26.(14分)铬铁矿主要成分为FeO·Cr2O3,含有SiO2、Al2O3等杂质。
工业上用铬铁矿制备红矾钠晶体(Na2Cr2O7)的流程如图所示:
(1)步骤①的主要反应为FeO·Cr2O3+O2+NaOHNa2CrO4+NaFeO2+H2O,该反应配平后FeO·Cr2O3与O2的系数比为。
该步骤是在坩埚中进行煅烧,可用作此坩埚材料的是(填标号)。
A.铁B.氧化铝C.石英D.陶瓷
(2)步骤①煅烧反应极慢,需要升温至NaOH呈熔融状态,反应速率才加快,其原因是。
(3)步骤②中NaFeO2会强烈水解生成氢氧化铁沉淀,反应的化学方程式为。
(4)将五份滤液1分別在130℃蒸发1小时,各自冷却到不同温度下结晶,保温过滤,所得实验数据如下表。
根据数据分析,步骤③的最佳结晶温度为℃。
结晶温度/℃
Na2CrO4粗晶中各物质含量/%
Na2CrO4·4H2O
NaOH
NaAlO2
Na2SiO3
30
52.45
29.79
8.69
12.21
40
68.81
20.49
8.46
10.84
50
60.26
27.96
10.36
9.32
60
50.74
29.66
10.40
12.25
70
46.77
33.06
8.10
6.48
(5)步骤④中滤渣3的成分是(写化学式)。
(6)若该流程中铬元素完全转化为红矾钠晶体,则该铬铁矿中铬元素的质量分数为(用含m1,m2的代数式表示)。
27.(15分)硫酸盐和金属硫化物在工农业生产中有广泛的应用。
(1)已知:
反应Ⅰ:
CaSO4(s)+CO(g)=CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H1=+218.4kJ·mol-1
反应Ⅱ:
CaSO4(s)+4CO(g)=CaS(s)+4CO2(g) △H2=-175.6kJ·mol-1
反应 Ⅲ:
3CaSO4(s)+CaS(s)=4CaO(s)+4SO2(g) (B) △H3
①△H3=。
②能使反应Ⅰ、Ⅱ速率加快的措施有(写出两条)。
③已知某温度下反应Ⅰ的反应速率小于反应Ⅱ的反应速率,则图1中自线a表示(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)。
(2)在2L密闭容器中,加入0.1molMoS2(硫化钼)、0.2molNa2CO3和0.4molH2,发生反应MoS2(s)+2Na2CO3(s)+4H2(g)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s),达到平衡时三种气体的物质的量分数随温度变化的曲线如图2所示。
①反应速率:
P点Q 点 (填“<”“>”或“=”), 其判断理由是。
②气体总压:
P点Q点 (填“<”“>”或“=”),其判断理由是。
③P点对应温度下,H2的平衡转化率为,平衡常数K=。
28.(14分)过氧化尿素是一种新型漂白剂、消毒剂、漂白、消毒的效果优于H2O2和过氧乙酸。
某工业用过氧化尿素的部分参数见下表:
分子式
外观
热分解温度
熔点
水溶性(20℃)
CO(NH2)2·H2O
白色晶体
45℃
75~85℃
500g·L-1
合成过氧化尿素的步骤及反应器的示意图如下:
在250mL三颈烧瓶中加入一定量的30%的H2O2溶液,再加入30g尿素,在不断搅拌下升温至300℃,使尿素完全溶解,保温30min,冷却至-5℃进行结晶。
抽滤得白色粉末状结晶。
在50℃下干燥2h,得过氧化尿素产品。
回答下列问题:
(1)控制反应温度的适宜方法是(填序号)。
A.酒精灯加热B.酒精喷灯加热C.电炉加热D.水浴加热
(2)反应器中发生反应的化学方程式为。
(3)反应器中冷凝管中冷水从(填“a”或“b”)流进;反应器加热温度不能太高的原因是。
(4)搅拌器不能选择铁质或铝质材料的原因是。
(5)为测定产品中活性氧的含量(活性氧16%,相当于含H2O234%),称取干燥样品12.000g,溶解,在250mL 容量瓶中定容。
准确量取25.00mL于锥形瓶中,加入1mL6mol·L-1的硫酸,然后用0.2000mol·L-1KMnO4标准溶液滴定(KMnO4溶液与尿素不反应),平行实验三次,实验结果如下:
