D.把ZY2通入石蕊溶液中先变红后褪色
14.25°C时,向Na2CO3溶液中滴入盐酸,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。
已知:
1gX=
或
,下列叙述错误的是
A.曲线m表示pH与
的变化关系
B.当溶液呈中性时,c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(Cl-)
C.Ka1(H2CO3)=1.0×10-6.4
D.25°C时,CO32-+H2O
HCO3-+OH-的平衡常数为1.0×10-7.6
15.不能正确表示下列反应的离子方程式是
A.将少量溴水滴入过量Na2SO3溶液中:
Br2+H2O+SO32-=2Br-+2H++SO42-
B.将足量Fe2(SO4)3溶液滴入Mg(OH)2浊液中:
2Fe3++3Mg(OH)2==2Fe(OH)3+3Mg2+
C.将过量SO2通入K2S溶液中:
5SO2+2S2-+2H2O=3S↓+4HSO3-
D.将葡萄糖溶液与足量银氨溶液共热:
CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-
CH2OH(CHOH)4COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O
16.生活污水中的氮元素和磷元素主要以铵盐和磷酸盐的形式存在,可用电解法(铁、石墨作电极)去除。
电解时,用如图所示原理可进行“除氮”,翻转电源正负极可进行“除磷”,原理是利用Fe2+将PO43-转化为Fe3(PO4)2沉淀。
下列说法错误的是
A.图2中0~20nin内去除的是氮元素,此时石墨作阳极
B.溶液pH越小,有效氯浓度越大,氮元素的去除率越高
C.图2中20~40min内去除的是磷元素,此时阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑
D.电解法“除氮”过程中ClO-氧化NH3的离子方程式为3ClO-+2NH3=3Cl-+N2+3H2O
二、非选择题:
共56分。
第17题~第19题为必考题,每个试题考生都必须做答。
第20题~第21题为选考题,考生根据要求做答。
(一)必考题:
共42分。
17.(14分)氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体难溶于水,是制备热敏材料VO2的原料,其化学式为
(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O。
实验室以VOCl2和NH4HCO3为原料制备氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体的装置如图所示。
已知:
+4价钒的化合物易被氧化。
回答下列问题:
.
(1)制备过程中,上述装置依次连接的合理顺序为e→____(按气流方向,用小写字母表示)。
装置A中饱和NaHCO3的作用是。
(2)连接好装置,检查气密性良好后,加入试剂,开始实验,先____(填实验操作),当B中溶液变浑浊,关闭K1,打开K2,进行实验。
(3)写出装置D中生成氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体的化学方程式为___,检验氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体中的铵根离子的操作与现象为:
。
(4)测定粗产品中钒的含量。
实验步骤如下:
称量ag产品于锥形瓶中,用20mL蒸馏水与30mL稀硫酸溶解后,加入0.02mol·L-1KMnO4溶液至稍过量,充分反应后继续滴加1%的NaNO2溶液至稍过量,再用尿素除去过量NaNO2,最后用cmol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为bmL。
(已知:
VO2++Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O)
①NaNO2溶液的作用是_。
②粗产品中钒的质量分数表达式为_(以VO2计)。
18.(14分)从某矿渣[成分为NiFe2O4(铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等]中回收NiSO4的工艺流程如下:
已知:
①(NH4)2SO4在350°C以上会分解生成NH3和H2SO4;.
