15.在常温下,0.1000mol·L-1Na2CO3溶液25mL用0.1000mol·L-1盐酸滴定,其滴定曲线如图6。
对滴定过程中所得溶液中相关离子浓度间的关系,下列有关说法正确的是
A.a点:
c(CO2-3)>c(HCO-3)>c(OH-)
B.b点:
5c(Cl-)>4c(HCO-3)+4c(CO2-3)
C.c点:
c(OH-)=c(H+)+c(HCO-3)+2c(H2CO3)
D.d点:
c(H+)=2c(CO2-3)+c(HCO-3)+c(OH-)
非选择题
16.(12分)利用转炉煤气[CO(60~80%)、CO2(15~20%)及微量N2等]及硫酸工业尾气中的SO2,既能净化尾气,又能获得保险粉(Na2S2O4),其部分工艺流程如下:
(1)转炉炼钢时,存在反应:
,其平衡常数表达式为K=。
(2)煤气净化时,先用水洗再用NaOH溶液洗涤,其目的是。
(3)从滤液中回收甲醇的操作方法是;还可回收的盐类物质是(只写一种化学式)。
(4)合成保险粉反应的化学方程式为。
(5)保险粉、H2O2均可用于纸桨漂白剂,写出保险粉与过量的H2O2在水溶液中反应生成硫酸盐等物质的离子方程式。
17.(15分)我国科研人员从天然姜属植物分离出的一种具有显著杀菌、消炎、解毒作用的化合物H。
H的合成路线如下:
(1)A→B的反应类型是。
(2)化合物B中的含氧官能团为和(填官能团名称)。
(3)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式。
I.苯环上有两个取代基;II.分子中有6种不同化学环境的氢;III.既能与FeCl3溶液发生显色反应,又能发生银镜反应,水解产物之一也能发生银镜反应。
(4)实现F→G的转化中,加入的化合物X(C12H14O3)的结构简式为。
(5)化合物
是合成紫杉醇的关键化合物,请写出以
为原料制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任用)。
合成路线流程图示例如下:
18.(12分)CuSO4溶液与K2C2O4溶液反应,得到一种蓝色结晶水合物晶体。
通过下述实验确定该晶体的组成:
①称取0.1680g晶体,加入过量的H2SO4溶液,使样品溶解后加入适量水,加热近沸,用0.02000mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点(溶液变为浅紫红色),消耗20.00mL。
②接着将溶液充分加热,使浅紫红色变为蓝色,此时MnO—4转化为Mn2+并释放出O2。
③冷却后加入2gKI固体(过量)和适量Na2CO3,溶液变为棕色并生成沉淀。
④用0.05000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,近终点加指示剂,滴定至终点,消耗10.00mL。
已知:
2MnO—4+5H2C2O4+6H+==2Mn2++10CO2↑+8H2O
2Cu2++4I—=2CuI↓+I2
2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6
(1)步骤②中发生反应的离子方程式为。
(2)步骤④中加入的指示剂为。
(3)通过计算写出蓝色晶体的化学式(写出计算过程)。
19.(15分)碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
(1)合成该物质的步骤如下:
步骤1:
配制0.5mol·L-1MgSO4溶液和0.5mol·L-1NH4HCO3溶液。
步骤2:
用量筒量取500mLNH4HCO3溶液于1000mL四口烧瓶中,
开启搅拌器。
温度控制在50℃。
步骤3:
将250mLMgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,
1min内滴加完后,用氨水调节溶液pH到9.5。
步骤4:
放置1h后,过滤,洗涤。
步骤5:
在40℃的真空干燥箱中干燥10h,得碳酸镁晶须产
品(MgCO3·nH2On=1~5)。
①步骤2控制温度在50℃,较好的加热方法是。
②步骤3生成MgCO3·nH2O沉淀的离子方程式为。
③步骤4检验是否洗涤干净的方法是。
(2)测定合成的MgCO3·nH2O中的n值。
