26.(14分)
已知:
①抗坏血酸(C6H8O6)(Vc)溶于水和乙醇,具有抗氧化性,可使酸性高锰酸钾溶液褪色;
②磷酸亚铁[Fe3(PO4)2·8H2O]为白蓝色单斜晶体,溶于稀酸,不溶于水、乙醇、醋酸。
I.磷酸亚铁是生产LiFePO4电池的原料,实验室利用FeSO4·7H2O、Na2HPO4·12H2O及CH3COONa·3H2O为原料制备磷酸亚铁晶体,合成时的主要反应为:
3FeSO4+2Na2HPO4+2CH3COONa+8H2O=Fe3(PO4)2·8H2O↓+3Na2SO4+2CH3COOH
装置如图所示:
实验步骤:
①在50mL干净的仪器A中加入抗坏血酸(C6H8O6)稀溶液作底液;
②滴入足量Na2HPO4与CH3COONa混合溶液至pH=4;
③滴入含15.2g克FeSO4的溶液,最终维持pH=6,充分反应后静置;
④进行过滤和操作b,低温烘干得到磷酸亚铁晶体12.8克。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是;
(2)配制FeSO4溶液时所用的蒸馏水应先进行的操作是。
(3)步骤④操作b的名称是,检验操作b是否完全的方法是 。
(4)抗坏血酸溶液的作用是。
(5)本实验的产率是(M[Fe3(PO4)2·8H2O]=502g·mol-1)。
Ⅱ.水果和蔬菜中含有丰富的Vc,某研究性学习小组对它探究如下:
探究一:
测定果汁中Vc的含量
分别向盛有lmL等浓度高锰酸钾稀溶液的四只试管中逐滴滴加梨汁、橙汁、苹果汁和0.04%的Vc溶液,边滴边振荡,直至高锰酸钾溶液褪色,测得以下数据:
梨汁
苹果汁
橙汁
0.04%的Vc溶液
滴加的滴数
40
20
10
5
(6)分析数据可知,三种果汁中Vc含量最高的是,其含量为_________;(各液体密度上的差别和每一滴的体积差别忽略不计)。
探究二:
蔬菜放置时间的长短对其Vc含量是否有影响
(7)请你用新鲜的西红柿、放置一周的西红柿、高锰酸钾稀溶液和必要的仪器设计实验方案:
。
27.(14分)
过氧化钙(CaO2)难溶于水,广泛应用于渔业、农业、环保等许多方面。
I.CaO2的制备:
(1)①在低温下,往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙发生复分解反应,写出该可逆反应的化学方程式 。
②为控制低温的方式,最好将反应器放置在 中。
③测得不同温度下,过氧化钙的平均生成速率如下表所示:
温度(℃)
20
30
40
50
60
70
80
CaO2平均生成速率(×10-3mol.s-1)
7.5
8.2
9.4
8.0
7.1
6.7
5.5
请解释速率随温度如此变化的原因____________________________________。
(2)一段时间后,再加入氨水,当调节溶液pH至9~11,才出现大量沉淀。
用简要的文字解释需用氨水调节pH至9~11的原因 。
II.CaO2的热稳定性:
CaO2在一定温度下能发生可逆反应,生成CaO和O2。
(3)标准生成热的定义为:
在某温度下,由处于标准状态的各种元素的最稳定的单质生成标准状态下1mol某纯物质的热效应。
已知,CaO2和CaO的标准生成热分别为akJ·mol-1和bkJ·mol-1,请书写CaO2分解生成CaO和O2的热化学方程式_______________________________________。
(4)一定温度下,在2L的恒容容器中进行该反应,反应过程中各物质的物质的量如下表所示:
时间/s
n(CaO2)/mol
n(CaO)/mol
n(O2)/mol
0
2
0
0
1
1.4
0.6
0.3
2
1
1
0.5
3
1
1
0.5
则该温度下,反应的化学平衡常数K=_____________。
(5)3s时,若对该容器压缩体积,其它条件不变,则当再次达到平衡时,氧气的浓度_________(填“变大”、“变小”、“不变”、“无法确定”),理由是___________________________________。
(6)下列说法不能说明该反应达到平衡的是____________(填字母)。
a.气体的密度不再改变b.固体质量不再改变
c.正反应速率不再改变d.逆反应速率不再改变
28.(15分)
湿法-火法联合工艺从铅膏(主要成分为PbO、PbO2、PbSO4)中提取铅的一种工艺流程如下图所示:
已知:
Ksp(PbSO4)=1.6×10-5,Ksp(PbCO3)=3.3×10-14。
(1)步骤I中,发生的氧化还原反应的离子方程式为___________________。
(2)若步骤I充分反应后未过滤、洗涤,直接加入Na2CO3溶液,会导致步骤II中Na2CO3的用量增加,其原因是_______________________________。
(3)若母液中c(SO42-)=1.6mol·L-1,c(CO32-)=3.3×10-6mol·L-1,试通过计算判断PbCO3中是否混有PbSO4?