②NiFe2O4在焙烧过程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3。
.回答下列问题:
(1)焙烧前将矿渣与(NH4)2SO4混合研磨,混合研磨的目的是_。
(2)600°C焙烧时,(NH4)2SO4与NiFe2O4反应的化学方程式_。
(3)浸泡过程中;Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的离子方程式为_。
(4)“浸取液”中c(Ca2+)=1.0×10-3mol·L-1,当除钙率达到9%时,溶液中的c(F-)=mol·L-1。
[已知Ksp(CaF2)=4.0×10-11]
(5)以Fe、Ni为电极制取Na2FeO4的原理如图所示。
通电后,在铁电极附近生成紫红色的FeO42-,若pH过高,铁电极区会产生红褐色物质
①向铁电极区出现的红褐色物质中加入少量的NaClO溶液可使沉淀溶解。
该反应的离子方程式为
。
②电解时离子交换膜(b)为____(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(6)溶剂萃取可用于对溶液中的金属离子进行富集与分离:
Fe2+(水相)+2RH(有机相)
FeR2(有机相)+2H+(水相)。
萃取剂与溶液的体积比(V0/VA)对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示,V0/VA的最佳取值为__。
在强酸性介质中“反萃取”能使有机相再生而循环利用。
19.(14分)将CH4和CO2两种引发温室效应气体转化为合成气(H2和CO),可以实现能量综合利用,对环境保护具有十分重要的意义。
(1)利用CH4、CO2在一定条件下重整的技术可得到富含CO的气体,此技术在能源和环境上具有双重重大意义。
重整过程中的催化转化原理如图所示。
已知:
i.CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)ΔH1=+206kJ·mol-1
ii.CH4(g)+2H2O(g)
CO2(g)+4H2(g)ΔH2=+165kJ·mol-1
①过程I反应的化学方程式为_。
②该技术总反应的热化学方程式为_。
③反应i甲烷含量随温度变化如图1,图中a、b、c、d四条曲线中的两条代表压强分别为1MPa、2MPa时
甲烷含量曲线,其中表示2MPa的是_。
(2)甲烷的水蒸汽重整涉及以下反应
I.CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)ΔH1=+206kJ·mol-1
II.CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41kJ·mol-1
在一密闭体积可变容器中,通入1molCH4和3molH2O(g)发生甲烷的水蒸汽重整反应。
①反应II平衡常数K(500°C)____K(700°C)(填“>”“<”或“=”)。
②压强为P0kPa时,分别在加CaO和不加CaO时,平衡体系H2的物质的量随温度变化如图2所示。
温度低于700°C时,加入CaO可明显提高混合气中H2的量,原因是_。
③500°C时,反应相同时间后测得CH4的转化率随压强的变化如图3所示。
则图2中E点和G点CH4的
浓度大小关系为c(G)____c(E)((填“>”“<”或“=”);结合的图2、图3,计算500°C、P0kPa下反应II的分压平衡常数Kp(用分压代替浓度,分压等于总压×物质的量分数)为_。
(二)选考题:
共14分。
请考生从给出的2.道题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题计分。
20.[化学_选修3:
物质结构与性质](14分)
硅铁合金广泛应用于冶金工业,可用于铸铁时的脱氧剂、添加剂等,回答下列问题:
(1)基态Fe原子的核外电子排布式为_,基态Si原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为
形。
(2)已知氢的电负性为2.1,硅的电负性为1.8,SiH4分子中氢元素的化合价为_。
(3)SiCl4分子的中心原子的价层电子对数为___,分子的立体构型为_;
四卤化硅的沸点如下,分析其变化规律及原因。
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
沸点/K
187.4
330.1
408
460.6
(4)[Fe(H2O)6]2+可与乙二胺(H2NCH2CH2NH2,简写为en)发生如下反应:
[Fe(H2O)6]2++en=[Fe(H2O)4(en)]2++2H2O。
[Fe(H2O)6]2+的中心原子的配位数为;
[Fe(H2O)4(en)]2+的配位原子为_。
(5)在硅酸盐中,
四面体(图a)通过共用项角氧离子可形成多种结构形式。
图b为一种多硅酸根,其中Si原子的杂化形式为_,化学式为_。
21.[化学一选修5:
有机化学基础](14分)
2-氧代环戊羧酸乙酯(X)是常见医药中间体,聚酯VIII是常见高分子材料,它们的合成路线如下图所示:
已知:
+
+
+R2OH
回答下列问题:
(1)反应①的反应类型为_______;反应②的反应条件为_。
(2)化合物V的结构简式为。
(3)反应③的化学方程式为_。
(4)与化合物VI的官能团的种类和数目完全相同,且核磁共振氢谱为4组峰,峰面积之比为1:
2:
3:
4的同分异构体的结构简式_。
(5)化合物X的结构简式为_。
(6)利用以上合成路线中的相关信息,请写出以乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备
的合成路线:
。