14.室温下,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8。
氨水可用于工业尾气中SO2的吸收。
下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.氨水与SO2反应恰好生成(NH4)2SO3时:
c(NH
)>c(SO
)>c(OH-)>c(H+)
B.氨水与SO2反应所得溶液pH=9时:
c(NH
)+c(H+)<3c(HSO
)+c(OH-)
C.氨水与SO2反应生成等物质的量NH4HSO3和(NH4)2SO3时:
3c(NH
)+3c(NH3·H2O)=2c(SO
)+2c(HSO
)+2c(H2SO3)
D.氨水与SO2反应恰好生成NH4HSO3时:
c(H+)+c(H2SO3)=c(OH-)+c(SO
)+c(NH3·H2O)
15.Deacon法制备Cl2的反应为4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g)。
右图为恒容容器中,进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系。
下列说法正确的是( )
A.反应4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH>0
B.Z曲线对应进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=7∶1
C.400℃,进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=4∶1时,O2平衡转化率为19%
D.400℃,c起始(HCl)=c0mol·L-1,平衡常数K=
第Ⅱ卷(非选择题 共80分)
16.(12分)钛酸钡(BaTiO3)是电子陶瓷器件的重要基础原料。
工业上以钛精矿(主要成分为TiO2)和BaCl2为主要原料制备钛酸钡粉体的工艺流程如下:
已知:
①TiCl4水解生成H2TiO3沉淀;
②水溶液中含碳微粒随pH的分布如右图所示。
(1)“氯化”在800℃时进行,其反应的化学方程式为________________________________。
(2)“共沉淀”时,需控制溶液pH为10~11,其原因是:
①____________________________________;②____________________________________。
(3)“滤液”中溶质的主要成分为________(填化学式)。
过滤得到的固体通常用一定浓度的NH4HCO3溶液进行洗涤,其主要原因是________________________________________。
(4)“煅烧”得到的钛酸钡粉体中钡钛质量比
=2.8,钛酸钡粉体中可能含有的杂质为____________(填化学式)。
17.(15分)有机合成的重要中间体F的一种合成路线如下:
(1)F中含氧官能团的名称是________、________。
(2)C的结构简式为________。
(3)从整个流程看,D→E的作用是______________________________________。
(4)G为比E相对分子质量大14的同系物,H与G互为同分异构体且符合下列条件:
①1molH能与2molNaHCO3反应;②H能使溴的四氯化碳溶液褪色;③H分子中含有3种不同化学环境的氢。
则H的结构简式为____________(写一种)。
(5)写出以
、CH3OH和CH3CH2MgI为主要原料制备
的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
18.(12分)碘是人体必需的微量元素之一,我国以前在食盐中加KI加工碘盐。
(1)目前加碘食盐中,不用KI的主要原因是__________________________。
(2)将Fe3I8加入到K2CO3溶液中,生成Fe3O4、KI和一种气体,该反应的化学方程式为__________________________________。
(3)准确称取某KI样品3.5000g配制成100.00mL溶液;取25.00mL所配溶液置于锥形瓶中,加入15.00mL0.1000mol·L-1K2Cr2O7酸性溶液(Cr2O
转化为Cr3+),充分反应后,煮沸除去生成的I2;冷却后加入过量KI,用0.2000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点(I2和S2O
反应生成I-和S4O
),消耗Na2S2O3标准溶液24.00mL。
计算该样品中KI的质量分数(写出计算过程)。
19.(15分)MgCl2·6H2O可用于医药、农业等领域。
一种用镁渣『含有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3、Fe2O3和SiO2』制备MgCl2·6H2O的实验流程如下:
(1)“煅烧”只有MgCO3、Mg(OH)2发生分解。
“煅烧”须用到下列仪器中的________(填字母)。
A.蒸发皿 B.坩埚 C.泥三角
(2)“蒸氨”在右图所示装置中进行(NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反应)。
①三颈烧瓶中发生主要反应的离子方程式为____________________________________。
②倒扣漏斗的作用是________________。
③烧杯中溶液红色深浅不再变化可判断“蒸氨”已完成,其原因是________________。
(3)“过滤”所得滤液经盐酸酸化、蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品。
向所得产品中加入蒸馏水,测得溶液呈碱性,其可能原因是____________________________。
(4)请补充完整以“滤渣”为原料,制取FeSO4溶液的实验方案:
边搅拌边向滤渣中加入1.0mol·L-1盐酸,_________________________,得FeSO4溶液
(实验中必须用的试剂:
1.0mol·L-1NaOH溶液、1.0mol·L-1H2SO4溶液、铁粉、蒸馏水)。
已知部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表:
金属离子
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