请写出计算过程。
___________________________________________________________。
(4)步骤II中,若用同体积、同浓度的NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液,对PbSO4转化率有何影响,并说明理由。
_______________________________________________________。
(5)步骤III中,PbCO3和焦炭按物质的量比2:
1投料,则排放气体的主要成分是___________________________________。
(6)钠离子交换膜固相电解法是从铅膏中提取铅的一种新工艺,装置示意图为:
将铅膏投入阴极室,铅膏中的PbSO4与NaOH溶液发
生反应:
PbSO4+3OH-==HPbO2-+SO42-+H2O。
①a与外接电源的________极相连。
②电解过程中,PbO2、PbO、HPbO2-在阴极放电,
其中HPbO2-放电的电极反应式为___________。
③与传统无膜固相电解法相比,使用钠离子交换膜可以
提高Pb元素的利用率,原因是___________________。
36.【化学——化学与技术】(15分)(略)
37.【化学——物质结构与性质】(15分)
(1)根据杂化轨道理论判断下列分子的空间构型是V形的是(填写序号)
a.BeCl2b.H2Oc.HCHOd.CS2
(2)已知AlCl3的沸点:
190℃(2.5个大气压),但是它在178℃就开始升华,则AlCl3的晶体类型为;为什么工业上一般不采用电解熔融氯化铝的方法制备金属铝。
(3)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数T比Q多2。
T的基态原子外围电子(价电子)排布式为,Q2+的未成对电子数是。
(4)下图是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图,判断NaCl晶体结构的图象是下图中的(填序号)。
(5)[Cu(NH3)4]2+配离子中存在的化学键类型有(填序号)。
①配位键②金属键③极性共价键④非极性共价键⑤离子键⑥氢键
已知:
[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,且当[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代时,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为。
(6)X与Y可形成离子化合物,其晶胞结构如图所示,其中X和Y的相对原子质量分别为a和b,
晶体密度为ρg·cm-3,则晶胞中距离最近的X、Y之间的核间距离
是cm。
(NA表示阿伏伽德罗常数,用含ρ、a、b、
NA的代数式表达)
38.【化学——有机化学基础】(15分)
有机化合物J是治疗胃溃疡的辅助药物,一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)烃B中含氢元素的质量分数为7.69%,其相对分子质量小于118,且反应A→B为加成反应,则B分子中最多__________个原子共平面。
(2)X的名称为______________;H的官能团名称是_________________;
(3)I→J的反应条件为______________。
反应G→H的反应类型为_____________。
(4)反应C→D的化学方程式为____________________________________。
(5)化合的I的多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有______种;
①能发生水解反应和银镜反应;②能与FeCl3溶液发生显色反应;③苯环上有四个取代基,且苯环上一卤代物只有一种。
其中,核磁共振氢谱有5组吸收峰物质的结构简式为_______________(任写一种即可)。
