B.Y元素最高价氧化物对应的水化物化学式为H3YO4
C.X、Z两种元素的氧化物中所含化学键类型相同
D.Y最简单气态氢化物比Y相邻周期同主族元素气态氢化物更加稳定
8.关于下列各实验装置的叙述中,不正确的是
A.利用图1装置可用于实验室制取少量NH3或O2
B.用图2可证明Cl2的氧化性强于S
C.用图3所示装置可分离CH3CH2OH和CH3COOC2H5混合液
D.用图4所示装置可制取乙烯并验证其易被氧化
9.一种碳纳米管能够吸附氢气,可作二次电池(如下图所示)的碳电极。
该电池的电解质溶液为6mol·L-1的KOH溶液,下列说法中正确的是
A.充电时阴极发生氧化反应
B.充电时将碳电极与电源的正极相连
C.放电时碳电极反应为:
H2-2e-===2H+
D.放电时镍电极反应为:
NiO(OH)+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-
10.图示中的四种物质W、X、Y、Z,能按箭头方向一步转化的有
W
X
Y
Z
①
Na
NaOH
Na2CO3
NaCl
②
Al(OH)3
Al2O3
Al
NaAlO2
③
SO2
(NH4)2SO3
NH4HSO3
Na2SO3
④
FeCl2
Fe
FeSO4
FeCl3
A.①②③④ B.①②③ C.①③ D.②④
不定项选择题:
本题包括5小题,每小题4分,共20分。
每小题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,该题为0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确得满分,但只要选错一个,该小题就为0分。
11.下列有关说法错误的是
A.催化剂通过降低化学反应的焓变加快化学反应速率
B.反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)(△H<0)达平衡后,降低温度,正反应速率增大、逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
C.反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)低温下能自发进行,说明该反应的△H<0
D.用pH均为2的盐酸和醋酸分别中和等物质的量的NaOH,消耗盐酸的体积更大
12.伞形酮可用作荧光指示剂和酸碱指示剂。
其合成方法为:
下列有关这三种物质的说法正确的是
A.雷琐苯乙酮所有碳原子不可能共平面
B.雷琐苯乙酮和伞形酮都能跟FeCl3溶液发生显色反应
C.1mol雷琐苯乙酮跟足量H2反应,最多消耗3molH2
D.1mol伞形酮与足量NaOH溶液反应,最多消耗3molNaOH
13.对下列实验现象或操作解释错误的是
现象或操作
解释
A
KI淀粉溶液中滴入氯水变蓝,再通入SO2,蓝色褪去
SO2具有漂白性
B
配制SnCl2溶液时,先将SnCl2溶于适量稀盐酸,再用蒸馏水稀释,最后在试剂瓶中加入少量的锡粒
抑制Sn2+水解,并防止Sn2+被氧化为Sn4+
C
某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成
不能说明该溶液中一定含有SO42-
D
向浓度均为0.1mol·L-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,首先生成蓝色沉淀
Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]
14.常温下,用0.10mol·L-1KOH溶液滴定10.00mL0.10mol·L-1H2C2O4(二元弱酸)溶液所得滴定曲线如图(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:
c(H+)/c(OH-)=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(H2C2O4)>c(C2O42-)>c(H+)>c(OH-)
D.点④所示溶液中:
c(K+)+c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.10mol/L
15.900℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入0.40mol乙苯,发生反应:
—C2H5(g)
—CH=CH2(g)+H2(g)ΔH=akJ·mol—1。
经一段时间后达到平衡。
反应过程中测定的部分数据见下表:
时间/min
0
10
20
30
40
n(乙苯)/mol
0.40
0.30
0.24
n2
n3
n(苯乙烯)/mol
0.00
0.10
n1
0.20
0.20
下列说法正确的是
A.反应在前20min的平均速率为v(H2)=0.008mol·L-1·min-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(乙苯)=0.08mol·L-1,则a<0
C.保持其他条件不变,向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂,则平衡时乙苯的转化率为50.0%
D.相同温度下,起始时向容器中充入0.10mol乙苯、0.10mol苯乙烯和0.30molH2,达到平衡前v正<v逆
非选择题(80分)
16.(12分)CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。
一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:
已知:
①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式▲。
(2)写出浸出液加入NaClO3发生反应的主要离子方程式___▲_____
(3)加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为▲。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。
