1、NH4+OH- = NH3+H2OD测定等物质的量浓度的Na2CO3和NaClO的pH值Na2CO3NaClO酸性:H2CO3HClO11.十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”,意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如下,当该装置工作时,下列说法正确的是A盐桥中Cl-向Y极移动B电路中流过7.5 mol电子时,共产生标准状况下N2的体积为16.8LC电流由X极沿导线流向Y极DY极发生的反应为2NO3-10e-6H2O=N212OH,周围pH增大12.位于不同主族的四种短周期元素甲、乙、丙、丁,其原子序数依次增大,原子半径r(丁)r(乙)r(丙)
2、r(甲)。四种元素中,只有一种为金属元素,乙和丙原子的最外层电子数之和为丁原子的最外层电子数的3倍。据此推断,下述正确的是A简单氢化物的沸点:乙丙B由甲、乙两元素组成的化合物溶于水呈碱性C丙和丁两元素的最高价氧化物的水化物之间能发生反应D由甲和丙两元素组成的分子,不可能含非极性键13.25C,改变0.01 molL一1 CH3COONa溶液的pH.溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)、c(H +)、c(OH- )的对数值lgc与溶液pH的变化关系如图所示,下列叙述正确的是A图中任意点均满足c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+)B0.01 molL-1CH3COOH
3、的pH约等于线a与线c交点处的横坐标值C由图中信息可得点x的纵坐标值为4.74D25C时,的值随 pH的增大而增大。二、非选择题:共58分,第2628题为必考题,每个试题考生都必须作答。第3536题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共43分26.甲酸(化学式HCOOH,分子式CH2O2,相对分子质量46),俗名蚁酸,是最简单的羧酸,无色而有刺激性气味的易挥发液体。熔点为8.6 ,沸点100.8,25电离常数Ka1.8104。某化学兴趣小组进行以下实验。用甲酸和浓硫酸制取一氧化碳A B C D(1)请说出图B中盛装碱石灰的仪器名称_。用A图所示装置进行实验。利用浓硫酸的脱水性,将甲酸与浓
4、硫酸混合,甲酸发生分解反应生成CO,反应的化学方程式是_;实验时,不需加热也能产生CO,其原因是_。(2)如需收集CO气体,连接上图中的装置,其连接顺序为:a_(按气流方向,用小写字母表示)。对一氧化碳的化学性质进行探究资料:常温下,CO与PdCl2溶液反应,有金属Pd和CO2生成,可用于检验CO;一定条件下,CO能与NaOH固体发生反应:CONaOHHCOONa利用下列装置进行实验,验证CO具有上述两个性质。(3)打开k2,F装置中发生反应的化学方程式为_;为了使气囊收集到纯净的CO,以便循环使用,G装置中盛放的试剂可能是_,H装置的作用是_。(4)现需验证E装置中CO与NaOH固体发生了反
5、应,某同学设计下列验证方案:取少许固体产物,配置成溶液,在常温下测该溶液的pH,若pH7,证明CO与NaOH固体发生了反应。该方案是否可行,请简述你的观点和理由:_,_。(5)25甲酸钠(HCOONa)的水解平衡常数Kh的数量级为_。若向100ml 0.1mol.L-1的HCOONa溶液中加入100mL0.2mol.L-1的HCl溶液,则混合后溶液中所有离子浓度由大到小排序为_。27.LiCoO2(钴酸锂)是锂离子电池的正极材料。以某海水为原料制备钴酸锂的一种流程如下:已知如下信息:该海水中含浓度较大的LiCl,含少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等。碳酸锂的溶解度与温度关系如图所示:常温