称量1.000g碳酸镁晶须,放入图7所示的广口瓶中加入水滴入稀硫酸与晶须反应,生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室温下反应4~5h,反应后期将温度升到30℃,最后的烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定,测得CO2的总量;重复上述操作2次。
①图中气球的作用是。
②上述反应后期要升温到30℃,主要目的是。
③设3次实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO2平均值为amol,则n值为(用含a的表达式表示)。
(3)称取100g上述晶须产品进行热重分析,热重曲线如图8。
则该条件下合成的晶须中,n=(选填:
1、2、3、4、5)。
20.(14分)多晶硅是太阳能光伏产业的重要39.2。
(1)由石英砂可制取粗硅,其相关反应的热化学方程式如下:
①反应SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g)的
△H=kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
②SiO是反应过程中的中间产物。
隔绝空气时,
SiO与NaOH溶液反应(产物之一是硅酸钠)的
化学方程式是。
(2)粗硅提纯常见方法之一是先将粗硅与HCl制得
SiHCl3,经提纯后再用H2还原:
SiHCl3(g)+H2(g)
Si(s)+3HCl(g)
不同温度及不同n(H2)/n(SiHCl3)时,反应物X的
平衡转化率关系如图9;
①X是(填“H2”、“SiHCl3”)。
②上述反应的平衡常数
K(1150℃)K(950℃)(选填“>”、“<”、“=”)
(3)SiH4(硅烷)法生产高纯多晶硅是非常优异的方法。
①用粗硅作原料,熔盐电解法制取硅烷原理如图10,电解时阳极的电极反应式为。
②硅基太阳电池需用N、Si两种元素组成的化合物Y作钝化材料,它可由SiH4与NH3混合气体进行气相沉积得到,已知Y中Si的质量分数为60%,Y的化学式为。
21.(12分)[选做题]本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。
若多做,则按A小题评分。
A[物质结构与性质]
氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈,目前所采用或正在研究的主要储氢材料有:
配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等。
(1)Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。
①Ti2+基态的电子排布式可表示为。
②BH—4的空间构型是(用文字描述)。
(2)液氨是富氢物质,是氢能的理想载体,利用N2+3H2
2NH3实现储氢和输氢。
下列说法正确的是(多项选择)。
a.NH3分子中N原子采用sp3杂化
b.相同压强时,NH3沸点比PH3高
c.[Cu(NH3)4]2+离子中,N原子是配位原子
d.CN—的电子式为:
(3)2008年,Yoon等人发现Ca与C60生成的Ca32C60能大量吸附H2分子。
①C60晶体易溶于苯、CS2,说明C60是分子(选填:
“极性”、“非极性”);
②1molC60分子中,含有σ键数目为。
(4)MgH2是金属氢化物储氢材料,其晶胞结构如图12所示,已知该晶体的密度ag·cm-3,则晶胞的体积为cm3[用a、NA表示阿伏加德罗常数]。
B.[实验化学]
塑化剂DBP(邻苯二甲酸二丁酯)主要应用于PVC等合成材料中作软化剂。
合成反应原理为:
实验步骤如下:
步骤1在三口烧瓶中放入14.8g邻苯二甲酸酐、25mL正丁醇、4滴浓硫酸,开动搅拌器(反应装置如图13)。
步骤2缓缓加热至邻苯二甲酸酐固体消失,升温至沸腾。
步骤3等酯化到一定程度时,升温至150℃
步骤4冷却,倒入分漏斗中,用饱和食盐水和5%碳酸钠洗涤。
步骤5减压蒸馏,收集200~210℃2666Pa馏分,即得DBP产品
(1)搅拌器的作用。
(2)图中仪器a名称及作用是;步骤3中确定有大量
酯生成的依据是。
(3)用饱和食盐水代替水洗涤的好处是。
(4)碳酸钠溶液洗涤的目的是。
(5)用减压蒸馏的目的是。