Fe3+
1.1
3.2
Ca2+
11.3
—
Mg2+
8.4
10.9
20.(14分)二甲醚(CH3OCH3)是重要的能源物质,其制备、应用与转化是研究的热点。
(1)利用合成气制备二甲醚主要包含三个反应:
CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g);ΔH=-90.4kJ·mol-1
2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g);ΔH=-23.4kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)===H2(g)+CO2(g);ΔH=-41.0kJ·mol-1
则3CO(g)+3H2(g)===CH3OCH3(g)+CO2(g);ΔH=________。
(2)某二甲醚/双氧水燃料电池的工作原理如图1所示。
电池工作时,电极A附近溶液pH________(填“减小”“增大”或“不变”);电极B的电极反应式为______________________________。
图1
(3)二甲醚催化羰化制备乙醇主要涉及以下两个反应:
反应Ⅰ:
CO(g)+CH3OCH3(g)===CH3COOCH3(g);ΔH1
反应Ⅱ:
CH3COOCH3(g)+2H2(g)===CH3CH2OH(g)+CH3OH(g);ΔH2
反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数的对数lgK1、lgK2与温度的关系如图2所示;在固定CO、CH3OCH3、H2的原料比、体系压强不变的条件下,同时发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图3所示。
ΔH1________(填“>”“<”或“=”)0。
②300~400K时,CH3CH2OH物质的量分数随温度升高而降低的原因是____________________________________________。
③600~700K时,CH3COOCH3物质的量分数随温度升高而降低的原因是____________________________________________。
④400K时,在催化剂作用下,反应一段时间后,测得CH3CH2OH物质的量分数为10%(图3中X点)。
不改变原料比、温度和压强,一定能提高CH3CH2OH物质的量分数的措施有________________________________________________。
21.(12分)磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料。
LiFePO4可用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺(
)等作为原料制备。
(1)Fe2+基态核外电子排布式为________,PO
的空间构型为____________(用文字描述)。
(2)NH4H2PO4中,除氢元素外,其余三种元素第一电离能最大的是________(填元素符号)。
(3)1mol
含有的σ键数目为____________________,苯胺的沸点高于甲苯的主要原因是________________________________________________。
(4)一个LiCl晶胞(如图)中,Li+数目为________。
——★参考答案★——
1.A 2.C 3.D 4.B 5.D 6.B 7.B 8.C 9.A 10.C 11.C 12.AB 13.A 14.AD 15.BD
16.(12分,每空2分)
(1)TiO2+2C+2Cl2
TiCl4+2CO
(2)①pH>10,溶液中含碳微粒以CO
为主,可使Ba2+完全变成BaCO3沉淀
②pH<11,可抑制H2TiO3沉淀溶解
(3)NH4Cl 抑制或减少BaCO3的溶解
(4)TiO2或H2TiO3或TiO2、H2TiO3
17.(15分)
(1)羟基(1分) 羰基(1分)
(2)
(3分)
(3)保护羰基,防止其与CH3MgI反应(2分)
18.(12分)
(1)KI易被氧化成I2而挥发(2分)
(2)Fe3I8+4K2CO3===Fe3O4+8KI+4CO2↑(2分)
(3)由Cr2O
+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O、I2+2S2O
===2I-+S4O
知,与过量KI反应的K2Cr2O7的物质的量:
n1(K2Cr2O7)=
n(S2O
)=
×0.2000mol·L-1×24.00mL×10-3L·mL-1
=8.000×10-4mol(2分)
与样品中KI反应的K2Cr2O7的物质的量:
n2(K2Cr2O7)=0.1000mol·L-1×15.00mL×10-3L·mL-1-8.000×10-4mol
=7.000×10-4mol(2分)
3.5000gKI样品中所含KI的物质的量:
n(KI)=6n2(K2Cr2O7)×
=6×7.000×10-4mol×4=1.680×10-2mol(2分)
w(KI)=
×100%=79.68%(2分)
19.(15分)
(1)BC(2分)
(2)①MgO+2NH
Mg2++2NH3↑+H2O(2分)
②防止倒吸(2分)
③此时烧杯中溶液pH不再变化,说明三颈烧瓶中已无NH3逸出,即“蒸氨”完成(2分)
(3)过度蒸发导致MgCl2水解,产品中含Mg(OH)2或Mg(OH)Cl(2分)
(4)当溶液中不再产生气泡时,过滤;向滤液中分批加入1.0mol·L-1NaOH溶液至pH介于3.2~8.4,过滤;用蒸馏水洗涤滤渣2~3次后,加入1.0mol·L-1H2SO4溶液直至滤渣完全溶解,边搅拌边向所得溶液分批加入铁粉,当有固体不能溶解时,过滤(5分)
20.(14分,每空2分)
(1)-245.2kJ·mol-1
(2)增大 CH3OCH3-12e-+16OH-===2CO
+11H2O
(3)①<
②由图2知,此温度范围内反应Ⅰ较完全;温度升高,反应Ⅱ平衡左移,导致CH3CH2OH物质的量分数降低
③温度升高,反应Ⅰ平衡左移超过反应Ⅱ平衡左移的幅度
④延长反应时间、使用对反应Ⅱ催化性能更好的催化剂
21.(12分,每空2分)
(1)1s22s22p63s23p63d6或『Ar』3d6 正四面体
(2)N
(3)14mol 苯胺可形成分子间氢键,而甲苯分子间没有氢键(4)4