A.若k=1,则:
c(S2-)>c(HS-)>c(OH-)>c(H-)
B.若k=2,则:
c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
C.k为任意值时:
c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)
D.若满足:
3c(H+)+2c(HS-)+5c(H2S)=3c(OH-)+c(S2-),则可确定k=3
15.在300mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:
Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如表1:
下列说法不正确的是()
A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应
B.25°C时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5
C.在80°C时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol/L,则此时v(正)>v(逆)
D.80°C达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为2mol/L
第II卷(非选择题)
16.(12分)三聚磷酸钠(Na5P3O10)是一种优异的清洁剂添加剂。
一种以黄磷(着火点40°C)为原料生产三聚磷酸钠的主要工艺如下:
(1)工业上黄磷放在铁桶中加水封盛装,其目的是;燃磷时,通入足量的空气,其目的是。
(2)在三聚磷酸钠的生产过程中,有大量的含磷废水产生,经过处理后才排放,其目的是
;。
(3)上述工艺中,循环使用的物料除各种冷却水外,还有。
(4)在中和釜中按计量比生成磷酸的两种酸式盐。
这两种酸式盐在高温聚合时可生成三聚磷酸钠和另一种产物,该反应的化学方程式为。
17.(15分)青蒿素的一种化学合成部分工艺流程如下:
(1)化合物E中含有的含氧官能团有:
、和羚基。
(2)合成路线中设计E→F、G→H的目的是。
(3)反应B→C,实际上可看作两步进行,依次发生的反应类型是、。
(4)A在Sn—β沸石作用下,可异构为异蒲勒醇,已知异蒲勒醇分子有3个手性碳原子,异
蒲勒醇分子内脱水再与一分子H2加成可生成,则异蒲勒醇的结构简式为。
(5)写出由笨甲醛和氯乙烷为原料,制备苄基乙醛的合成路线流程图。
18.(12分)锂/磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,其制备方法如下:
称取适量的Na3PO4·12H2O和CuSO4·5H2O分别溶解在蒸馏水中,充分搅拌,转入反应釜中,调节溶液pH为7~9,密封,放入130°烘箱中反应4h。
自然冷却到室温,过滤,所得沉淀分别用蒸馏水和乙醇洗涤数次,干燥,得到产品。
反应原理为:
2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
(1)用蒸馏水洗涤时,检验洗涤是否完全的方法是;最后用乙醇洗涤的目的是。
(2)电池放电时,负极锂转化为Li2O,正极磷酸铜转变为Cu和Li3PO4,写出该电池反应的方程式。
(3)准确称取上述样品1.928g[假定只含CU4O(PO4)2和CuO两种物质],使其完全溶于一定量硝酸中,再加氢氧化钠溶液,使铜完全沉淀,将沉淀灼烧使其转变为黑色氧化铜,最终称得残留固体质量为1.360g。
计算得样品中磷酸氧铜(摩尔质量为:
462g/mol)的质量分数(写出简要计算过程和结果)
19.(15分)重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]是一种桔黄色结晶,可用作有机合成催化剂、实验室制纯净的N2及Cr2O3等。
实验室可由工业级铬酸钠(Na2CrO4)为原料制取。
有关物质溶解度如图8所示。
实验步骤如下:
步骤1:
将铬酸钠溶于适量的水,加入一定量浓硫酸酸化,使铬酸钠转化为重铬酸钠。
步骤2:
将上述溶液蒸发结晶,并趁热过滤。
步骤3:
将步骤二得到的晶体再溶解,再蒸发结晶并趁热过滤。
步骤4:
将步骤三得到的滤液冷却至40°C左右进行结晶,用水洗涤,获得重铬酸钠晶体。
步骤5:
将步骤四得到的重铬酸钠和氯化铵按物质的量之比1:
2溶于适量的水,加热至105~110℃时,让其充分反应。
(1)步骤1是一个可逆反应,该反应的离子方程式为。
(2)步骤2、3的主要目的是。
(3)步骤4在40℃左右结晶,其主要目的是。
(4)步骤5中获得(NH4)2Cr2O7还需补充的操作有。