(6)参照有机化合物J的合成路线,写出由F、甲醇、甲酸甲酯为有机原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任选)。
合成路线流程图示例如下:
CH2=CH2
CH3CH2Br
CH3CH2OH
____________________________________________________________
_________________________________________________________
答案
7.D8.A9.C10.B11.C12.D13.B
26.(14分)
(1)三颈烧瓶(1分)
(说明:
填“烧瓶”、“圆底烧瓶”等均不得分)
(2)将蒸馏水煮沸,以除去溶解其中的氧气(2分)
(说明:
出现“煮沸”即可得分)
(3)洗涤(1分)
取最后一次洗涤滤出液1—2mL于试管,滴入BaCl2溶液,若无白色沉淀,说明洗涤干净(2分)
(4)防止磷酸亚铁被氧化(2分)
(5)76.5%(2分)
(6)橙汁(1分)
0.02%(1分)
(7)将新鲜西红柿和放置一周的西红柿分别捣碎,取其汁液于两个烧杯中,向取有1mL等浓度高锰酸钾稀溶液的两支试管中,分别滴入上述两种西红柿汁,边滴边振荡,直到高锰酸钾溶液刚好褪色,记录滴数。
(其它合理答案也可)(2分)
(说明:
若回答“往相同体积颜色相同的西红柿汁中滴入相同浓度的高锰酸钾溶液,记录滴数,直到高锰酸钾恰好不再褪色为止”也得分;“等浓度等体积”未出现不得分)
27.(14分)
(1)①H2O2+CaCl2
CaO2+2HCl(2分)
②冰水浴(1分)
(说明:
填“冰水”也得分)
③40℃之前,温度升高,速率加快;40℃之后,温度继续升高,双氧水分解,浓度下降,反应速率减慢(2分)
(说明:
40℃前后的速率变化原因都回答得2分;只回答一部分得1分。
)
(2)NH3·H2O结合HCl,使反应H2O2+CaCl2
CaO2+2HCl平衡向正方向移动,提高过氧化钙的产量(2分)
(3)2CaO2(s)
2CaO(s)+O2(g)ΔH=2(b-a)kJ·mol-1(2分)
(4)0.25mol·L-1(1分)
(5)不变(1分)
温度不变,该反应的平衡常数K=c(CO2)=0.25mol·L-1不变(1分)
(6)c(2分)
28.(15分)
(1)PbO2+2Fe2++SO42-+4H+==PbSO4+2Fe3++2H2O(2分)
(2)溶液中的H+、Fe3+会与CO32-反应(2分)
(说明:
H+和Fe3+少写一种离子扣1分)
(3)PbCO3:
c(Pb2+)=3.3×10-14/3.3×10-6=1.0×10-8mol·L-1;(2分)
PbSO4:
Q=c(Pb2+)×c(SO42-)=1.0×10-8×1.6=1.6×10-8说明PbSO4在母液中未饱和,即PbCO3中不混有PbSO4。
(说明:
未写出计算过程不得分;其它计算方法若正确也得分。
)
(4)PbSO4转化率变小,理由是相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中,前者c(CO32-)较大(2分)
(说明:
结论正确但理由错误得1分;结论错误不得分。
)
(5)CO2(2分)
(6)①正(1分)
②HPbO2-+2e-+H2O==Pb+3OH-(2分)
③钠离子交换膜阻止HPbO2-进入阳极室被氧化(2分)
(说明:
未答出“被氧化”不扣分)
37.【化学——物质结构与性质】(15分)
(1)b(2分)
(2)分子晶体(1分)
氯化铝是分子晶体(共价化合物),熔融状态下不电离(2分)
(说明:
氯化铝易升华,尚未熔化就已经气化也得分)
(3)3d84s2(2分)
4(1分)
(4)②③(2分)
(5)①③(2分)
平面正方形(1分)
(6)
(2分)
38.【化学——有机化学基础】(15分)
(1)16(2分)
(2)乙炔(1分)
醛基和酯基(2分)
(说明:
少写一种官能团得1分,多写“苯基”不扣分)
(3)浓硫酸,加热(1分)
(说明:
少写“加热”不扣分)
取代反应(1分)
(4)
(2分)
(5)6(2分)
(或
)(1分)
(6)
(3分)
(说明:
其它合理路线流程图也得分)