B.SO3和H2SO4中的硫原子都采取sp3杂化
C.P4分子和NH4+离子中的键角都为109°28ˊ
D.F2能与NaCl溶液反应置换出Cl2
8.以赤铁矿(主要成分为Fe2O3,含少量Al2O3)为原料制备无水FeCl2的工艺流程如下。
下列说法错误的是
A.试剂1可用NaOH溶液
B.鉴别溶液2中金属阳离子可用KSCN溶液
C.反应3为化合反应
D.将溶液3蒸干可制得无水FeCl2
9.可用惰性电极通过电解法制备KMnO4,下列说法正确的是()
A.图中离子交换膜为阴离子交换膜
B.X极的电极反应为MnO42--e-=MnO4-
C.Y极区可以产生O2和较浓的KOH溶液
D.电解一段时间后阴极区溶液的pH减小
10.亚氯酸钠(NaClO2)在溶液中会生成ClO2、HClO2、ClO2—、Cl—等,其中HClO2和ClO2都具有漂白作用。
已知pOH=-lgc(OH-),经测定25℃时各组分含量随pOH变化情况如图所示(Cl-没有画出),此温度下,下列分析正确的是()
A.HClO2的电离平衡常数的数值Ka=10-8
B.pOH=11时,ClO2-部分转化为ClO2和Cl-的方程式为:
5ClO2-+2H2O→4ClO2+Cl-+4OH-
C.pH=7时,溶液中含氯微粒的浓度大小为:
c(HClO2)>c(ClO2-)>c(ClO2)>c(Cl-)
D.同浓度的HClO2和NaClO2溶液等体积混合后,则有:
c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HClO2)
二、不定项选择题:
(本题共5小题,每小题4分,共20分。
每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对)
11.关于①②③三种化合物:
,下列说法正确的是( )
A. 它们均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 它们的分子式都是C8H8
C. 它们分子中所有原子都一定不共面
D. ③的二氯代物有4种
12.科研人员借助太阳能,将H2S转化为可再利用的S和H2的工作原理如图所示。
下列叙述错误的是()
A.该电池能实现将光能转化为化学能
B.a电极的电极反应:
2H++2e-=H2↑
C.光照后,b电极的电极反应:
H2S-2e-=2H++S
D.a电极区溶液的pH不变
13.常温下,Ksp(ZnS)=l.6×10-24,Ksp(FeS)=6.4×10-18,其中FeS为黑色晶体,ZnS是一种白色颜料的组成成分。
下列说法正确的是()
A.向物质的量浓度相等的FeSO4和ZnSO4混合液中滴加Na2S溶液,先产生黑色沉淀
B.常温下,反应FeS(s)+Zn2+(aq)⇌ZnS(s)+Fe2+(aq)的平衡常数K=4.0×l06
C.在ZnS的饱和溶液中,加入FeSO4溶液,一定不会产生FeS沉淀
D.向FeS悬浊液中通入少许HC1,c(Fe2+)与Ksp(FeS)均增大
14.短周期元素Q、X、Y、Z、W原子序数依次增大,Z与W同主族,五种元素组成的一种分子结构如图。
下列说法正确的是()
A.原子半径:
W>X>Y>Q
B.元素的最高正化合价:
Z>Y>X
C.Q、X、Y、Z四种元素只能形成共价化合物
D.气态氢化物的沸点:
W>Z>X
15.25℃时,将0.1mol·L-1的NaOH溶液缓慢滴加到10mL浓度均为0.1mol·L-1的HX、HY的混合溶液中(忽略体积和温度变化),滴加过程中溶液的pH与微粒浓度关系如图所示。
已知25℃时Ka(HX)=3.2×10-5,下列说法正确的是( )
A.L1表示是溶液pH与lg
的关系
B.当混合溶液呈中性时:
<
C.加入20mLNaOH溶液时:
c(Na+)+c(OH-)>c(X-)+c(Y-)+c(HX)+c(HY)+c(H+)
D.25℃时,0.1mol·L-1的NaOH溶液与cmol·L-1的HY溶液等体积混合呈中性,则c=0.2
三、非选择题:
本题共5小题,共60分
16.(12分)含铜材料用途非常广泛,用超临界CO2/CH3CN及水作电解质,使用碳作载体的铜基催化剂可高效将CO2还原为HCOOH。
回答下列问题:
(1)基态Cu2+核外价电子排布式为___________________。
(2)铜的熔点比同周期的钾的熔点高,这是由于______________________________________
______________________________________________________________________________。
(3)CO2的空间结构为________形,CH3CN中碳原子的杂化方式为____________。
(4)HCOOH通常以二聚体(含八元环)存在,画出该二聚体的结构:
______________________。
(5)一种热电材料的晶胞结构如图所示,底部边长为apm,高为cpm,该晶体的化学式为________________,紧邻的Sb与Cu间的距离为________pm,设NA为阿伏加德罗常数的值,晶体的密度为________g·cm-3。
17.(12分)磺酰氯(SO2Cl2)可用于制造锂电池正极活性物质。
实验室可利用SO2和Cl2在活性炭催化下反应制取少量SO2Cl2,装置如图(部分夹持装置已省略)。
已知:
①SO2(g)+Cl2(g)=SO2Cl2
(1)△H=-97.3kJ/mol
②SO2Cl2熔点为-54.1°C,沸点69.1°C,常温较稳定。
遇水剧烈水解,100°C以上易分解。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是_____,装置丙中橡胶管的作用是_。
(2)装置丙中发生反应的离子反应方程式为________,上述仪器正确的连接顺序是e→______→g,h←_____←f(填仪器接口字母编号,仪器可重复使用)。
(3)仪器F的作用是_。
(4)装置丁中三颈烧瓶置于冷水浴中,其原因是。
(5)使用Li-SO2Cl2电池作为电源,采用四室式电渗析法制备Ni(H2PO2)2和NaOH,其工作原理如图所示。
已知电池反应为2Li+SO2Cl2=2LiCl+SO2↑。
下列说法正确的是_(填标号)。
A.电池中C电极的电极反应式为SO2Cl2+2e-=2Cl-+SO2↑
B.膜甲、膜丙分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜
C.g为Ni电极,连接电池的f极
D.一段时间后,I室和IV室中溶液的pH均升高
(6)某实验小组利用该装置消耗了氯气1120mL(已转化为标准状况,SO2足量),最后得到纯净的磺酰氯4.0g,则磺酰氯的产率为______(结果保留三位有效数字)。
