D.RY3、A2X、ZA5分子中每个原子最外层都达到8电子结构
二、非选择题:
包括必考题和选考题两部分。
第26~28题为必考题,每道题考生都必须作答。
第35、36题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:
共43分。
26.磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。
废旧电池正极片(磷酸亚铁锂、炭黑和铝箔等)可再生利用,利用其合成Li2CO3的工艺流程如图所示:
已知碳酸锂在水中的溶解度:
0℃时为1.54g,90℃时为0.85g,100℃时为0.71g。
回答下列问题:
(1)上述流程中至少需要经过 次过滤操作。
(2)“氧化”反应的离子方程式为 ;若用HNO3代替H2O2,其不足之处是 。
(3)①已知Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39。
常温下,在Fe(OH)3悬浊液中,当溶液的pH=3.0时,Fe3+的浓度为 mol·L-1。
②实际生产过程中,“调节pH”生成沉淀时,溶液pH与金属元素的沉淀百分率(w)的关系如表:
pH
3.5
5.0
6.5
8.0
10.0
12.0
w(Fe)/%
66.5
79.2
88.5
97.2
97.4
98.1
w(Li)/%
0.9
1.3
1.9
2.4
4.5
8.0
则最佳的沉淀pH= 。
(4)“沉锂”时的温度应选 (填字母)为宜,并用 (填“热水”或“冷水”)洗涤。
a.90℃ b.60℃ c.30℃ d.0℃
(5)磷酸亚铁锂电池在工作时,正极发生LiFePO4和FePO4的转化,该电池放电时正极的电极反应式为 。
(6)工业上可以用FePO4、Li2CO3和H2C2O4作原料高温焙烧制备LiFePO4,该反应的化学方程式为 。
27.氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。
某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。
回答下列问题:
(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的________,反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为发生装置→________(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。
在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中
①Y管中________________________________________________________________________
②反应的化学方程式________________________________________________________________________
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝聚
打开K2
③________________________________________________________________________
④________________________________________________________________________
28.甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。
由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
ΔH1=-90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
ΔH3=-41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)则反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
(2)反应②达平衡后采取下列措施,能提高CH3OCH3产率的有________(填字母,下同)。
A.加入CH3OHB.升高温度
C.增大压强D.移出H2O
E.使用催化剂
(3)以下说法能说明反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的有________。
A.H2和CO2的浓度之比为3:
1
B.单位时间内断裂3个H—H同时断裂1个C===O
C.恒温恒容条件下,气体的密度保持不变
D.恒温恒压条件下,气体的平均摩尔质量保持不变
E.绝热体系中,体系的温度保持不变
(4)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:
C(s)+CO2(g)2CO(g)。
平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:
已知:
气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。
①该反应ΔH________(填“>”“<”或“=”)0,550℃时,平衡后若充入惰性气体,平衡________(填“正移”“逆移”或“不移动”)。
②650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为________(保留2位有效数字)。
③T时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=________p总。
(二)选考题:
共15分。
请考生从给出的2道化学题中任选一题作答。
如果多做,则按第一题计分。
35.[化学——选修3:
物质结构与性质](15分)
A、B、C、D是四种前三周期元素,且原子序数逐渐增大,这四种元素的基态原子的未成对电子数和电子层数相等。
请回答下列问题:
(1)D元素的基态原子的价电子排布式是:
______________。
(2)A、B、C三种元素可以形成化合物A4B2C2,它是厨房调味品之一。
1molA4B2C2中含有________molσ键,其中B原子采用的杂化方式为:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)元素F的原子序数是介于B和C之间的,元素B、C、F的电负性的大小顺序是:
________;B、C、F的第一电离能的大小顺序是:
________________(由大到小,用元素符号填空)。
(4)随着科学的发展和大型实验装置(如同步辐射和中子源)的建成,高压技术在物质研究中发挥越来越重要的作用。
高压不仅会引发物质的相变,也会导致新类型化学键的形成。
近年来就有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。
NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na或Cl2反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体。
如图给出其中三种晶体的晶胞(大球为氯原子,小球为钠原子),写出A、B、C对应晶体的化学式。
A________;B________;C________。
(5)磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料。
它可用作金属的表面保护层。
磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。
合成磷化硼的化学方程式为:
BBr3+PBr3+3H2高温,BP+6HBr。
①分别画出三溴化硼分子和三溴化磷分子的结构________、________。
磷化硼晶体中磷原子作面心立方最密堆积,硼原子填入部分四面体空隙中。
磷化硼的晶胞示意图如图。
②已知磷化硼的晶胞参数a=478pm,计算晶体中硼原子和磷原子的最小核间距(dB-P)(写出计算式,不要求计算结果)________________________________。
36.[化学——选修5:
有机化学基础](15分)
有机物F(
)是合成某种药物的中间体,它的一种合成路线如图所示:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为
________________________________________________________________________。
(2)检验B中官能团的实验操作是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)D中官能团的名称是________,①~④中属于加成反应的是________(填序号)。
(4)反应③的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(5)反应⑤的生成物有两种,除了F以外,另一种产物为________。
(6)满足下列条件的D的同分异构体有________种。
(不考虑立体异构)
①能与FeCl3溶液发生显色反应;②能发生银镜反应;③分子中有1个乙基。
(7)请仿照E的合成路线,设计由
合成
的路线。
参考答案
7
8
9
10
11
12
13
A
C
C
C
A
C
C
26
(1)5
(2)H2O2+2Fe2++2H+
2Fe3++2H2O 产生氮的氧化物,污染空气
(3)①2.6×10-6 ②8.0
(4)a 热水
(5)FePO4+e-+Li+
LiFePO4
(6)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4
2LiFePO4+H2O+3CO2↑
27.
(1)①A 2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+CaCl2+2H2O(或B NH3·H2O
NH3↑+H2O)
②dcfei
(2)①红棕色气体慢慢变浅
②8NH3+6NO2催化剂,7N2+12H2O
③Z中NaOH溶液产生倒吸现象
④反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压
28.
(1)-246.1
(2)D
(3)DE
(4)①> 正移 ②25% ③0.5
35.
(1)3s23p3
(2)7 sp2、sp3
(3)O>N>C N>O>C
(4)NaCl3 Na3Cl Na2Cl
(5)①
②dB-P=
a=
×478pm或dB-P=
=
a≈207pm
36.
(1)
(2)取少量B于试管中,加氢氧化钠溶液加热充分反应后,取上层清液于另一试管中,加入稀HNO3酸化,再加硝酸银溶液,若沉淀颜色为淡黄色,则B中的官能团为—Br
(3)羧基 ①②
(4)
(5)乙二醇
(6)10
(7)