11.装置(Ⅰ)为铁镍可充电电池:
Fe+NiO2+2H2O
Fe(OH)2+Ni(OH)2;装置(Ⅱ)为电解池的装置示意图。
当闭合开关K时,Fe电极附近溶液先变红。
下列说法错误的是()
A.打开K,用导线连接Fe和石墨,装置(Ⅱ)的总反应为2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
B.闭合K时,OH-通过阴离子交换膜移向电极A
C.闭合K时,若Fe和石墨互换,装置(Ⅰ)中有0.1molOH-通过阴离子交换膜,则装置(Ⅱ)中Fe电极质量减轻5.6g
--
D.给装置(Ⅰ)充电时,电极A的电极反应式为Fe(OH)2+2e
12.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.标准状况下,22.4LCH3COOH中含有的碳原子数为2NA
===Fe+2OH
B.1molN2与3molH2在一定条件下充分反应,生成NH3分子的数目为2NA
C.1.7g羟基(—OH)和1.7gOH-中含有的质子数均为0.9NA
D.7.8gNa2O2与足量水反应,转移电子数目为0.2NA
13.25℃时,向一定浓度的Na2X溶液中滴入盐酸,溶液的pH与离子浓度变化关系如图所示。
已知:
H2X是二元弱酸,Y表示
或
,pY=-lgY。
下列叙述不正确的是()
A.曲线n表示pH与
的变化关系
B.Ka2(H2X)=1.0×10-10.3
C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)
D.当溶液呈中性时,c(Na+)=c(HX-)+2c(X2-)+c(Cl-)
第Ⅱ卷(非选择题共58分)
二、非选择题:
本卷包括必考题和选考题两部分。
第26~28题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第
35~36题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题(共43分)
26.(14分)MMA(甲基丙烯酸甲酯,简称甲甲酯)是合成PMMA(有机玻璃)的单体,某小组拟在实验室制备甲甲酯。
已知几种物质的部分信息如表所示:
物质
CH3OH
CH2==C(CH3)COOH
CH2==C(CH3)COOCH3
Mr
32
86
100
沸点/℃
64.7
161
100~101
溶解性
能溶于有机物、水等
可溶于热水、酯等
难溶于水,可溶于有机物
密度/(g·cm-3)
0.7918
1.01
0.944
实验步骤:
①量取86.0mL甲基丙烯酸倒入烧杯中,在不断搅拌下加入5mL浓硫酸,冷却至室温;
②取50.0mL甲醇注入步骤①所得的混合溶液中,并不断搅拌至混合均匀;
③将步骤②所得的混合溶液注入如图装置中,加入几块碎瓷片,控制温度为105℃左右,持续加热,充分反应;
④纯化产品,称得产品质量为70.4g。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是。
(2)从油水分离器中及时分离出(填“上”或“下”)层水,其目的是。
如果反应温度控制不好,可能有副产物_(填一种)等产生。
(3)写出制备MMA的反应的化学方程式。
(4)如果油水分离器中油层不再增厚,则表明。
(5)纯化产品的流程如下:
①用“饱和碳酸钠溶液洗涤”的目的是;
②完成操作C需要下列装置中的(填字母)。
(6)本实验中甲基丙烯酸甲酯的产率约为(填字母)。
a.56%b.61%c.70%d.72%
27.(14分)无色透明的锆石(主要成分为ZrSiO4)酷似钻石,是很好的钻石代用品。
锆石又称锆英石,常含有铁、铝、铜的氧化物杂质。
工业上一种以锆英石为原料制备ZrO2的工艺流程如下:
已知:
ⅰ.Zr在化合物中通常显+4价,“氯化”过程中除C、O元素外,其他元素均转化为高价氯化物;ⅱ.SiCl4极易水解生成硅酸;ZrCl4易溶于水,390℃升华;
ⅲ.Fe(SCN)3难溶于有机溶剂MIBK,Zr(SCN)4在水中的溶解度小于在有机溶剂MIBK中的溶解度。
请回答下列问题:
(1)“粉碎”锆英石的目的为。
(2)①“氯化”过程中,锆英石发生的主要反应的化学方程式为。
②“氯化”过程中ZrCl4的产率与温度、压强的关系如图所示:
由图可知,“氯化”过程选择的最佳条件为;“氯化”温度超过390℃时,ZrCl4产率降低的
原因为
(3)“滤液1”中含有的阴离子除OH-、Cl-外,还有。
(4)①常用的铜抑制剂有NaCN(氰化钠),NaCN可与铜离子反应生成Cu(CN)2{Ksp[Cu(CN)2]=4×10-10}沉淀。
已知盐酸溶解后的溶液中Cu2+的浓度为1mol·L-1,当溶液中Cu2+浓度不大于1×10-6mol·L-1时即达到后续生产的要求,则欲处理1L该溶液至少需要2mol·L-1的NaCN溶液的体积为L(溶液混合时的体积变化忽略不计,计算结果保留两位小数)。
②由于氰化钠有剧毒,所以需要对“废液”中的氰化钠进行处理,通常选用漂白粉或漂白液在碱性条件下将氰化钠氧化,其中一种产物为空气的主要成分。
请写出在碱性条件下漂白液与氰化钠反应的离子方程式
。
(5)通过“萃取”“反萃取”可以分离铁,富集锆,原理为。
28.(15分)2018年9月26日,第五届硒博会在恩施州文化中心大剧院开幕,本届硒博会的主题为“健康中国·硒引天下”。
硒(Se)是第四周期ⅥA族元素,是人体内不可或缺的微量元素,H2Se是制备新型光伏太阳能电池、半导体材料和金属硒化物的重要原料。
2221
(1)已知:
①2HSe(g)+O(g)2Se(s)+2HO(l)ΔH=akJ·mol-1
2222
②2H(g)+O(g)2HO(l)ΔH=bkJ·mol-1
-1
反应H2(g)+Se(s)H2Se(g)的反应热ΔH3=kJ·mol
(用含a、b的代数式表示)。
(2)T℃时,向一恒容密闭容器中加入3molH2和1molSe,发生反应H2(g)+Se(s)H2Se(g)。
①下列情况可判断反应达到平衡状态的是(填序号)。
a.气体的密度不变b.v(H2)=v(H2Se)
c.气体的压强不变d.气体的平均摩尔质量不变
②当反应达到平衡后,将平衡混合气体通入气体液化分离器使H2Se气体转化为液体H2Se,并将分离出的
H2再次通入发生反应的密闭容器中继续与Se反应时,Se的转化率会提高。
请用化学平衡理论解释:
。
③以5h内得到的H2Se为产量指标,且温度、压强对H2Se产率的影响如图甲、图乙所示:
则制备H2Se的最佳温度和压强为。
(3)已知常温下H2Se的电离平衡常数K1=1.3×10-4,K2=5.0×10-11,则NaHSe溶液呈(填“酸性”
或“碱性”),该溶液中的物料守恒关系式为。
(4)用电化学方法制备H2Se的实验装置如图所示:
写出Pt电极上发生反应的电极反应式:
。
(5)H2Se在一定条件下可以制备出CuSe,已知常温时CuSe的Ksp=7.9×10-49,CuS的Ksp=1.3×10-36,则
反应CuS(s)+Se2-(aq)CuSe(s)+S2-(aq)的化学平衡常数K=_(保留2位有效数字)。
(二)选考题:
共15分。
请考生从两道化学题中任选一题作答。
如果多做,则按所做的第一题计分。
35.(15分)【选修3:
物质结构与性质】
Al、Fe、Cu在生产、生活中有着广泛的应用。
回答下列问题:
(1)铁离子(Fe3+)的最外层电子排布式为,其核外共有种不同运动状态的电子。
维生素C有
利于促进“亚铁”的吸收,避免生成Fe3+,从结构角度来看,Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是
