气化时吸收大量热量的原因是___________________________________________。
B.【实验化学】
肉桂酸为微有桂皮香气的无色针状晶体，能抑制黑色酪氨酸酶的形成，是高级防晒霜中不可少的成分之一。
实验室制取肉桂酸的原理如下：
实验步骤：
步骤1 在图1所示装置（夹持与加热仪器未画出，下同）的三颈烧瓶内加入K2CO3、苯甲醛（油状物）和乙酸酐，混合均匀后，在170℃～180℃加热反应1h，冷却。
图1
图2
图3
步骤2 向三颈烧瓶内分批加入20mL水和Na2CO3固体，调节溶液pH约为8。
步骤3 在三颈烧瓶中加入活性炭，用图2所示水蒸气蒸馏装置蒸馏除去未反应的苯甲醛。
步骤4 将三颈烧瓶内反应混合物趁热过滤，滤液冷却至室温，用浓盐酸酸化至pH＝3，析出大量晶体，抽滤。
并用少量冷水洗涤晶体。
步骤5 将晶体在图3所示热水浴上加热干燥。
（1）图1中仪器A的作用是 。
（2）步骤2中Na2CO3需分批加入的原因是_________________________________________________。
（3）水蒸气蒸馏时，判断蒸馏结束的方法是 。
（4）步骤4中，“趁热过滤”的目的是 。
（5）抽滤时所需主要仪器有 、安全瓶及抽气泵等。
（6）与使用烘箱烘干相比，热水浴干燥的优点是_____________________________________________。
化学参考答案
单项选择题：
本题包括10小题，每小题2分，共计20分。
每小题只有一个选项符合题意。
1.C 2.B 3.A 4.A 5.D 6.D 7.A 8.B 9.C 10.B
不定项选择题：
本题包括5小题，每小题4分，共计20分。
每小题只有一个或两个选项符合题意。
若正确答案只包括一个选项，多选时，该小题得0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得满分，但只要选错一个，该小题就得0分。
11.C 12.CD 13.B 14.AD 15.BD
非选择题：
共80分
16.
（1）Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
温度太高，盐酸大量挥发会引起容器内压强过大，导致反应釜损坏
（2）Fe3＋＋3HCO
===Fe（OH）3↓＋3CO2↑
静置，取少量上层清液于试管中，滴入KSCN溶液，溶液不变红色
（3）盐酸浓度增大，溶液中Cl－浓度增大，促进Al3＋形成AlCl3·6H2O晶体析出
（4）HCl（或盐酸）（每空2分，共12分）
17.
（1）羧基、硝基
（2）取代反应
（3）
（4）
或
或CH3C（CHO）3
（5）
[第
（1）～
（2）题每空2分，第（3）～（4）题每空3分，第（5）题5分，共15分]
18.
（1）①2.2×10－6mol·L－1 ②1.9×10－13
（2）①CD
②每25.00mL溶液消耗的EDTA标准溶液的平均体积为25.00mL。
n（Cu2＋）＝n（EDTA）＝0.050000mol·L－1×0.02500L＝0.001250mol
1.7700g样品中：
n（Cu2＋）＝0.001250mol×
＝0.005000mol
1.0900g混合物中：
m（CuO）＝0.005mol×80g·mol－1＝0.4000g
n（K2CO3）＝
＝0.005000mol
1.7700g样品中：
n（K＋）＝2×n（K2CO3）＝0.01000mol
根据电荷守恒有：
n（C2O
）＝
＝0.01000mol
n（H2O）＝
＝0.01000mol
n（K＋）∶n（Cu2＋）∶n（C2O
）∶n（H2O）＝0.01000mol∶0.00500mol∶0.01000mol∶
0.01000mol＝2∶1∶2∶2
晶体的化学式为：
K2Cu（C2O4）2·2H2O。
[第
（1）题每空2分，第
（2）①题2分，第
（2）②题6分，共12分]
19.
（1）Ca5（PO4）3OH＋10HCl===5CaCl2＋3H3PO4＋H2O
使用H2SO4，会产生微溶性的CaSO4覆盖在羟磷灰石的表面，阻止反应的继续进行
（2）加入三辛胺会与溶液中的HCl反应，促进了KH2PO4生成
（3）①4.5
②用洁净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，立即与标准比色卡对比，读取pH值
（4）过滤；向滤渡中加入适量二（2乙基己基）磷酸，振荡、静置，分液取水层；在水层中加入适量磷酸三丁酯，振荡，静置，分液取有机层
[第
（1）～（3）题每空2分，第（4）题5分，共15分]
20.
（1）2c－7a－3b
（2）①2NH3＋3NaClO===N2＋3NaCl＋3H2O
温度过高，HClO发生分解，氨氮去除率随之降低
②增加NaClO的量，反应速率加快，相同时间内NaClO消耗多
有部分NH3被氧化成NO
或NO
（3）①2NO
＋10H===N2↑＋2OH－＋4H2O ②0.08
（每空2分，共14分）
21.A.
（1）[Ar]3d9（或1s22s22p63s23p63d9）
（2）Cu3N
（3）
或
（4）sp2杂化 SO3
（5）NH3分子间存在氢键，气化时克服氢键，需要消耗大量能量
B.
（1）（利用空气）冷凝回流，提高原料利用率
（2）防止加入太快，产生大量CO2气体，可能会将反应液冲出，且不利于pH测定
（3）馏出液澄清透明
（4）除去固体杂质，防止肉桂酸结晶析出
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