6、下,几种难溶物质的溶度积数据如下:物质Li2CO3MgCO3CaCO3MnCO3Mg(OH)2Ksp2.510 26.810 62.810 92.310 116.010 10请回答下列问题:(1)LiCoO2中钴的化合价为_。滤渣1主要成分有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3和_(填化学式)。(2)调节pH=5的目的是_。(3)“沉锂”包括过滤、洗涤等,宜用_(填“热水”或“冷水”)洗涤Li2CO3。加入纯碱的量与锂回收率的关系如表所示:序号沉淀质量/g碳酸锂含量/%锂回收率/%0.9110.0992.3677.671.0110.9790.1982.461.1111.4589.3785.2
7、71.2112.1484.8285.45从生产成本考虑,宜选择_(填序号)方案投料。(4)“除杂2”中调pH=13时c(Mg2+)=_molL-1。(5)“合成”中采用高温条件,放出一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。写出“合成”发生反应的化学方程式_。(6)在“合成”中制备1 mol LiCoO2转移电子的物质的量为_。28.处理、回收利用CO是环境科学家研究的热点课题。回答下列问题:.处理大气污染物CO用于处理大气污染物N2O所发生的反应原理为:有人提出上述反应可以用“Fe+”作催化剂。其总反应分两步进行:(1)第一步:;第二步:_ (写反应方程式)。(2)第二步反应不影响总反应达到平衡所用时
8、间,由此推知,第二步反应速率_ 第一步反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)。.合成天然气(SNG)涉及的主要反应原理如下:CO甲烷化: 水煤气变换:(3)反应的H= _kJ/mol。(4)在一恒容容器中,按照nmolCO和3nmolH2投料发生CO甲烷化反应,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右图所示,下列说法正确的是_(填标号)。a.温度:T1T2v(c)v(b)c.平衡常数:K(a)K(d)M(b)=M(e)(5)在恒压管道反应器中,按n(H2)n(CO)=31通入原料气发生CO甲烷化反应,400、P总为100kPa时反应体系平衡组成如下表所示。组分H2COCH4H2OCO
9、2体积分数8.501.5045.044.01.00 则该条件下CO的总转化率= _。 (保留一位小数)(6)将制备的CH4用来组成下图所示燃料电池电解制备N2O5阳极的电极反应为_。理论上制备1molN2O5,石墨2电极消耗气体的体积为_L(标准状况)。(2)选考题:共15分。请考生从2道化学题中任选一题作答。如果多做,则每科按所做的第一题计分。35.钛及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。(1)基态钛原子的价电子排布式为_,与钛同周期的元素中,基态原子的未成对电子数与钛相同的有_种。(2)钛比钢轻、比铝硬,是一种新兴的结构材料,钛的硬度比铝大的原因是_。(3)在浓的TiCl3的盐
10、酸溶液中加入乙醚,并通入HCl至饱和,可得到配位数为6、组成为TiCl36H2O的绿色晶体,该晶体中两种配体的物质的量之比为1:5,则该配合离子的化学式为_。(4)半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合,其结构如下图所示。组成M的元素中,电负性最大的是_(填名称)。M中碳原子的杂化方式为_。M中不含_(填代号)。a键 b键 c离子键 d配位键(5)金红石(TiO2)是含钛的主要矿物之一。其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示。A、B、C、D 4种微粒,其中氧原子是_(填代号)。若A、B、C的原子坐标分别为A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c),则
