C.阴极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D.电解过程中,Cl-移向阳极
10.下列实验中根据现象得出的结论错误的是
11.下列操作及其描述错误的是
A.①为萃取时的振荡操作,振荡过程中应打开活塞放气
B.②为酸式滴定管排气操作,排气后记录初始读数
C.③为闻气体气味的操作,无论有毒无毒都不能将鼻孔凑近瓶口
D.④为配制溶液过程中摇匀的操作,摇匀后如果发现液面低于刻度线也不能再加水
12.据《ChemCommun》报导Marcel Mayorl合成的桥连多环烃(
)拓展了人工合成自然产物的技术。
下列有关该烃的说法正确的是
A.不能发生氧化反应 B.一氯代物只有4种
C.分子中含有4个五元环 D.所有原子处于同一平面
13.常温下,用0.10mol·L-1KOH溶液滴定10.00mL0.10mol·L-1H2C2O4(二元弱酸)溶,所得滴定曲线如图所示(混合溶液的体积可看成混合前溶液的体积之和)。
下列说法正确的是
A.点①所示溶液中:
=1012
B.点②所示溶液中:
c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(OH-)
C.点③所示溶液中:
c(K+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)
D.点④所示溶液中:
c(K+)+c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.10mol·L-1
三、非选择题:
本卷包括必考题和选考题两部分。
第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33~38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题(共129分)
26.(14分)
工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质。
某同学设计如下实验分别测定氮化铝(AlN样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解)。
(1)实验原理:
①Al4C3与硫酸反应可生成CH4;
②AIN溶于强酸产生铵盐,溶于强碱生成氨气,请写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式:
______________________。
(2)实验装置(如图所示,量气管为碱式滴定管改装)
连好装置后,首先应进行的操作是___________。
(3)实验过程:
称得装置D的初始质量为yg;称取xgAlN样品置于装置B锥形瓶中,各装置中加入相应药品,重新连好装置;读取量气管的初始读数为amL(量气装置左右液面相平)。
①欲首先测量Al4C3质量分数的有关数据,对三个活塞的操作是___________。
②若无恒压管,对所测气体体积的影响是___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
③量气管中液面不再发生变化,说明反应已经结束。
读取读数之前,应对量气管进行的操作为______________________;若量气管中的液面高于右侧球形容器中的液面,所测气体的体积______________________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
④记录滴定管的读数为bmL(已知:
该实验条件下的气体摩尔体积为VmL·mol-1),则Al4C3的质量分数为___________(用含a、b、x、y、Vm的代数式表示)。
⑤测量AlN质量分数的数据:
首先关闭活塞___________,打开活塞___________,通过分液漏斗加入过量___________,与装置B瓶内物质充分反应;反应完成后,___________(填入该步应进行的操作),最后称得装置D的质量为zg。
27.(14分)
镍钴锰酸锂电池是一种高功率动力电池。
采用废旧锂离子电池回收工艺制备镍钴锰酸锂三元正极材料(铝电极表面涂有LiNi1-x-yCoxMnyO2)的工艺流程如图所示:
回答下列问题
(1)废旧锂离子电池拆解前进行“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是___________。
(2)能够提高“碱浸”效率的方法有___________(至少写两种)。
(3)“碱浸”过程中,铝溶解的离子方程式为___________。
(4)实验室模拟“碱浸”后过滤的操作,需用到的玻璃仪器有___________;过滤后需洗涤,简述洗涤的操作过程:
___________。
(5) LiCoO2参与“还原”反应的离子方程式为___________。
(6)溶液温度和浸渍时间对钴的浸出率影响如图所示:
则浸出过程的最佳条件是___________。
(7)已知溶液中Co2+的浓度为1.0mol·L-1,缓慢通入氨气,使其产生Co(OH)2沉淀,则Co2+沉淀完全时溶液的最小pH为___________(已知:
离子沉淀完全时c(Co2+)≤1.0×10-5mol·L-1,Ksp[Co(OH)2]=4.0×10-15,1g2=0.3,溶液体积变化忽略不计)。
(8)写出“高温烧结固相合成”过程的化学方程式:
___________。
28.(15分)
Ⅰ.氮氧化物的存在会破坏地球环境,人们一直在积极探索改善大气质量的有效措施。
已知:
N2(g)+O2(g)
2NO(g) △H=+181.5kJ·mol-1
(1)氮氧化物是形成臭氧层空洞光化学烟雾、___________(列举一种)等大气污染现象的物质之一。
(2)某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行NO的分解。
若用
、
、
和
分别表示N2、NO、O2和固体催化剂,在固体催化剂表面分解NO的过程如图所示。
从吸附到解吸的过程中,能量状态最低的是___________(填字母序号)。
(3)温度为T1时,在容积为1L的恒容密闭容器中充人0.6molNO2,仅发生反应2NO2(g)
