12.高能LiFePO4电池,多应用于公共交通。
电池中间是聚合物的隔膜,主要作用是在反应过程中只让Li+通过。
结构如图所示。
原理如下:
(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。
下列说法不正确的是
A.放电时,正极电极反应式:
xFePO4+xLi++xe-=xLiFePO4
B.放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极
C.充电时,阴极电极反应式:
xLi++xe-+nC=LixCn
D.充电时,Li+向左移动
13.已知草酸为二元弱酸:
H2C2O4HC2O4-+H+Ka1;HC2O4-C2O42-+H+Ka2,T℃常温下,向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定量浓度的KOH溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2O4-、C2O42-三种微粒的物质的量分数(△)与溶液pH的关系如图所示,则下列说法中不正确的是
A.T℃时,Ka2=10-4.2
B.pH=1.2溶液中:
c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2C2O4)
C.pH=2.7溶液中:
D.向pH=1.2的溶液中再加KOH溶液,将pH增大至4.2的过程中水的电离度一直增大
26.(14分)利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量的FeSO4、H2SO4和少量的Fe2(SO4)3、TiOSO4]生产铁红和补血剂乳酸亚铁的工艺流程如图所示:
已知:
TiOSO4可溶于水,在水中可以电离为TiO2+和SO42-,TiO2+水解成TiO2·xH2O沉淀为可逆反应;乳酸结构简式为CH3CH(OH)COOH。
回答下列问题:
(1)TiOSO4中钛元素的化合价是,步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是。
(2)滤渣的主要成分为TiO2·xH2O,结合离子方程式解释得到滤渣的原因:
。
(3)从硫酸亚铁溶液中得到硫酸亚铁晶体的操作方法是;硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为。
(4)步骤④中发生反应的离子方程式为。
(5)步骤⑥必须控制一定的真空度,原因是有利于蒸发水以及。
(6)实验室中检验溶液B中主要阳离子的方法是。
27.(15分)亚硝酰氯(NOCl)是有机物合成中的重要试剂,为红褐色液体或黄色气体,具有刺鼻恶臭味,遇水反应生成一种氢化物和两种氧化物。
某学习小组在实验用Cl2和NO制备NOCl并测定其纯度,相关实验(装置略去)如下。
请回答:
(1)制备Cl2发生装置可(填大写字母),反应的离子方程式为。
(2)欲收集一瓶干燥的氯气,选择装置,其连接顺序为:
a→(按气流方向,用小写字母表示),若用到F,其盛装药品为。
(3)实验室可用下图装置制备亚硝酰氯(NOCl)
①实验室也可用B装置制备NO,上图X装置的优点为(至少写出两点)
②检验装置气密性并装入药品,打开k2,然后再打开(填“k1”或“k3”),通入一段时间气体,其目的为,然后进行其他操作,当Z有一定量液体生成时,停止实验。
③若无装置Y,则Z中NOCl可能发生反应的化学方程式为。
(4)取Z中所得液体mg溶于水,配制成250mL溶液,取出25.00mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用cmol/LAgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为22.50mL。
已知:
Ag2CrO4为砖红色固体;Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12,则亚硝酰氯(NOC1)的质量分数为(用代数式表示,不必化简)。
28.(14分)氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。
研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。
(1)NO在空气中存在如下反应:
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H,上述反应分两步完成,其反应历程如下图所示:
回答下列问题:
①写出反应I的热化学方程式。
②反应I和反应II中,一个是快反应,会快速建立平衡状态,而另一个是慢反应。
决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是(填“反应I”或“反应II”);对该反应体系升高温度,发现总反应速率反而变慢,其原因可能是(反应未使用催化剂)。
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为:
C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。
向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,T℃时,各物质起始浓度及10min和20min各物质平衡浓度如表所示:
①T℃时,该反应的平衡常数为(保留两位有效数字)。
②在10min时,若只改变某一条件使平衡发生移动,20min时重新达到平衡,则改变的条件是。
③在20min时,保持温度和容器体积不变再充入NO和N2,使二者的浓度均增加至原来的两倍,此时反应v正v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(3)NO2存在如下平衡:
2NO2(g)N2O4(g)△H<0,在一定条件下NO2与N2O4的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系:
v(NO2)=k1·p2(NO2),v(N2O4)=k2·p(N2O4),相应的速率与其分压关系如图所示。
①一定温度下,k1、k2与平衡常数kp(压力平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是k1=;
②在上图标出点中,指出能表示反应达到平衡状态的点是,理由是。
(二)选考题:
共45分。
请考生从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)
铁被誉为“第一金属”,铁及其化合物在生活中有广泛应用。
回答下列问题:
(1)基态Fe3+的电子排布式为。
(2)实验室用KSCN溶液、苯酚()检验Fe3+。
N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示),苯酚中碳原子的杂化轨道类型为。
(3)FeCl3的熔点为306℃,沸点为315℃。
FeCl3的晶体类型是。
FeSO4常作补铁剂,SO42-的立体构型是。
(4)基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等,1molFe(CO)5分子中含σ键数目为,与CO互为等电子体的离子是(填化学式,写一种)
(5)氮化铁晶体的晶体结构示意图如图1所示。
该晶体中铁、氮的微粒个数之比为。
(6)氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。
已知:
氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm-1,NA代表阿伏加德罗常数的值。
在该晶胞中,与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为;Fe2+与O2-的最短间距为pm。
36.[化学——选修5:
有机化学基础](15分)
有机物M是有机合成的重要中间体,制备M的一种合成路线如下(部分反应条件和试剂略去):
已知:
①A的密度是相同条件下H2密度的38倍;其分子的核磁共振氢谱中有3组峰;
②(-NH2容易被氧化);③
请回答下列问题:
(1)B的化学名称为。
A中官能团的电子式为。
(2)C→D的反应类型是,I的结构简式为。
(3)F→G的化学方程式为。
(4)M不可能发生的反应为(填选项字母)。
a.加成反应b.氧化反应c.取代反应d.消去反应
(5)请写出任意两种满足下列条件的E的同分异构体有。
①能与FeCl3溶液发生显色反应②能与NaHCO3反应③含有-NH2
(6)参照上述合成路线,以为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:
。
绝密★启用前
河北省石家庄市普通高中
2020届高三毕业班下学期教学质量检测模拟考试
理综-化学试题参考答案
2021年3月