11、D的原子坐标为D(0.19a,_,_);钛氧键的键长d=_(用代数式表示)。36.化合物W是一种药物的中间体,一种合成路线如图:已知:(1)A的系统命名为_。(2)反应的反应类型是_。(3)反应所需试剂为_。(4)写出反应的化学方程式为_。(5)F中官能团的名称是_。(6)化合物M是D的同分异构体,则符合下列条件的M共有_种(不含立体异构)。1molM与足量的NaHCO3溶液反应,生成二氧化碳气体22.4L(标准状态下);0.5molM与足量银氨溶液反应,生成108gAg固体其中核磁共振氢谱为4组峰且峰面积比为6211的结构简式为_(写出其中一种)。(7)参照上述合成路线,以C2H5OH和为起
12、始原料,选用必要的无机试剂合成,写出合成路线_。答案与解析7.【答案】B【解析】胃酸的主要成分为HCI,Al(OH)3与HCI反应达到中和过多胃酸的目的,正确,A不选;碘元素是人体必需微量元素,不能摄入过多,而且微量元素碘可以用无毒IO3或I补充,而I2有毒不能服用,错误,B选;葡萄糖是食品添加剂,也可直接服用,同时葡萄糖通过氧化成葡萄糖酸之后,可以用于制备补钙剂葡萄糖酸钙,正确,C不选;漂白粉含Ca(ClO)2和CaCl2,其中有效成分Ca(ClO)2具有强氧化性,能够氧化有色物质,起到漂白的作用,正确,D不选。答案选B。8.【答案】C【解析】金刚石中平均1个碳原子形成2个共价键,石墨中平均
13、1个碳原子形成1.5个共价键,因此12g金刚石与12g石墨所含共价键数不相等,A错误;常温下,lLpH=7的1mol/LHCOONH4溶液显中性,根据电荷守恒守恒可知HCOO-与NH4+的浓度相等,但由于二者均水解,所以数目均小于NA,B错误;0.1molCl2与0.2molCH4光照充分反应根据氯原子守恒可知生成HCl分子数为0.1NA,C正确;100g34%的H2O2(物质的量是1mol)中加入MnO2充分反应生成0.5mol氧气,转移电子数为NA,D错误;答案选C。9.【答案】C【解析】A. 在该物质分子中含有6个饱和碳原子,由于饱和碳原子构成的是四面体结构,所以分子中不可能所有碳原子可
14、能在同一平面,A错误;B. 乙苯分子式是C8H10,1,1-二环丙基乙烯分子式是C8H12,二者的分子式不相同,因此乙苯与1,1-二环丙基乙烯不是同分异构体,B错误;C. 该物质分子结构对称,若2个Cl原子在同一个C原子上,有2种不同的结构;若2个Cl原子在不同的C原子上,其中一个Cl原子在不饱和C原子上,可能有2种不同结构;若其中一个Cl原子位于连接在不饱和C原子的环上的C原子上,另一个C原子可能在同一个环上有1种结构;在不同环上,具有2种结构;若一个Cl原子位于-CH2-上,另一个Cl原子在同一个环上,只有1种结构;在两个不同环上,又有1种结构,因此可能的同分异构体种类数目为:2+2+1+
15、2+1+1=9,C正确;D. 该物质含有不饱和的碳碳双键,可发生加成反应、加聚反应;含有环丙基结构,能够发生取代反应,该物质属于不饱和烃,能够发生燃烧反应,催化氧化反应,因此不仅仅能够发生上述反应,D错误;故合理选项是C。10.【答案】A【解析】A向浓度均为0.10molL1的KCl和KI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,出现黄色沉淀,说明相同条件下AgI先于AgCl沉淀,二者为同种类型沉淀,Ksp越小溶解度越小,相同条件下越先沉淀,所以Ksp(AgCl)Ksp(AgI),故A正确;B即便亚硫酸没有变质,先加入Ba(NO3)2溶液,再加入稀盐酸后硝酸根也会将亚硫酸根氧化沉硫酸根,故B错误;C向
16、盛有NH4Al(SO4)2溶液的试管中,滴加少量NaOH溶液会先发生Al3+3OH-=Al(OH)3,并不能生成氨气,故C错误;D测定等物质的量浓度的Na2CO3和NaClO的pH值,Na2CO3NaClO可以说明HCO3-的酸性强于HClO,若要比较H2CO3和HClO的酸性强弱,需要测定等物质的量浓度NaHCO3和NaClO的pH值,故D错误;故答案为A。11.【答案】D【解析】根据处理垃圾渗滤液并用其发电的示意图可知,装置属于原电池装置,X是负极,发生失电子的氧化反应,Y是正极,发生得电子的还原反应,电解质里的阳离子移向正极,阴离子移向负极,电子从负极流向正极。A. 处理垃圾渗滤液的装置