萃取剂的作用是▲;
其使用的较适宜pH范围是▲。
A.2.0~2.5B.3.0~3.5C.4.0~4.5
(5)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量。
通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的
质量分数大于100%,其原因可能是▲。
(答一条即可)
17.(15分)加兰他敏(Galantamine)广泛用于阿尔茨海默病及重症肌肉无力等疾病的治疗。
下面是它的一种合成路线(Ph—表示苯基C6H5—):
(1)A→B的反应类型是▲。
(2)Ⅰ分子中含氧官能团为▲(填官能团名称),手性碳原子的个数为▲。
(3)G的结构简式是▲。
(4)E有多种同分异构体,写出符合下列条件的E的一种同分异构体的结构简式▲。
①分子中含有2个苯环且每个苯环上都有2个互为对位的取代基
②能发生水解反应,且水解产物都能与FeCl3溶液发生显色反应
(5)已知:
,写出以乙烯、苯酚为原料,制备
-苯氧丙酸(
)的合成路线流程图(无机试剂任用)。
合成路线流程图示例如下:
▲
18.(12分)以废铁屑为原料生产莫尔盐的主要流程如下:
(1)“反应1”中通入N2的作用是▲。
(2)为确定莫尔盐的化学式,设计以下实验:
称取23.52g新制莫尔盐,溶于水配制成100mL溶液,将所得溶分成两等份。
一份加入足量Ba(OH)2溶液,并微热,逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,同时生成白色沉淀,随即沉淀变为灰绿色,最后带有红褐色;用足量稀盐酸处理沉淀物,充分反应后过滤、洗涤和干燥,得白色固体13.98g。
另一份用0.2000mol·L-1K2Cr2O7酸性溶液滴定,当Cr2O72-恰好完全被还原为Cr3+时,消耗K2Cr2O7溶液的体积为25.00mL。
①在上述实验过程中,确定Ba(OH)2溶液已经足量的方法是▲。
②若要使溶液中的Fe2+的残余浓度不高于1.0×10-5mol/L,则Ba(OH)2在溶液中的残余浓度应不低于
▲mol/L(已知:
Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,
≈2.2)。
③通过计算确定莫尔盐的化学式▲。
(写出计算过程)
19.(15分)平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质)。
某课题小组以此粉末为原料,设计如下工艺流程对资源进行回收,得到Ce(OH)4和硫酸铁铵矾:
已知:
Ⅰ.酸性条件下,铈在水溶液中有Ce3+、Ce4+两种主要存在形式,Ce3+易水解,Ce4+有较强氧化性;
Ⅱ.CeO2不溶于稀硫酸;
Ⅲ.硫酸铁铵矾[Fe2(SO4)3·(NH4)2SO4·24H2O]广泛用于水的净化处理。
(1)滤液A的主要成分▲(填写化学式)。
(2)写出反应①的离子方程式▲。
(3)反应①之前要洗涤滤渣B,对滤渣B进行洗涤的实验操作方法是▲
(4)稀土元素的提纯,还可采用萃取法。
已知化合物HT作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,过程表示为Ce2(SO4)3(水层)+6HT(有机层)
2CeT3(有机层)+3H2SO4(水层),分液得到CeT3(有机层),再加入H2SO4获得较纯的含Ce3+的水溶液。
可选择硫酸作反萃取剂的原因是▲。
(5)用滴定法测定制得的Ce(OH)4产品纯度。
所用FeSO4溶液在空气中露置一段时间后再进行滴定,则测得该Ce(OH)4产品的质量分数▲。
(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(6)已知Fe3+沉淀的pH范围:
2.2~3.2,Fe2+沉淀的pH范围:
5.8~7.9,Zn2+沉淀的pH范围:
5.8~11.0,pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。
现用FeSO4溶液(含有ZnSO4杂质)来制备硫酸铁铵矾。
实验中可选用的试剂:
KMnO4溶液、30%H2O2、NaOH溶液、饱和石灰水、稀H2SO4溶液、稀盐酸。
实验步骤依次为:
①向含有ZnSO4杂质的FeSO4溶液中,加入足量的NaOH溶液至pH>11,▲;
②▲;
③向②中得到的溶液中加入硫酸铵溶液,▲、▲过滤、洗涤、常温晾干,得硫酸铁铵晶体(NH4)Fe(SO4)2·12H2O。
20.(14分)氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。
(1)以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s);ΔH=-159.47kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=akJ·mol-1
③2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=-86.98kJ·mol-1
则a为▲。
(2)反应2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(l)+H2O(g)在合成塔中进行。
下图7中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比[n(NH3)/n(CO2)]和水碳比[n(H2O)/n(CO2)]投料时二氧化碳转化率的情况。
脱氮效率/%
Ⅱ
Ⅰ
4.0
4.5
3.5
Ⅲ
N2
尿素浓度/%
n(NH3)/n(CO2)
图7图8图9
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为:
A.0.6~0.7B.1~1.1C.1.5~1.61
生产中应选用水碳比的数值为▲(选填序号)。
②生产中氨碳比宜控制在4.0左右,而不是4.5的原因可能是▲。
(3)尿素可用于湿法烟气脱氮工艺,其反应原理为:
NO+NO2+H2O=2HNO22HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。
