12.下图所示的锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置,以溴化锌水溶液为电解液,电解液在电解质储罐和电池间不断循环.下列说法不正确的是()
A.放电时,负极的电极反应式为Zn=Zn2++2e-
B.阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应
C.充电时,Zn2+往离子交换膜左侧区域迁移
D.放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大
13.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素,已知四种元素的电子层数和最外层电子数之和均为10,且它们分别属于连续的四个主族。
下列说法正确的()
A.W、X、Y元素的简单离子对水的电离平衡的影响是相同的
B.Y的离子是其所在周期中半径最小的简单离子
C.X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间能反应
D.工业上获得X、Y单质的方法主要是电解其熔融的氯化物
26.(14分)实验室里用下图所示仪器和药品制取纯净的无水氯化铁。
图中A、B、C、D、E、F表示玻璃管接口,接口的弯曲和伸长部分未画出,其中⑤、⑥所用为双孔塞,
根据要求回答下列问题:
(1)如果规定气体从左向右流动,上述各仪器装置的正确连接顺序是(填装置的序号):
③→______→______→_______→_______→_______。
(2)装置④的作用是_______________。
(3)实验开始时,应首先_________;实验结束时,应先熄灭装置_____处的酒精灯。
该实验条件下生成的氯化铁呈烟状,且易水解,为便于收集,需要在_____和_____(填装置序号)之间增加装置⑦,该装置中烧杯里的液体可以是___________。
(4)在装置⑤的烧瓶中,发生反应的化学方程式为_____________。
(5)可用离子交换和滴定的方法测定FeCl3的纯度:
称取0.68g的FeCl3样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。
交换完成后,流出溶液中的OH-用0.4000mol/L的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸30.00mL。
则该样品中FeCl3的质量分数为______%。
(6)设计一个简单实验,证明装置①的硬质玻璃管中有少量的铁未能与Cl2发生反应(写出实验操作及相关实验现象)____________。
27.(15分)镍电池开始应用于新能源汽车,但电池使用后电极材料对环境还是有一定的危害,某型号镍电池的电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。
研究小组设计如下工艺流程,对该电池的电极材料进行资源回收:
已知:
①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
②实验温度时的溶解度:
NiC2O4>NiC2O4•H2O>NiC2O4•2H2O
③某温度下:
Ksp[Ni(OH)2]=5.0×10-16、Ksp[NiC2O4]=4.0×10-10、Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38、Ksp[Al(OH)3]=3.0×10-34
回答下列问题:
(1)用NiO调节溶液的pH,首先析出的沉淀是______,控制这两种沉淀能够依次析出可利用________(仪器名称)。
(2)过滤①得到的沉淀为_______,洗涤Ni(OH)3沉淀的方法是__________。
(3)写出加入NaOH溶液发生反应的离子方程式_________,该反应的化学平衡常数K=_____。
(4)电解过程中阴极反应式为___________,沉淀Ⅲ可被电解所得产物之一氧化,写出“氧化”的离子方程式____________。
(5)铁镍蓄电池的电池总反应为Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2,该电池的电解液为_______(填“酸性”或“碱性”)溶液,充电时正极的电极反应式为_________。
28.(14分)碳、氮及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用,请回答下列问题:
(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2
若2molCH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为1734kJ,则△H2=______;
(2)据报道,科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁,其反应如下:
Fe2O3(s)+3CH4(g)===2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)△H>0