17、属于原电池装置,溶液中的阴离子移向负极,即氯离子向X 极移动,故A错误;B. 电池总反应为:,该反应转移了15个电子,即转移15个电子生成4个氮气,故电路中流过7.5 mol电子时,产生2mol氮气,即44.8L,B错误;C. 电流由正极流向负极,即Y极沿导线流向X 极,故C错误;D. Y是正极,发生得电子的还原反应,周围pH 增大,故D正确;答案选D。12.【答案】C【解析】甲、乙、丙、丁的原子序数逐渐增大,根据元素周期律:从左到右原子半径减小,从上到下原子半径减小的规则,若它们在同一周期,应该有r(甲) r(乙) r(丙) r(丁)的关系,现在r(丁)是最大的,r(甲)是最小的,说明丁应该
18、在第三周期,乙、丙同处第二周期,甲在第一周期,则甲为氢。又因为四种元素不同主族,现假设丁为金属,若丁为镁,乙、丙不可能同为非金属;若丁为铝,则乙为碳,丙为氮,成立。然后对选项进行分析即可。A.乙的简单氢化物为甲烷,丙的简单氢化物为氨气,氨气中存在氢键,因此氨气的沸点大于甲烷,A项错误;B.甲、乙两元素组成的化合物为烃类,烃类不溶于水,B项错误;C.丙的最高价氧化物的水化物为硝酸,丁的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝,二者可以发生反应,C项正确;D.甲和丙可以组成(肼),中存在N-N非极性键,D项错误;13.【答案】C【解析】碱性增强,则c(CH3COO)、c(OH)增大,c(CH3COOH)、c
19、(H +)减小,当pH =7时c(OH) = c(H +),因此a、b、c、d分别为c(CH3COO)、c(H +)、c(CH3COOH)、c(OH)。A. 如果通过加入NaOH实现,则c(Na+)增加,故A错误;B. 线a与线c交点处,c(CH3COO)= c(CH3COOH),因此,所以0.01 molL1 CH3COOH的,pH = 3.37,故B错误;C. 由图中信息可得点x,lg(CH3COOH) = 2,pH = 2,lg(CH3COO) =4.74,因此x的纵坐标值为4.74,故C正确;D. 25,Ka、Kw的值随pH的增大而不变,故不变,故D错误。综上所述,答案为C。26.【答
20、案】球形干燥管 HCOOHCOH2O 浓硫酸与甲酸混合时放出大量的热 cbedf PdCl2COH2O=PdCO22HCl 氢氧化钠溶液 除去CO中水蒸气 方案不可行 无论CO与NaOH固体是否发生反应,溶液的pH均大于7 10-11 c(Cl-)c(H+)c(Na+)c(HCOO-)c(OH-) 【解析】A装置利用浓硫酸的脱水性制备CO,生成的CO中含有挥发出的甲酸气体,需要利用碱石灰除去甲酸,利用排水法收集CO,结合物质的性质和装置分析解答。(1)图B中盛装碱石灰的仪器名称是球形干燥管。利用浓硫酸的脱水性,将甲酸与浓硫酸混合,甲酸发生分解反应生成CO,根据原子守恒可知反应的化学方程式是HC
21、OOHCOH2O。由于浓硫酸与甲酸混合时放出大量的热,所以实验时,不需加热也能产生CO。(2)根据以上分析可知如需收集CO气体,连接上图中的装置,其连接顺序为:acbedf。(3)打开k2,由于常温下,CO与PdCl2溶液反应,有金属Pd和CO2生成,则F装置中发生反应的化学方程式为PdCl2COH2OPdCO22HCl;由于F装置中有二氧化碳和氯化氢生成,且二者都是酸性气体,则为了使气囊收集到纯净的CO,以便循环使用,G装置中盛放的试剂可能是氢氧化钠溶液。剩余的CO中还含有水蒸气,则H装置的作用是除去CO中水蒸气。(4)由于无论CO与NaOH固体是否发生反应,溶液的pH均大于7,所以该方案不