①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。
若烟气中V(NO)∶V(NO2)=5∶1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气)∶V(NO)=▲(空气中氧气的体积含量大约为20%)。
②图8是尿素含量对脱氮效率的影响,从经济因素上考虑,一般选择尿素浓度约为▲%。
(4)图9表示使用新型电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量,同时又能实现氮固定的新型燃料电池。
请写出该电池的正极反应式▲。
生产中可分离出的物质A的化学式为▲。
21.(12分)【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。
若多做,则按A小题评分。
A、[物质结构与性质]
可以由下列反应合成三聚氰胺:
CaO+3C
CaC2+CO↑CaC2+N2
CaCN2+C↑
CaCN2+2H2O=NH2CN+Ca(OH)2;NH2CN与水反应生成尿素[CO(NH2)2],尿素合成三聚氰胺。
(1)写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式:
。
(2)CaCN2中阴离子为CN22-,根据等电子原理,推知CN22-离子的空间构型为。
(3)尿素分子中C原子采取杂化。
1mol尿素分子[CO(NH2)2]中含有的
键的数目。
(4)三聚氰胺(
)俗称“蛋白精”。
动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸(
)后,三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过结合,在肾脏内易形成结石。
(5)CaO晶胞如下图所示,CaO晶体中与Ca2+等距离最近的Ca2+的个数为。
CaO晶体和NaCl晶体的晶格能分别为:
CaO3401kJ/mol、NaCl786kJ/mol。
导致两者晶格能差异的主要原因是。
B、[实验化学]
Fridel―Crafts反应:
ArH+RXArR+HX;△H<0(Ar表示苯基)是向苯环上引入烷基方法之一。
某化学兴趣小组在实验室先利用叔丁醇与盐酸反应制得叔丁基氯(沸点50.7℃),再利用Fridel―Crafts反应制备对叔丁基苯酚(熔点99℃)。
反应流程如下图所示:
(1)分液用到的主要仪器是▲。
(2)对有机层依次用饱和碳酸氢钠和蒸馏水洗涤,饱和碳酸氢钠的作用是▲。
通过▲操作可将叔丁基氯粗产物转化为较为纯净的叔丁基氯。
(3)写出本实验中反应②的化学方程式:
▲。
该反应用冷水浴控制适当温度,其原因是▲。
(4)对叔丁基苯酚有时候呈现紫色,原因可能是▲。
化学参考答案及评分标准
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
D
A
C
D
B
B
D
C
D
A
AB
BD
A
D
CD
16.(12分)
(1)Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O (2分)
(2)ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O (2分)
(3)Fe(OH)3 Al(OH)3 (一个1分)
(4)除去溶液中的Mn2+ B (每空2分)
(5)粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水 (2分)
17.(15分)
(1)取代反应(2分)
(2)羟基、醚键(各1分)3(2分)
18.
(1)防止Fe2+被氧化为Fe3+,且起搅拌作用,以加快反应速率;(答到第1点就给2分)
(2)
①静置,向上层澄清溶液中,再加入一滴Ba(OH)2溶液,不再生成新的沉淀,则说明氢氧化钡过量(2分)
②1.1×10-6(2分)
③
(1分)
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr2++7H2O
61
n(Fe2+)0.2000mol·L-1×0.025L
n(Fe2+)=0.005mol×6=0.03mol(1分)
n(NH4+)+2n(Fe2+)=2n(SO42-),n(NH4+)=0.06mol(1分)
n(H2O)=
=0.18mol(1分)
n(SO42-):
n(Fe2+):
n(NH4+):
n(H2O)=006mol:
003mol:
006mol:
018mol=2:
1:
2:
6(1分)
莫尔盐的化学式为:
(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O[或(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](1分)
19.
(1)Na2SiO3 (1分)
(2)2CeO2 + H2O2 + 6H+ ==2Ce3+ +O2↑+4 H2O (2分)
(3)沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀,待水自然流下,重复2~ 3次(2分)
(4)加入硫酸,可使平衡向左进行,使Ce3+进入水层(2分)
(5)偏大(2分)
(6)①过滤、洗涤(2分)
②将沉淀溶解在足量的稀硫酸中,并加入适量30%H2O2溶液,充分反应(2分)
③蒸发浓缩、冷却结晶(2分)
20.(14分)
(1)+72.49(2分)
(2)①A(2分)
②氨碳比在4.5时,NH3的量增大较多,而CO2的转化率增加不大,提高了生产成本(2分)
(3)①1∶1(2分)②5(±0.2)%(2分)
(4)N2+6e—+8H+=2NH4+(2分)NH4Cl(2分)
21.(12分)
(1)[Ar]3d104s2(2分)
(2)直线型(2分)
(3)sp2(1分);7mol(2分)
(4)氢键;(1分)
(5)12(2分);CaO晶体中Ca2+、O2-的电荷数比NaCl晶体中Na+、Cl-大(2分)
B(略)