(5)(NH4)2Cr2O7受热分解制取Cr2O3的化学方程式为。
(6)对上述产品进行检验和含量测定。
①检验产品中是否有K+,其操作方法及判断依据是。
②为了测定上述产品中(NH4)2Cr2O7的含量,称取样品0.150g,置于锥形瓶中,加50mL水,再加入2gKI(过量)及稍过量的稀硫酸溶液,摇匀,暗处放置10min,然后加150mL蒸馏水并加入3mL0.5%淀粉溶液,用0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3标准溶液30.00mL,则上述产品中(NH4)2Cr2O7的纯度为(假定杂质不参加反应,已知:
Cr2O72-+6I—+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,I2+2S2O2-3=2I—+S4O2-6)
20.(14分)镁及其合金广泛应用于航空航天、交通、电池等行业,金属镁的制备方法主要有:
①电解无水氯化镁法,②碳或碳化钙热还原法,③皮江法。
已知:
(1)写出MgO(s)与CaC2(s)作用生成Mg(g)及CaO(s)及C(s)的热化学方程式:
。
(2)碳化钙还原氧化镁的文献资料如表2
实际生产中只采取恒温2h,其主要原因是:
;采用n(CaC2)/n(MgO)配比为1.2,而不是1.3,其主要原因是:
。
(3)用电解法制取镁时,若原料氯化镁含有水时,在电解温度下,原料会形成Mg(OH)Cl,并发生电离反应:
Mg(OH)C1=Mg(OH)++C1—。
电解时在阴极表面会产生氧化镁钝化膜,此时阴极的反应式为。
实验室由MgC12·6H2O制取无水氯化镁可采用的方法是。
(4)我国目前生产金属镁主要用皮江法生产,其原
料为白云石(MgCO3·CaCO3)的煅烧产物和硅
铁(含75%Si)。
其生产原理为:
2CaO+2MgO(s)+Si(s)
2Mg(g)+Ca2SiO4(s),
采用真空操作除了能降低操作温度外,还具有的优点是
。
(5)镁/间—二硝基苯电池的装置如图9所示,电池工作时镁转变为氢氧化镁,间—二硝基苯则转变为间—二苯胺。
该电池正极的电极反应式为。
本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。
请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。
若两题都做,则按A题评分。
21.(12分)A.氢能被视作连接化石能源和可再生能源的重要桥梁。
(1)水制取H2的常见原料,下列有关水的说法正确的是。
a.水分子是一种极性分子
b.H2O分子中有2个由s轨道与sp3杂化轨道形成的
键
c.水分子空间结构呈V型
d.CuSO4·5H2O晶体中所有水分子都是配体
(2)氢的规模化制备是氢能应用的基础。
在光化学电池中,以紫外线照钛酸锶电极时,可分解水制取H2同时获得O2。
已知钛酸锶晶胞结构如图10所示,则钛酸锶的化学式为。
(3)氢的规模化储运是氢能应用的关键。
①准晶体Ti38Zr45Ni17的储氢量较高,是一种非常有前途的储氢材料。
该材料中,镍原子在基态时核外电子排布式为。
②氨硼烷化合物(NH3BH3)是最近密切关注的一种新型化学氢化物储氢材料。
请画出含有配位键(用“→”表示)的氨硼烷的结构式;与氨硼烷互为等电子体的有机小分子是;(写结构简式)。
③甲酸盐/碳酸盐可用于常温储氢,其原理是:
甲酸盐在钌催化下会释放出氢气,产生的CO2被碳酸盐捕捉转变碳酸氢盐,碳酸盐又能催化转化为甲酸盐。
已知HCO3—在水溶液中可通过氢键成为二聚体(八元环结构),试画出双聚体结构。
B.阿司匹林可由水杨酸与乙酸酐作用制得。
其制备原理如下:
乙酰水杨酸的钠盐易溶于不。
阿司匹林可按如下步骤制取和纯化:
步骤1、在干燥的50mL圆底烧瓶中加入2g水杨酸、5mL乙酸酐和5滴浓硫酸,振荡使水杨酸全部溶解。
步骤2、按图11所示装置装配好仪器,通水,在水浴上加热回流5-10min,控制浴温在85-90℃。
步骤3、反应结束后,取下反应瓶,冷却,再放入冰水中冷却、结晶、抽滤、冷水洗涤2-3次,继续抽滤得粗产物。
步骤4、将粗产物转移至150mL烧杯中,在搅拌下加入25mL饱和碳酸氢钠溶液,充分搅拌,然后过滤。
步骤5、将滤液倒入10mL4mol/L盐酸溶液,搅拌,将烧杯置于冰浴中冷却,使结晶完全。
抽滤,再用冷水洗涤2-3次。
(1)步骤1浓硫酸的作用可能是。
(2)步骤2中,冷凝管通水,水应从口进(选填:
a、b)。
(3)步骤3抽滤时,有时滤纸会穿孔,避免滤纸穿孔的措施是。
(4)步骤4发生主要反应的化学方程式为:
;过滤得到的固体为。
(5)取几粒步骤5获得的晶体加入盛有5mL水的试管中,加入1-2滴1%三氯化铁溶液,发现溶液变紫色,还需要采用方法,进一步纯化晶体。