②镓在元素周期表位于第四周期第ⅢA 族,化学性质与铝相似。
氮化镓性质稳定,不溶于水,但能缓慢溶解在热的NaOH溶液中,该反应的离子方程式为。
(3) 用氮化镓与铜组成如图所示的人工光合系统,利用该装置成功地以CO2和H2O为原料合成CH4。
铜电极表面发生的电极反应式为。
两电极放出O2和CH4相同条件下的体积比为,为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量的 (填“盐酸”或“硫酸”)。
28.(16分) 工业上利用β-锂辉矿(LiAlSi2O6和少量MgO、CaCO3杂质) 制备金属锂,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1) β-锂辉矿的主要成分LiAlSi2O6中存在的原子团为。
(2) 工业上加快酸浸速率除调整硫酸浓度、升高温度外还可以采取的措施为。
浸出液中加入CaCO3的主要作用为。
(3)一定温度下,Ksp(CaCO3)= 2.5×10-9,Ksp(Li2CO3)= 1.6×10-3,若反应Ⅱ 的溶液中c(Ca2+)和c(Li+)均为1.0 mol·L-1,则开始滴加稀Na2CO3溶液时,理论上c(CO32-)应控制的范围为;实际操作中CaCO3和Li2CO3可能同时析出,从而造成Li+损失,一种改进的工艺是利用草酸钠代替Na2CO3作为沉淀剂,分析使用草酸钠的原因为。
(4) 反应Ⅲ的离子方程式为。
常温下,Na2CO3的溶解度为29.4g,判断反应Ⅲ能否使溶液中Li+沉淀完全?
(列式计算)。
[化学上规定,当某离子浓度≤10-5mol·L-1时即可认为该离子沉淀完全]
(5) 高温下发生反应Ⅳ的化学方程式为。
(6)一定温度下,LiAlSi2O6与不同浓度的硫酸反应30min时结果如下表所示:
c(H2SO4)/mol·L-1
1.0
5.0
10.0
16.0
18.0
Li 浸出率/%
30
60
90
80
70
Al浸出率/%
30
60
40
10
0
试分析酸浸过程中,若使c(H2SO4)=10.0mol·L-1,则该工艺条件的优缺点为。
35.[化学——选修3:
物质结构与性质] (15分)
钴、铁、镓、砷的单质及其化合物在生产生活中有重要的应用。
回答下列问题:
(1) 写出As的基态原子的电子排布式。
(2)N、P、As为同一主族元素,其电负性由大到小的顺序为,它们的氢化物沸点最高的是。
将NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体,已知其中阴离子与SO42-互为等电子体,则该阴离子的化学式是。
(3) Fe3+、Co3+与N3-、CN-等可形成络合离子。
①K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+,配体CN-中碳原子杂化轨道类型为。
②[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co的配位数为,其配离子中含有的化学键类型为(填离子键、共价键、配位键),C、N、O 的第一电离能最大的为,其原因是。
(4) 砷化镓晶胞结构如下图。
晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为。
已知砷化镓晶胞边长为apm,其密度为pg·cm-3,则阿伏加德罗常数的数值为(列出计算式即可)。
36.[化学——选修5:
有机化学基础](15 分)
化合物H 是一种仿生高聚物(
)的单体。
由化合物A(C4H8)制备H的一种合成路 线如下 :
已知:
A 与M 互为同系物。
回答下列问题:
(1) A的系统命名为。
F分子中含有的官能团名称为。
(2) B→C的反应条件为。
反应③、⑥的反应类型分别为、。
(3) 反应⑧的化学方程式为。
(4) 化合物X 为H 的同分异构体,X 能与新制的氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀,还能与Na2CO3饱和溶液反应放出气体,其核磁共振氢谱有4 种峰。
写出两种符合要求的X 的结构简式。
(5) 根据上述合成中的信息,试推写出以乙烯为原料经三步制备CH3-COOCH=CH2的合成路线(其他试剂任选,用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。
参考答案
7.C8.B9.C10.A11.C12.D13.D
26.(15分)
(1)干燥器(1分)c(2分)
(2)a(2分)
取少量乙醚滴加稀硫酸和KI溶液,振荡,若溶液变黄则含过氧化物,否则不含(2分,其他合理也给分)
(3)恒温加热炉且水浴加热(2分)虹吸(1分)
连续、反复、多次萃取,且每一次萃取都是纯的溶剂,萃取效率高(2分)
(4)<(2分)偏高(1分)
27.(12分)
(1)①-12kJ·mol-1(2分)②甲>乙=丙>丁(2分)
(2)①bd(2分)
②GaN+3H2O+OH-
NH3↑+Ga(OH)4-(2分)
(3)CO2+8H++8e-=CH4+2H2O(2分)2:
1(1分)硫酸(1分)
28.(16分)
(1)SiO32-(1分)
(2)粉碎、搅拌(1分)中和过量的硫酸,调节溶液pH(2分)
(3)2.5×10-9mol·L-1草酸钙难溶于水,而草酸锂易溶于水(2分)
(4)2Li++CO32-=Li2CO3↓(2分)
当c(Li+)=1.0×10-5mol·L-1时,c(CO32-)=1.6×10-3/(1.0×10-5)2=1.6×107mol·L-1,远大于饱和Na2CO3溶液的浓度,故Li+没有沉淀完全(2分)
(5)3Li2O+2Al
Al2O3+6Li(2分)
(6)优点:
反应速率快,Li浸出率高;相同浸取率需要的反应温度低,消耗能量少。
缺点:
Al浸出率较高,需要增加除Al杂质的步骤。
(共2分)
35.[化学——选修3:
物质结构与性质](15分)
(1)[Ar]3d104s24p3(1分)
(2)N>P>As(1分)NH3(1分)NO4 3-(1分)
(3)①sp(1分)
②6(1分)共价键、配位键(2分)N(1分)
氮原子2p轨道上的电子为半充满,相对稳定,更不易失去电子(2分)
(4)正四面体(2分)
(2分)
36.[化学——选修5:
有机化学基础](15分)
(1)2-甲基-1-丙烯(1分)羧基、羟基(2分)
(2)NaOH水溶液(1分)氧化反应消去反应(每个1分)
(3)
(2分)
(4)
(每个2分)
(5)
(3分)
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