C.25℃时,NH4Cl水解平衡常数为(n-1)×10-7(用n表示)
D.d点水的电离程度最大
第
卷(非选择题64分)
二、非选择题(本大题共有5个小题,其中13题13分,14题12分,15题13分,16题13分,17题13分,共64分。
)
13.(13分)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3∙5H2O)又名大苏打、海波,易溶于水,难溶于乙醇,在中性或碱性溶液中较稳定,酸性溶液中产生浑浊,广泛应用于日常生产生活中。
某小组设计了如下实验装置制备Na2S2O3(夹持仪器略),总反应为2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。
回答下列问题:
(1)烧瓶B中制备SO2的化学方程式为_________________________________________________________。
(2)当pH计读数接近7.0时,应立即停止通SO2的原因____________________________________________(用离子方程式表示),具体操作是_________________________________________________________。
(3)准确称取1.4g产品,加入20mL刚煮沸并冷却过的蒸馏水,使其完全溶解,以淀粉作指示剂,用0.1000mol∙L-1标准碘的水溶液滴定。
已知:
2S2O32-+I2(aq)=S4O62-(无色)+2I-(aq)。
①标准碘的水溶液应盛放在_________________(填“酸式”或“碱式”)
滴定管中。
②第一次滴定开始和结束时,滴定管中的液面如右图所示,则第一次
消耗标准碘的水溶液的体积为__________mL。
③重复上述操作三次,记录另两次数据如下表,则产品中Na2S2O3∙5H2O的质量分数为____________%(保留1位小数)。
滴定次数
滴定前刻度/mL
滴定前刻度/mL
第二次
1.56
30.30
第三次
0.22
26.34
(4)Na2S2O3有还原性,可作脱氯剂。
向Na2S2O3溶液中通入少量Cl2,某同学预测S2O32-转变为SO42-,设计实验验证该预测:
取少量反应后的溶液于试管中,______________
__________________________
_______________________________________________________________________________________。
14.(12分)工业上常用水钴矿(主要成分为Co2O3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO等杂质)制备钴的氧化物,其制备工艺流程如下:
已知:
CoC2O4∙2H2O微溶于水,它的溶解度随温度升高而逐渐增大。
回答下列问题:
(1)进行“酸浸”时,能提高“酸浸”速率的方法有___________________________________(任写2种)。
(2)“酸浸”后加入Na2SO3生成Co2+的离子方程式为___________________________________________。
(3)沉淀a所含有的主要物质是______________________;溶液d中的金属离子只有Co2+和Na+两种,则溶液c中加入NaF溶液的作用是_________________________________________________________。
(4)“沉钴”过程中,加入(NH4)2C2O4使得n(C2O42-)∶n(Co2+)初始比值为1.15,沉淀反应时间为10min,沉淀反应的温度与钴的沉淀率关系如图所示:
该过程需控制温度在46℃-50℃的原因是____________________________________________________。
(5)在空气中煅烧CoC2O4生成钴的某种氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为12.05g,CO2的体积为6.72L(标准状况),则此反应的化学方程式为____________________________________________。
15.(13分)乙烯是现代工业的重要原材料。
(1)一定条件下,CO2和H2反应能生成C2H4,实现CO2向能源物质的转化。
2CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)+4H2O(g)ΔH
化学键
H-H
C-H
O-H
C=C
C=O
键能/kJ∙mol-1
436
413
463
615
750
①上述反应的ΔH=________________kJ∙mol-1。
②研究温度和压强对CO2的平衡转化率的影响,结果如图1所示。
图1图2
X代表的是___________(填“温度”或“压强”)。
比较L1与L2对应物理量的大小,并说明理由_______________________________________________________________________________________。
③二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应,生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。
一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和乙烯选择性,应当_________________________________________。
(2)工业上也可用甲烷催化法制取乙烯,反应如下:
2CH4(g)
C2H4(g)+2H2(g)ΔH>0。
某温度下,向2L的恒容反应器中充入2molCH4,仅发生上述反应,反应过程中CH4的物质的量随时间变化如图2所示,实验测得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)·c2(H2),k正、k逆为速率常数,只与温度有关,该温度下k正与k逆的比值为______________________________(用含a的代数式表示);若将温度升高,速率常数增大的倍数:
k正_______k逆(填“>”、“=”或“<”)。
乙烯的平衡转化率%
(3)乙烯可用于制备乙醇:
C2H4(g)+H2O(g)