实验序号
1
2
3
KMnO4溶液体积/mL
滴定前读数
0.00
0.00
2.00
滴定后读数
19.98
21.70
22.02
①KMnO4溶液应盛放在滴定管中,滴定终点的现象是。
②产品中活性氧的质量分数为。
③若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,会使测得的活性氧含量(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
35. [化学——选修3:
物质结构与性质] (15 分)
CrSi、Ge-GaAs、ZnGeAs2、聚吡咯、碳化硅和氧化亚铜都是重要的半导体化合物。
回答下列问题:
(1)基态铬原子的核外电子排布式为,其中未成对电子数为。
(2)Ge-GaAs中元素Ge、Ga、As的第一电离能从大到小的顺序为。
ZnGeAs2中 Zn、Ge、As 的电负性从大到小的顺序为。
(3) 聚吡咯的单体为吡咯(),该分子中氮原子的杂化轨道类型为;分子中σ键与π键的数目之比为。
(4)碳化硅、晶体硅及金刚石的熔点如下表:
立方碳化硅
晶体硅
金刚石
熔点/℃
2973
1410
3550~4000
分析熔点变化规律及其差异的原因:
。
(5)氧化亚铜的熔点为1235℃,其固态时的单晶胞如下图所示。
①氧化亚铜属于晶体。
②已知Cu2O的晶胞参数a=425.8pm,则其密度为g·cm-3 (列出计算式即可)。
35.[化学——选修5:
有机化学基础](15分)
有机物G是一种常用的植物调味油,工业上可按如下路线合成。
已知:
①有机物A是分子中单键与双键数目之比为4∶1的烯烃;
②G的分子式为C9H8O,能发生银镜反应;
③CH3CHO+CH3CHO。
回答下列问题:
(1)B的名称为,F中含有的官能团的名称是。
(2 E的结构简式为,G的结构简式为。
(3)⑤的反应类型为,⑥的反应类型为。
(4)反成③的化学方程式为。
(5 反应①~⑥中符合原子经济性(原子利用率为100%)的是(填序号)。
(6)同时符合下列条件的F的同分异构体有种,其中核磁共振氢谱显示有四组峰,且峰面积之比为3∶3∶2∶2的是(填结构简式)。
a.苯环上含有两个取代基b.分子中含有-COO-结构
7-10BDBC11-13CBC
26.
(1)4∶7 A
(2)熔融后增大了反应物的接触面积
(3)NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3↓+NaOH
(4)40
(5)Al(OH)3、H2SiO3(或H4SiO4)
(6)×100%(每空2分)
27.
(1)①+1049.2kJ·mol-1(2分)
②增大反应体系压强、升高温度、加入催化剂、将固体硫酸钙碾碎等(写出其中的任意两条)(2 分)
③反应Ⅰ(2分)
(2)①<(1分) 从P点到Q点,温度升高,反应速率加快(1分)
②<(1分) 从P点到Q点,温度升高,平衡向正反应方向移动,密闭容器中气体分子数增多(2分)
③50%(2分)2.5×10-3(2分)
28.
(1)D(1分)
(2)CO(NH2)2+H2O2=CO(NH2)2·H2O2(2分)
(3)b(l 分) 温度过高会导致过氧化氢分解(1分)
(4)铝、铁易被氧化(2分)
(5)①酸式(1分) 滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液显浅红色,且半分钟内不褪色(2分) ②13.3%(2分)③偏低(2分)
35.
(1)[Ar]3d34s1(2分) 6(1分)
(2)As>Ge>Ga As>Ge>Zn(各2 分)
(3)sp35∶1(各1分)
(4)它们都是具有正四面休形空间网状结构的原子晶体,结合力为共价键,由于键长C-CC-Si>Si-Si,故熔点:
金刚石>立方碳化硅>晶体硅(2分)
(5)①离子(1分)
②×107(3分)
36.
(1)乙醇烃基、醛基(各1分)
(2) (1分) (2分)
(3)加成反应消去反应(