14.20℃时,下列有关电解质溶液的说法不正确的是()
A.pH=9.25,浓度均为0.1mol/L的NH4Cl和NH3•H2O的混合溶液:
c(NH4+)+c(H+)>c(NH3•H2O)+c(OH-)
B.向澄清石灰水中通入Cl2至Ca(OH)2恰好完全反应:
c(OH-)=c(H+)+2c(HClO)+2c(ClO-)
C.向0.1mol/LNaHSO3溶液中通入NH3至pH=7的溶液:
c(Na+)>c(SO32-)>c(NH4+)
D.CO2通入KOH溶液,当由水电离的c(H+)=10-7mol/L,一定存在:
c(K+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
15.在①、②、③容积不等的恒容密闭容器中,均充入0.1molCO和0.2molH2,在催化剂的作用下发生反应:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
测得三个容器中平衡混合物中CH3OH的体积分数随温度的变化如图所示:
下列说法正确的是()
A.该反应的正反应为吸热反应
B.三个容器容积:
①>②>③
C.在P点,CO转化率为75%
D.在P点,向容器②中再充入CO、H2及CH3OH各0.025mol,此时v(CO)正>v(CO)逆
非选择题(80分)
16.(12分)用含砷氧化铜矿[含CuO、Cu2(OH)2CO3、As2O3及重金属盐等]制取Cu2(OH)2SO4的工艺流程如下:
(1)步骤Ⅰ“氨浸”时,控制温度为50~55℃,pH约为9.5,含铜化合物转化为[Cu(NH3)4]SO4溶液。
①CuO被浸取的离子方程式为__________________________________________________。
②浸取温度不宜超过55℃,其原因是________________________。
③Cu2+与NH3结合时,溶液中含铜微粒的物质的量分布分数(δ)与溶液中游离的c(NH3)的对数值的关系如图所示。
若用1L浸取液(由等物质的量NH3和NH4+组成)将amolCu2(OH)2CO3全部浸出为[Cu(NH3)4]2+(CO32-转变为HCO3-,不考虑其他反应,溶液体积变化忽略不计),原浸取液中起始时c(NH3)应满足的条件是__________________________________________。
(2)“除AsO2-”时,FeSO4需过量,一方面使AsO2-沉淀完全,另一目的是_________________
____________________________________。
(3)“蒸氨”时发生反应的化学方程式为_____________________________________________。
(4)为了实现生产过程中物质循环利用,可采取的措施为_____________________________。
17.(15分)化合物F(盐酸地拉普利)是一种治疗高血压的药物,其合成路线流程图如下:
(1)D中的官能团有酰胺键、_________和__________(填名称)。
(2)E→F的反应类型为____________________。
(3)B的分子式为C15H21O2N,写出B的结构简式:
______________________。
(4)A的一种同分异构体M同时满足下列条件,写出M的结构简式:
___________________________________。
①M是一种芳香族化合物,能与NaOH溶液发生反应;
②M分子中有4种不同化学环境的氢。
(5)已知:
R—X
R—CN
R—CH2NH2。
写出以
为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任选,合成路线流程图示例见本题题干)。
18.(12分) Na2S2O3•5H2O俗称“海波”,是重要的化工原料,常用作脱氯剂、定影剂和还原剂。
(1)Na2S2O3还原性较强,在碱性溶液中易被Cl2氧化成SO42﹣,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式是_________________________________________________________________。
(2)测定海波在产品中的质量分数:
依据反应2S2O32﹣+I2=S4O62﹣+2I﹣,可用I2的标准溶液测定产品的纯度。
称取5.500g产品,配制成100mL溶液。
取10.00mL该溶液,以淀粉溶液为指示剂,用浓度为0.05000mol•L﹣1I2的标准溶液进行滴定,相关数据记录如表所示。