①若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得在反应中质量减少3.2g。
則该段时间内CO的平均反应速率为______mol/(L·s)
②若该反应在恒温恒压容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是______(选填序号)
a.CH4的转化率等于CO的产率
b.混合气体的平均相对分子质量不变
c.v(CO)与v(H2)的比值不变
d.固体的总质量不变
③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如右图所示,当温度由T1升高到T2时,平衡常数KA____KB(填“>”、“<”或“=”),纵坐标表示的物理量可能是______(填字母)。
a.H2的逆反应速率
b.CH4的的体枳分数
c.混合气体的平均相对分子质量
d.CO的体积分数
(3)而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率。
电化学合成氨过程的总反应式为N2+3H2
2NH3,该过程中还原反应的方程式为________________。
(4)若往20mL0.01mol/L的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如下图所示,下列有关说法正确的是_____(填标号)
①该烧碱溶液的浓度为0.02mol/L
②该烧碱溶液的浓度为0.01mol/L
③HNO2的电离平衡常数:
b点>a点
④从b点到c点,混合溶液中一直存在:
c(Na+)> c(NO2-) >c(OH-)> c(H+)
35.【化学-选修5:
有机化学基础】(15分)
以化合物A为原料合成某种重要的医药中间体(化合物F)工艺流程如下:
已知:
。
(1)A的化学名称为_______,C中含氧能团的名称为______反应E→F的反应类型为_____。
(2)E→F的转化中,会产生一种与F互为同分异构体的副产物.其结构简式为_______。
(3)B中加入足量的氢氧化钠溶液,在高温高压、合适的催化剂的条件下(所有卤素原子参与水解)发生反应的化学方程式为___________。
(4)B的芳香族同分异构体有_____种,其中核磁共振氢谱峰面积之比为1:
1:
1的同分异构体结构简式为________。
(5)根据已有知识并结合相关信息,写出以F和CH2(COOC2H5)2为有机反应原料制备
的合成路线流程图(注明反应条件):
合成路线流程图示例如下:
________
。
36.【化学一选修3:
物质结构与性质】(15分)
铜也是日常生活中常见的金属,它的单质及化合物在科学研究和工农业生产中具有广泛的用途。
请回答以下问題:
(1)超细铜粉可用作导电材料、傕化剂等,制备方法如下:
①写出基态Cu的外围电子排布式______,铜元素位于周期表中笫____族;NH4CuSO3所含元素中第一电离能最大是_______(填元素符号)。
②SO42-中心原子的杂化方式为______,SO32-的空间构型为__________。
③将NH4CuSO3溶于足量稀硫酸中,有剌激性气味的气体放出,该气体是_____,所得溶液呈_____色。
(2)某学生向CuSO4浓液中加入少量氨水生成蓝色沉淀,继续加入过量氨水沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,最后向该溶液中加入一定量乙醇,析出[Cu(NH3)4]SO4•H2O晶体。
①下列说法正确的是_______(填代号)
a.氨气极易溶于水,是因为NH3和H2O之间形成了极性共价键
b.NH3和H2O中心原子的杂化方式相同,键角也相同
c.Cu(NH3)4SO4所含的化学键有离子键、极性键和配位键
d.Cu(NH3)4]SO4中配离子的空间构型为正方形
②请解释加入乙醇后析出晶体的原因________________。
(3)Cu晶体的堆积方式如右图所示,设Cu原子半径为a,晶体中Cu原子的配位数为____,晶体的空间利用率为______。
(已知:
,列式并计算出结果)
可能用到的相对原子质量:
H-1C-12N-14O-16Mg-24Cl-35.5Fe-56Cu-63.5
第Ⅰ卷(选择题)
选择题(每小题6分,共42分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
)
7
8
9
10
11
12
13
D
A
B
A
D
C
B
7.D解析:
A中水晶饰物材料为SiO2,B中汽油不是可再生能源,C中碱石灰、硫酸铜都不可作为食品的干燥剂。
答案为D。
8.A解析:
A中4.6gNO2为0.1mol,但由于反应2NO2
N2O4的存在,使得NO2实际少于0.1mol;B中HF的沸点为190C,标况下为液态;C中0.1mol•L-1CH3COOH溶液中醋酸分子的电离度较大,未电离的CH3COOH分子数较少;D中Fe与高温水蒸气反应生成物为Fe3O4,1molFe失去的电子为8/3mol。
答案为A。
9.B解析:
该分子中含有-NH2、-COOH、-OH等亲水基,能溶于水