D.稀释过程中,溶液中水的电离程度增大
13.科学家首次用CO2高效合成乙酸,其反应路径如图所示,
下列叙述不正确的是
A.HI、LiOH、CH3I、CH3Rh*I、CH3COORh*I为反应的中间产物
B.第4步反应的氧化剂是CH3COORh*I
C.反应过程中碳元素的化合价始终不变
D.催化循环的总反应为CH3OH+CO2+H2
CH3COOH+H2O
三、非选择题:
共174分。
第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33~38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题(共129分)
26.(14分,除标注外每空2分)
氮化镓(GaN)在5G基站及工业互联网系统建设等方面用途广泛。
工厂利用铝土矿(成分为Al2O3、Ga2O3、Fe2O3等)为原料制备GaN,工艺流程如图所示:
已知:
镓与铝同主族,化学性质相似,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物,氢氧化物的电离常数如下表:
请回答下列问题:
(1)检验含有滤渣B中阳离子的常用试剂的化学式是溶液
(2)生成滤渣C的离子方程式是,操作I时所用的玻璃仪器为。
(3)已知:
25℃时,Ksp[Al(OH)3]=1.30×10-33,KW=10-14,当c(Al3+)=1.30mol·L-1时,溶液的pH等于。
(4)如果滤液D中加入过量盐酸溶液,则反应的离子方程式为。
(5)由Ga2O3冶炼Ga常用法得到,在1100℃,镓与氨气反应制得氮化镓,写出反应的化学方程式为。
(6)下列说法不正确的是(填选项字母)
a.相同条件下,Ga(OH)3的碱性比Al(OH)3强,酸性比Al(OH)3强
b.镓原子半径大于铝的原子半径
c.由金属的活动性Zn>Ga>Fe可知,Al3+的氧化性大于Ga3+的氧化性
d.Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3
e.Ga(OH)3可由Ga2O3与水反应得到
27.(15分,除标注外每空2分)
化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑,氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。
二氧化氯(ClO2)则是其中的一种,已知ClO2为橙黄色气体,极易溶于水,在混合气体中浓度过高时易发生爆炸。
请回答下列问题:
(1)“二氧化氯泡腾片”的有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3,能快速溶于水,生成的ClO2溶于水得到ClO2溶液,同时生成另一种气体而放出大量气泡。
每生成1molClO2消耗NaClO2的量为mol;产生另一种气体的离子方程式为。
(2)在处理废水时,ClO2可与水中的有毒离子(如CN-)反应生成两种无毒气体,反应的离子方程式为。
(3)利用NaClO3还原法可制备ClO2,实验装置如图
实验安全至关重要,从安全角度考虑A装置左侧通入氮气的目的是。
装置A中生成ClO2的化学方程式为。
(4)ClO2稳定性较差,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液,为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了以下实验:
I.准确量取ClO2溶液10.00mL,稀释成100mL试样
II.量取V1mL试样加入到锥形瓶中,调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30分钟[已知ClO2+I-+H+=I2+Cl-+H2O未配平]
III.以淀粉溶液作指示剂,用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL。
(已知:
I2+2S2O62-=2I-+S4O62-)
①准确量取10.00mLClO2溶液的玻璃仪器是。
②上述步骤3中滴定终点的现象是。
③据上述步骤可计算出原ClO2溶液的浓度为mol·L-1(用含字母的代数式表示)
④实验中使用的Na2S2O3标准溶液部分因被氧气氧化而变质,则实验结果(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
28.(14分,每空2分)
乙烯是重要的工业原料,通过以下途径分别制备乙醇、乙醛等有机化合物,请回答下列问题:
I
(1)乙烯气相直接水合法生成乙醇
①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.9kJ·mol-1
②2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g)△H2=-29.1kJ·mol-1
③C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)△H3=+50.7kJ·mol-1
乙烯气相直接水合法生成乙醇的热化学方程式为。
(2)已知等物质的量的C2H4和H2O的混合气体在一定的条件下反应,乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如图。
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点(P2=7.85MPa)的平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
②图中压强(P1,P2,P3)由小到大顺序为。
③已知:
C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的反应速率表达式为v正=k正c(C2H4)·c(H2O),v逆=k逆c(C2H5OH),其中,k正、k逆为速率常数,只与温度有关。
则在温度从250℃升高到350℃的过程中,下列推断合理的是(填选项字母)
a.k正增大,k逆减小b.k正减小,k逆增大
c.k正增大的倍数大于k逆d.k正增大的倍数小于k逆
④若保持其他条件不变,将容器改为恒压密闭容器,则300℃时,C2H4(g)的平衡转化率
10%(填“>”“<”或“=”)
(3)乙烯与PdCl2发生氧化反应生成CH3CHO和Pd等化合物,其化学反应方程式为:
。
(4)乙烯氧化生成乙醛的过程设计成如图所示的燃料电池,下列叙述正确的是。
A.电子移动方向:
由电极b经过负载至电极a
B.负极的电极反应式为CH2=CH2+H2O+2e-=CH3CHO+2OH-
C.当有0.1molO2反应时,会有0.4molH+迁移
D.a极是负极,b极是正极
(二)选考题:
共45分。
请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。
如果多做,则每科按所做的第一题计分。
35.[化学——选修3:
物质的结构与性质](15分,除标注外每空2分)
过渡钴元素是磁化一次就能保持磁性的少数金属元素之一,可制成超硬耐热合金、磁性合金或粘合剂等,请回答下列问题:
(1)钴的基态原子的价电子排布为。
(2)橙红色晶体羰基钴的分子式为Co2(CO)8,是一种重要的无机金属配合物,可溶于多数有机溶剂。
该晶体中三种元素电负性由大到小的顺序为(填元素符号)
(3)纳米结构氧化钴可在室温下将甲醛(HCHO)完全催化氧化,已知甲醛各原子均满足稳定结构,甲醛分子中心原子的杂化方式为。
(4)CoCl2溶液加氨水直接先生成的Co(OH)2沉淀又溶解,再加氨水,生成[CoNH3)6]Cl2,1mol[Co(NH3)5Cl]Cl2中含σ键数目为(用NA表示阿伏加德罗常数),含有的作用力有(填序号)
a.配位键b.离子键c.金属键d.氢键e.极性键f.非极性键
(5)①在HClO4-NaClO4,介质中,K5[Co3+O4W12O36](简写为Co3+W)可催化合成酯,组成HClO4-NaClO4中H、Na、O元素的第一电离能由小到大的顺序为。
②写出ClO4-的一种等电子体的化学式为。
(6)磷化钴的晶胞结构如图所示,最近且相邻两个钴原子的距离为npm,设NA为阿伏加德罗常数的值,则晶胞密度为g·cm-3(列出计算式)
36.[化学——选修5:
有机化学基础](15分)
有机物H是一种用于治疗胃肠道疾病的芳香酯类药物,以A为基本原料合成Y的路线如下图所示,请回答下列问题:
(1)C的分子式为,F中官能团名称为。
(2)G→H的反应类型是,B的同分异构体有很多,可利用(填一种仪器的名称)鉴别它们。
(3)试剂X的名称是,G的结构简式为。
(4)写出D→E的化学方程式。
(5)H有多种芳香族同分异构体,符合下列条件的同分异构体共有种;写出其中核磁共振氢谱有5组峰的同分异构体的结构简式。
①能发生银镜反应
②能发生水解反应且1mol该有机物消耗2molNaOH
③苯环上有两个取代基
(6)以2-甲基丙烯为基本原料合成
写出其合成路线图(无机试剂任选)。