C2H5OH(g)。
向某恒容密闭容器中充入amolC2H4(g)和amolH2O(g),测得C2H4(g)的平衡转化率与温度的关系如图所示:
A点时容器中气体的总物质的量为________________________。
已知分压=总压×气体物质的量分数,用气体分压代替浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数(KP)。
测得300℃时,反应达到平衡时该容器内的压强为bMPa,则A点对应温度下的KP=__________________________(MPa)-1(用含b的分数表示)。
16.(13分)铁元素是最重要的金属元素之一,很多含铁化合物具有重要作用。
(1)通常情况下,铁的+2价化合物没有+3价的稳定,请你从核外电子排布的角度解释其原因____________
_______________________________________________________________________________________。
(2)向含Fe3+的溶液中滴加少量的KSCN溶液,溶液中生成红色的[Fe(SCN)(H2O)5]2+。
①与N同周期的主族元素中,第一电离能比N大的元素是____________________。
②[Fe(SCN)(H2O)5]2+中Fe3+的配位数为___________________。
③与SCN−互为等电子体的非极性分子的化学式为______________________________(任写一种)。
(3)
血红素结构如右图所示,在右图中画出Fe2+与N原子间
的化学键(若是配位键,需要用箭头加以表示),血红
素中C原子的杂化方式是____________________________。
(4)FeCO3可作补血剂,CoCO3可用于陶瓷工业的着色剂。
已知:
①r(Fe2+)为61pm,r(Co2+)为65pm。
②隔绝空气加热:
分别加热FeCO3和CoCO3时,FeCO3的分解温度低于CoCO3,其原因是_________________________
_______________________________________________________________________________________。
(5)Fe和N可组成一种过渡金属氮化物,其晶胞如图所示。
正六棱柱
底边边长为xcm,高为ycm,NA为阿伏加德罗常数的值,则
晶胞的密度为_______________________g∙cm-3(列出计算式即可)。
17.(13分)咖啡酸乙酯具有抗炎作用且有治疗自身免疫性疾病的潜力,其合成路线如图所示:
已知:
(1)E中官能团的名称是___________________;反应②所属反应类型是_________________。
(2)反应①的化学方程式_________________________________________________________________。
(3)F的结构简式_________________________________________________________________。
(4)芳香族化合物M是H的同分异构体,1molM与足量碳酸氢钠溶液反应生成2molCO2,M的结构共有__________种。
(5)设计由苯甲醇(
)和丙二酸(
)为原料合成苯丙烯酸(
)的路线流程图(其它无机试剂任选)。
______________________________________________________________________________________。
化学参考答案
评分说明:
1、考生若写出其他合理答案,可参照评分标准给分。
2、化学方程式和离子方程式未正确配平不给分,未正确标注反应条件、“↑”、“↓”等总扣1分。
一、选择题(本题共有12个小题,每小题3分,共36分,每小题只有一个正确答案)
题号
1
2
3
4
5
6
选项
C
D
A
B
B
D
题号
7
8
9
10
11
12
选项
D
A
B
A
C
C
二、非选择题(本大题共有5个小题,其中13题13分,14题12分,15题13分,16题13分,17题13分,共64分)
13.(13分)
(1)H2SO4+Na2SO3=SO2↑+H2O+Na2SO4(2分,写铜和浓硫酸反应不给分,题目没加热)
(2)S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O(2分)关闭K1、K2,打开K3(或打开K3,关闭K1、K2,2分)
(3)①酸式(1分)②26.10(2分)③92.5(2分)
(4)加入过量盐酸,过滤,向滤液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成(2分,答“盐酸”“BaCl2”试剂正确,未答“过量盐酸或过滤”给1分)
14.(12分)
(1)将水钴矿石粉碎;充分搅拌;适当增大盐酸浓度;适当提高酸浸温度等(2分)
(2)SO32-+2Co3++H2O=2Co2++SO42-+2H+(2分)
(3)Fe(OH)3、Al(OH)3(2分)
使Mg2+、Ca2+转化为难溶于水的MgF2、CaF2沉淀除去(2分)
(4)温度过低沉淀过程反应速率较慢,温度过高CoC2O4∙2H2O的溶解度随温度升高而增大(2分)
(5)3CoC2O4+2O2 Co3O4+6CO2(2分)
15.(13分)
(1)①-355(2分)②温度(1分)
L1、L2对应的物理量是压强,L1的压强小于L2的压强,反应2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)是气体体积缩小的反应,当温度不变时,增大压强,平衡正向移动,CO2的平衡转化率增大(2分)
③选择合适催化剂(1分)
(2)
(2分)>(1分)
(3)1.9amol(2分)
(2分)
16.(13分)
(1)+2价铁3d轨道有6个电子,而+3价铁3d轨道有5个电子,处于半充满状态,较稳定(2分)
(2)F(或“氟”)(1分)6(1分)CO2或CS2(1分)
(3)
(2分)sp2、sp3(2分)
(4)FeO和CoO都是离子晶体,r(Fe2+)<r(Co2+),晶格能FeO>CoO,FeO比CoO更稳定,FeCO3比CoCO3易分解(2分)
(5)
(2分)
17.(13分)
(1)氯原子、醛基(2分)氧化反应(2分)
(2)
+2NaOH
+2NaCl(2分)
(3)
(2分)
(4)10(2分)
(5)