2NO(g)+O2(g)△H>0,达平衡时c(O2)=0.2mol·L-1,则该温度下反应的平衡常数为___________。
实验测得:
v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=(NO2)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,仅受温度影响。
当温度改变为T2时,若k正=k逆,则T1___________T2(填“>”或“<”)。
Ⅱ.氮氧化物(NOx)是电厂主要排放的污染物之一。
工业上采用氨脱硝处理后排放,原理如下:
①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)
4N2(g)+6H2O(g)△H1=1632.4kJ·mol-1;
②4NH3(g)+6NO(g)
5N2(g)+6H2O(g) △H2=akJ·mol-1;
当反应温度过高时,NH3发生氧化反应:
③4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g) △H3=-902.0kJ·mol-1。
(4)反应②中的a=___________。
(5)反应②中,常用的催化剂有Cr2O3和Fe2O3,Cr2O3的催化效率更好一些。
下列表示两种催化剂在反应②催化过程中的能量变化示意图合理的是___________(填选项字母)。
Ⅲ.利用电解法处理高温空气中稀薄的NO(O2浓度约为NO浓度的10倍),装置示意图如下,固体电解质可传导O2-
(6)阴极的电极反应式为___________。
(7)消除一定量的NO所消耗的电量远远大于理论计算量,可能的原因是(不考虑物理因素)___________。
(8)通过更换电极表面的催化剂可明显改善这一状况,利用催化剂具有___________性。
(二)选考题:
共45分。
请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。
如果多做,则每科按所做的第一题计分。
35.[化学——选修3:
物质结构与性质](15分)
稀土元素是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素,以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y),共17种元素。
稀土有“工业维生素”的美称,如今已成为极其重要的战略资源。
(1)镧系元素位于元素周期表第___________族,镧系元素位于周期表的___________区。
(2)钪(Sc)为21号元素,其基态原子M能层电子数为___________;基态镝(Dy)原子的电子排布式为[Xe]4f106s2,一个基态镝原子所含的未成对电子数为___________。
(3)稀土元素最常见的化合价为+3价,但也有少数还有+4价。
请根据下表中的电离能数据,判断表中最可能有+4价的元素是___________。
几种稀土元素的电离能(单位:
kJ·mol-1):
(4)Sm(钐)的单质与1,2-二碘乙烷可发生反应Sm+ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2。
ICH2CH2I中碳原子的杂化轨道类型为___________,1molCH2=CH2中含有的σ键数目为___________。
常温下,1,2-二碘乙烷为液体而乙烷为气体,其主要原因是___________。
(5)PrO2(二氧化镨)的晶体结构与CaF2相似,晶胞中Pr(镨)原子位于面心和顶点,则PrO2(二氧化镨)的晶胞中有___________个氧原子。
(6)Ce(铈)单质为面心立方晶体,其相对原子质量为140,其晶胞参数为α=516pm。
晶胞中Ce(铈)原子的配位数为___________。
列式表示Ce(铈)单质的密度为___________g·cm-3(不必计算出结果)。
36.[化学选修5:
有机化学基础](15分)
由烃A制备抗结肠炎药物H的一种合成路线如图所示(部分反应略去试剂和条件):
回答下列问题:
(1)H的分子式是___________,A的化学名称是___________。
反应②的类型是___________。
(2)D的结构简式是___________。
F中所含官能团的名称是___________。
(3)E与足量NaOH溶液反应的化学方程式是___________。
(4)设计C→D和E→F两步反应的共同目的是___________。
(5)化合物Ⅹ是H的同分异构体,X遇FeCl3溶液不发生显色反应,其核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢,峰面积之比为3:
2:
2,任写一种符合要求的X的结构简式:
___________。
(6)已知:
易被氧化,苯环上连有烷基时再引人一个取代基,常取代在烷基的邻对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位。
写出以A为原料(其他试剂任选)制备化合物
的合成路线:
_________________________________
化学答案
7.C 8.D 9.A 10.C11.B12.C 13.D
26.(14分)
(1)
(2分)
(2)检查装置的气密性(1分)
(3)①关闭活塞K2、K3,打开活塞K1(1分)
②偏大(1分)
③调整量气管高度,使左右两边液面相平(1分)
偏小(1分)
④
(2分)
⑤K1(1分) K3(1分)NaOH溶液(1分,其他合理答案也给分) 打开K2,通入一段时间空气(2分)
27.(14分)
(1)放电有利于Li+向正极移动并进入正极材料(1分)
(2)粉碎、适当增大NaOH的浓度、适当升高温度等(1分,其他合理答案也给分)
(3)
(2分)
(4)漏斗、烧杯、玻璃棒(2分)沿玻璃棒向过滤器中加水至浸没沉淀,待水滤出后重复操作2~3次(1分)
(5)
(2分)
(6)75℃,30min(1分)
(7)9.3(2分)
(8)
(2分,条件不计分)
28.(15分)
Ⅰ.
(1)雾霾(或酸雨)(1分,其他合理答案也给分)
(2)C(2分)
(3)0.8(1分)<(2分)
Ⅱ.(4)-1815.0(2分)
(5)B(2分)
Ⅲ.(6)
(2分)
(7)阴极发生副反应
(2分)
(8)选择(1分)