22、可行;(5)25甲酸电离常数Ka1.8104,则25甲酸钠(HCOONa)的水解平衡常数Kh,其数量级为10-11。若向100mL 0.1molL-1的HCOONa溶液中加入100mL 0.2molL-1的HCl溶液,反应后溶液中含有等物质的量浓度的甲酸、氯化钠、氯化氢,则混合后溶液中所有离子浓度由大到小排序为c(Cl-)c(H+)c(Na+)c(HCOO-)c(OH-)。27.【答案】3 MnCO3 除去过量的Na2CO3,避免蒸发浓缩时析出Li2CO3 热水 6.010-8 2Li2CO34CoCO3O24LiCoO26CO2 1mol 【解析】(1)LiCoO2中锂为1价,氧为-2价,则
23、钴为3价。由表中溶度积知,碳酸锰难溶于水,因此滤渣1中主要有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3和MnCO3。(2)加入盐酸除去过量的碳酸钠,否则碳酸锂会在浓缩时析出,损失锂元素。(3)碳酸锂的溶解度随温度升高而减小,用热水洗涤比冷水好,减小锂元素损失。从投料比看出,序号的比例中,投入碳酸钠量较小,锂回收率较高,可降低生产成本。(4)pH=13,c(OH)=1101 molL1,c(Mg2 )=6.0108 molL1。答案为:108;(5)在合成中钴的反应中钴的化合价升高,必有O2参与反应,副产物是CO2。(6)Co元素化合价从+2升高到+3价,生成1 mol LiCoO2转移1 mol电
24、子。28.【答案】FeO+CO=Fe+CO2 大于 -165 ad N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+ 16.8 (1)根据催化剂定义可知第二步反应中,中间产物(FeO+)氧化CO生成CO2本身被还原成Fe+,方程式为:FeO+CO=Fe+CO2;(2)第二步反应对总反应速率没有影响,说明第一步是慢反应,控制总反应速率,第二步反应速率大于第一步反应速率;(3)由CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)H1=-206.2kJmol-1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H2=-41.2kJmol-1结合盖斯定律可知,-得到CO2(g)+4H2(g)CH4(g)
25、+2H2O(g)H=-206.2kJmol-1-(-41.2kJmol-1)=-165kJ/mol;(4)该反应为放热反应,相同压强下温度越高CO的平衡转化率越小,所以温度温度:T3,故a正确;温度越高反应速率越快,所以v(c)v(b),相同温度下压强越大,反应速率越快,所以v(e)K(d)K(c),故c错误;气体的质量不变,所以平衡正向移动气体物质的量减小,平均摩尔质量增大,即CO的转化率越大,平均摩尔质量越大,所以:M(b)=M(e),故d正确;综上所述选ad;(5)设n(H2)=3mol、n(CO)=1mol,恒压恒温条件下气体的体积分数之比等于物质的量分数之比,设平衡时混合气体总物质的
26、量为xmol,根据C原子守恒得(45.0%+1.00%+1.5%)xmol=1mol,解得x=mol,则CO的转化为;(6)图中左侧装置为燃料电池,通入CH4的一极为原电池的负极,发生氧化反应,通入氧气气体一极为原电池的正极,发生还原反应;则右侧装置中Pt2电极为阴极,Pt1电极为阳极极;阳极N2O4被氧化成N2O5,电极方程式为:N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+;根据阳极反应方程式可知,制备1mol N2O5,转移电子1mol,石墨2电极反应为O2+4e-+2CO2=2CO32-,转移1mol电子需要消耗0.25mol氧气和0.5mol二氧化碳,消耗气体标况下体积为0.75mol22.4L/mol=16.8L。35.【答案】3d24s2 3 Ti原子的价电子数比Al多,金属键更强 TiCl(H2O)52+ 氧 sp2 sp3 c BD 0.81a 0.5c (1)钛原子核外有22个电子,基态钛原子的价电子排布式为3d24s2;基态钛原子的未成对电子数为2;第四周期中未成对电子数为2的元素还有3种,分别是Ge、Se、Ni; (2)
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