①判断滴定终点的现象是___________________________________________________。
②若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则测量的Na2S2O3•5H2O的质量分数会________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)
③计算海波在产品中的质量分数(写出计算过程)。
19.(15分)PbCrO4是一种黄色颜料,制备PbCrO4的一种实验步骤如下图:
已知:
①Cr(OH)3(两性氢氧化物)呈绿色且难溶于水
②Pb(NO3)2、Pb(CH3COO)2均易溶于水,PbCrO4的Ksp为2.8×10﹣13,Pb(OH)2开始沉淀时pH为7.2,完全沉淀时pH为8.7。
③六价铬在溶液中物种分布分数与pH关系如右图所示。
④PbCrO4可由沸腾的铬酸盐溶液与铅盐溶液作用制得,含PbCrO4晶种时更易生成
(1)实验时需要配置100mL3mol•L﹣1CrCl3溶液,现有量筒、玻璃棒、烧杯,还需要玻璃仪器是________________。
(2)“制NaCrO2(aq)”时,控制NaOH溶液加入量的操作方法是__________________________________。
(3)“氧化”时H2O2滴加速度不宜过快,其原因是___________________________________;“氧化”时发生反应的离子方程式为________________________________________________。
(4)“煮沸”的目的是_______________________________________________。
(5)请设计用“冷却液”制备PbCrO4的实验操作:
____________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________[实验中须使用的试剂有:
6mol•L﹣1的醋酸,0.5mol•L﹣1Pb(NO3)2溶液,pH试纸]。
20.(14分)有效去除废水中的H2SiF6、F-,改善水质是环境部门的重要研究课题。
(1)AlF3是有机合成中常用催化剂,利用废水中的H2SiF6可转变制得,相关的热化学方程式如下:
3H2SiF6(aq)+2Al(OH)3(s)===Al2(SiF6)3(aq)+6H2O(l);ΔH=akJ·mol-1
Al2(SiF6)3(aq)+6H2O(l)===2AlF3(aq)+3SiO2(s)+12HF(aq);ΔH=bkJ·mol-1
3HF(aq)+Al(OH)3(s)===AlF3(aq)+3H2O(l);ΔH=ckJ·mol-1
则反应H2SiF6(aq)+2Al(OH)3(s)===2AlF3(aq)+SiO2(s)+4H2O(l)的ΔH=____________________kJ·mol-1。
(2)废水的酸碱度及废水中的Fe3+对F-浓度的测定都会产生一定的影响。
①测定时,通常控制废水的pH在5~6之间。
pH过小所测F-浓度偏低,其原因是_________________________________________________。
②Fe3+与柠檬酸根(C6F5O73-)、F-反应可表示为Fe3++nC6H5O
Fe(C6H5O7)n(3n-3)-、Fe3++nF-
FeFn(3-n)。
向含有Fe3+的含氟废水中加入柠檬酸钠(C6H5O7Na3)可消除Fe3+对F-测定的干扰,其原因是_______________________________________。
(3)利用聚苯胺可吸附去除水中F-。
用惰性电极电解苯胺(
)和盐酸的混合液可在阳极获得聚苯胺薄膜,变化过程如下:
写出阳极生成二聚体的电极反应方程式:
___________________________________________。
(4)利用MgCO3、Ca(OH)2和CaCO3等可沉淀去除废水中F-。
①以MgCl2溶液、尿素[CO(NH2)2]为原料可制得MgCO3,写出该反应的化学方程式:
_________________________________________。
②取三份相同的含F-的酸性废水,分别加入足量的MgCO3、Ca(OH)2和CaCO3。
相同时间后溶液的pH及F-残留量如图1所示。
实际废水处理过程中常选用MgCO3的理由是:
___________________________________________________________。
③改变碳酸镁添加量,处理后废水中F-含量及溶液pH的变化如图2所示。
添加量超过2.4g·L-1后,F-含量略有升高的原因是_______________________________________________。
{Ksp(MgF2)=7.4×10-11,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12}
21.(12分)镍的单质、合金及其化合物用途非常广泛。
(1)Ni2+基态核外电子排布式为________。
(2)胶状镍可催化CH2=CHC≡N加氢生成CH3CH2C≡N。
CH2=CHC≡N分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=________;CH3CH2C≡N分子中碳原子轨道的杂化类型为________。
(3)[Ni(N2H4)2](N3)2是一种富氮含能材料。
配体N2H4能与水混溶,除因为它们都是极性分子外,还因为______________________;[Ni(N2H4)2]2+中含四个配位键,不考虑空间构型,[Ni(N2H4)2]2+的结构可用示意图表示为______________________。
(4)一种新型的功能材料的晶胞结构如下图所示,它的化学式可表示为________。
【参考答案】
选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
C
D
B
B
C
A
A
C
C
11
12
13
14
15
C
A
BD
AC
CD
非选择题
16.(12分,每空2分)
(1)①CuO+2NH3+2NH4+
[Cu(NH3)4]2++H2O;
②浸取温度不宜超过55℃,若是反应温度过高,会加速NH3的挥发;
③c(NH3)≥(5a+1)mol/L;
(2)生成的Fe(OH)3[或Fe(OH)3-Fe(OH)2]絮状沉淀吸附FeAsO4等含砷微粒;
(3)2[Cu(NH3)4]SO4
Cu2(OH)2SO4↓+6NH3↑+(NH4)2SO4;
(4)用步骤Ⅴ蒸出的NH3与步骤Ⅵ的滤液配制步骤Ⅰ所需的NH3-(NH4)2SO4浸取液可以在生产过程中物质循环利用。
17.(15分)
(1)氨基、酯基(2分)
(2)取代反应(2分)
(3)
(3分) (4)
(3分)
(5)
(5分)
18.(12分,前3空每空2分,计算6分)
(1)S2O32﹣+4Cl2+10OH﹣=2SO42﹣+8Cl‾+5H2O
(2)①当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色褪去且半分钟内不再变化②偏低
③从表格中可以看出,第二次滴定误差较大,不应计算在平均值里面,消耗I2标准溶液的平均值为20.00mL。
由2S2O32﹣+I2═S4O62﹣+2I﹣,可知5.5g样品中n(Na2S2O3•5H2O)=n(S2O32﹣)=2n(I2)=2×0.02L×0.05mol/L×
=0.02mol,则m(Na2S2O3•5H2O)=0.02mol×248g/mol=4.96g,则Na2S2O3•5H2O在产品中的质量分数为
×100%=90.18%,故答案为:
90.18%。
19.(15分,前5空每空2分,第6空5分)
(1)100mL容量瓶和胶头滴管
(2)不断搅拌下逐滴加入NaOH溶液,至产生的绿色沉淀恰好溶解
(3)减小H2O2自身分解损失2CrO2-+3H2O2+2OH-===2CrO
+4H2O
(4)除去过量的H2O2
(5)①在不断搅拌下,向“冷却液”中加入6mol·L-1的醋酸至弱酸性,用pH试纸测定略小于7,②将溶液加热至沸腾,先加入一滴0.5mol·L-1Pb(NO3)2溶液搅拌片刻产生少量沉淀,然后继续滴加至有大量沉淀,静置③向上层清液中滴入Pb(NO3)2溶液,④若无沉淀生成,停止滴加Pb(NO3)2溶液,静置、过滤、洗涤、干燥沉淀得PbCrO4
20.(14分,每空2分)
(1)
(2)①pH过小,H+与F-转化为弱酸HF
②Fe3+与柠檬酸根(C6H5O
)的结合能力强于其与F-的结合能力
(3)
(4)①MgCl2+CO(NH2)2+2H2O===MgCO3↓+2NH4Cl
②相同条件下,使用MgCO3处理后的废水中F-残留量最低,溶液接近中性
③碳酸镁的加入量增大后,导致溶液pH增大,使部分MgF2转化成Mg(OH)2
21.(12分,每空2分)
(1)1s22s22p63s23p63d8
(2)2:
1sp3和sp
(3)N2H4与H2O之间可以形成氢键7
(4)Ni2MnGa