18.(12分)工业上常用辉铜矿(主要成分为Cu2S,含有Fe2O3、CaO、SiO2等杂质)制备重要催化剂CuCl。
工艺流程如下:
已知:
①CuCl为难溶于水的白色固体。
②部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表
所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)。
离子
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe3+
1.1
3.2
Cu2+
4.4
6.4
请回答下列问题:
(1)“浸取”过程中Cu2S转化为可溶性铜盐的离子方程式为。
(2)“浸取”是该工艺的第一步,提高浸出率可提高最终产品产率。
工程师研究发现单独加入FeCl3溶液时Cu2+浸出率很低,但同时加入FeCl3溶液和H2O2时可提高Cu2+浸出率,其原因可能是。
进一步研究发现,加入H2O2后随温度升高,一定时间后Cu2+浸出率随温度变化的曲线如图。
请分析温度高于85℃,Cu2+浸出率下降的原因:
______________________________________________________________________________。
(3)已知Ksp(CaF2)=4.0×10-11。
经测定“浸出液”中Ca2+浓度为4.0×10-3mol·L-1,加入NaF除去溶液中的Ca2+,当溶液中c(F-)=1.0×10-3mol·L-1时,除钙率为_________________。
(4)“除铁”过程包括氧化Fe2+、加入CuO调节pH等过程,为达到“除铁”目的需调节溶液pH范围为________。
(5)“还原”过程中反应的离子方程式为___________________________________________。
(6)通过“操作X”__________(填操作名称),最终得到CuCl产品。
19.(12分)制备天然化合物antofine的中间体F的一种合成路线如下:
注:
PCC为吡啶和CrO3在盐酸溶液中的络合盐,
。
(1)A中的含氧官能团名称为和。
(2)X的分子式为C8H8O2,C→D是两苯环间脱2H成稠环,则X的结构简式为。
(3)B→C
反应类型为。
(4)F的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:
(只写一种)。
①分子中只有两种含氧官能团。
②碱性水解后酸化,得到碳原子数相等的芳香化合物P和Q;P既能发生银镜反应又能与FeCl3溶液发生显色反应;P、Q中均只有四种不同化学环境的氢。
写出以
为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂、PCC和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
20.(12分)碳、氮、硫及其化合物对生产、生活有重要的意义。
(1)以
与
为原料可合成尿素。
已知:
①
②
③
写出NH3和CO2合成尿素和液态水的热化学方程式。
(2)高温下,CO2与足量的碳在密闭容器中实现反应:
。
向容积为1L的恒容容器中加入0.2molCO2,在不同温度下达到平衡时CO2的物质的量浓度随温度的变化如图所示。
则该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应;某温度下若向该平衡体系中再通入0.2molCO2,达到新平衡后,体系中CO的百分含量________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)一定量的
与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:
,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:
①650℃时,反应达平衡后
的转化率为________。
②
℃时,平衡常数
________
(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压
总压
体积分数)。
(4)
与
能发生反应:
在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比进行多次实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定
的平衡转化率。
部分实验结果如图所示:
①当容器内________(填标号)不再随时间的变化而改变时,反应达到平衡状态。
A.气体的压强B.气体的平均摩尔质量C.气体的密度D.
的体积分数
②如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,应采取的措施是。
③若A点对应实验中,
的起始浓度为
,经过
达到平衡状态,该时段化学反应速率
________
。
④图中C、D两点对应的温度分别为
℃和
℃,通过计算判断
________
(填“
”、“
”或“
”)。
化学参考答案
1-5:
CDADA6-10:
BADBD
11:
B12:
C13:
B14.A15:
CD
16.
(1)3d9
(2)铜的原子半径比钾的小,价电子数比钾的多,金属键比钾的强 (3)直线 sp3、sp
(4)
(5)Cu3SbS4
a
×1030
17.(共14分)
(1)蒸馏烧瓶;平衡气压,使液体顺利滴下(各1分,共2分)
(2)2MnO4-+10C1-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O(2分);cdab,ba(各1分)
(3)吸收SO2、Cl2,防止污染空气;同时防止水蒸气进同意使磺酰氯水解;(2分,两个要点各1分)
(4)因为制备SO2Cl2的反应为放热反应,SO2Cl2沸点低,温度过高易气化且易分解。
(2分)
(5)AC(2分,各1分,有错误无分)
(6)59.3%(2分)
18.
(1)Cu2S+4Fe3+===2Cu2++4Fe2++S
(2)H2O2把生成的Fe2+又氧化为Fe3+,c(Fe3+)的浓度增大,Cu2+浸出率提高 温度升高,H2O2发生了分解
(3)99%
(4)3.2≤pH<4(或3.2~4.4)
(5)2Cu2++SO
+2Cl-+H2O===2CuCl↓+SO
+2H+
(6)过滤、洗涤、干燥
19.①.醚键.羧基②
③.取代反应④
.⑤..
20.①.
②.吸热③.变小④.25%⑤.0.5⑥.D⑦.降低温度⑧.
⑨.