。
4
(2)无水AlCl3在178℃时升华,其蒸气的相对分子质量约为267,则该蒸气分子的结构式为(标明配位键)。
4
(3)AlH-
中Al原子的轨道杂化方式为;写出与AlH-
空间构型相同的两种离子
(填化学式)。
(4)向硫酸铜溶液中通入氨气至过量,先产生蓝色沉淀,随后沉淀溶解得到深蓝色溶液,然后向溶液中加入适量乙醇,析出蓝色晶体(带一个结晶水)。
加入乙醇的目的是。
写出该蓝色晶体中阳离子的结构简式。
(5)已知铜晶体为面心立方最密堆积,晶胞如图所示,若晶胞边长为acm,则铜晶体的密度为
A
g·cm-3(用含a、N
的表达式表示,NA
表示阿伏加德罗常数的值)。
若铜的原子半径为rnm,
则在铜晶胞中用r表示出这种堆积方式的空间利用率为(保留两位有效数字)。
36.(15分)【选修5:
有机化学基础】
有机物J是我国自主成功研发的一类新药,它属于酯类,分子中除苯环外还含有一个五元环。
合成J的一种路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)B的结构简式是。
C的官能团名称是。
(2)D生成E的化学方程式为。
(3)H→J的反应类型是。
在一定条件下,H自身缩聚生成的高分子化合物的结构简式是
。
(4)根据C
X,X的分子式为。
X有多种同分异构体,其中满足下列条件的同分异
构体共有种(已知:
碳碳叁键或碳碳双键不能与羟基直接相连)。
A.除苯环外无其他环,且无—O—O—键B.能与FeCl3溶液发生显色反应C.苯环上的一氯代物只有两种
(5)利用题中信息和所学知识,写出以甲烷和甲苯为原料合成
的路线流程图(其他试剂自选)。
7.【答案】A
参考答案与试题解析
【解析】选项A,酶是生物体中重要的催化剂,正确。
选项B,合金的熔点一般低于组成金属的熔点,错误。
选项C,钢材的主要成分是铁,不属于无机非金属材料,错误。
选项D,神舟飞船太阳能电池板材料的主要成分是硅,错误。
8.【答案】A
2
【解析】由流程图可知,该粉煤灰的主要成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3等,对这些物质进行处理,可减少对环境的危害,同时实现资源再利用,A项正确;分析流程图可知“含Fe3+的溶液”中一定含有Al3+,B项正确;溶液X中的阳离子有Fe2+、Al3+、H+等,C项错误;用NaOH溶液代替氨水,Al3+可转化为可溶性的AlO-,
2
Fe2+转化为Fe(OH)
沉淀,D项正确。
9.【答案】C
【解析】乙酸乙酯是乙酸和乙醇形成的酯,而油脂是高级脂肪酸和甘油形成的酯,二者不互为同系物,A项错误;油脂的皂化为水解反应,油脂的硬化为加成反应,B项错误;C4H10的同分异构体有CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH3,二者的一氯代物均有2种,故C4H9Cl的同分异构体的数目为4,C项正确;
属于饱和烃,D项错误。
10.【答案】B
【解析】化合物YX中阴离子所含电子数与锂离子的电子数相等,故X是H,YX中Y为+1价;Y、Z位于同一周期,Z是第三周期主族元素中简单离子半径最小的元素,故Z是Al,Y是Na;W的最高价氧化物对应的水化物为Q,常温下0.01mol·L-1Q的水溶液的pH=1.7,则W是S;R是短周期主族元素,原子序数比S大,则R是Cl。
简单离子半径的大小:
r(S2-)>r(Cl-)>r(Na+)>r(Al3+)>r(H+),故A正确;HCl的稳
定性大于H2S,但HCl的还原性小于H2S,故B错误;Al2S3遇水发生水解反应,生成Al(OH)3沉淀和H2S
气体,故C正确;等浓度的NaOH、H2SO4、HClO4溶液中,水的电离程度:
H2SO4