非选择题
16.(12分)硫酸锌是制备荧光粉的原料之一。
工业上由锌白矿(主要成分是ZnO,还含有Fe2O3、CuO、SiO2等杂质)制备ZnSO4•7H2O的流程如下。
已知:
常温下,溶液中的Fe3+、Zn2+、Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀的pH分别为:
3.7,6.5,9.7。
(1)浸取过程中提高浸出效率可采用的措施有 ▲ (任答一条),
ZnO和硫酸反应的化学方程式为 ▲ 。
(2)加入适量锌粉的作用为:
①使溶液中的Fe3+转化为Fe2+;② ▲ 。
(3)氧化过程中H2O2发生反应的离子方程式为 ▲ 。
(4)加入适量Ca(OH)2调节溶液pH,促进Fe3+水解,Fe3+水解反应的平衡常数表达式
K= ▲ ,Ca(OH)2不能过量的原因是 ▲ 。
17.(15分)已知:
(X为卤原子,M为烃基或含酯基的取代基等)
由有机物A合成G(香豆素)的步骤如下:
ABC
(C3H4O)E()
D(C7H5O2Cl)
G()F()
回答下列问题:
(1)写出C中含氧官能团名称:
▲ ,F→G的反应类型是▲。
(2)写出A和银氨溶液反应的化学方程式 ▲ 。
(3)D的结构简式为 ▲ 。
(4)F有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的一种同分异构体的结构简式:
▲ 。
Ⅰ.分子中除苯环外,无其它环状结构;Ⅱ.苯环上有两个处于对位的取代基;
Ⅲ.能发生水解反应,不能与Na反应;Ⅳ.能与新制Cu(OH)2按物质的量比1:
2反应
(5)二氢香豆素()常用作香豆素的替代品,鉴别二氢香豆素和它的一种
同分异构体()需要用到的试剂有:
NaOH溶液、 ▲ 。
(6)已知:
(R,R′为烃基),试写出以苯和丙烯(
=CH—CH3)
为原料,合成的路线流程图(无机试剂任选)。
合成路线流程图示例如下:
18.(12分)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备二氧化氯气体,再用水吸收获得二氧化氯溶液。
在此过程中需要控制适宜的温度,
若温度不当,副反应增加,影响生成ClO2气体的纯
度,且会影响ClO2气体的吸收率。
具体情况如图6
所示。
请回答下列问题
(1)据图可知,反应时需要控制的适宜温度是 ▲ ℃,
达到此要求采取的适宜措施是 ▲ 。
图6
(2)已知:
黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3—氧化成SO42—,写出制备二氧化氯的离子方程式:
▲ 。
(3)某校化学学习小组拟以“m(ClO2)/m(NaClO3)”作为衡量ClO2产率的指标。
若取NaClO3样品质量6.0g,通过反应和吸收可得400mLClO2溶液,取出20mL,加入37.00mL0.500mol·
(NH4)2Fe(SO4)2溶液充分反应,过量Fe2+再用0.0500mol·
K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗20.00mL。
反应原理如下:
4H++ClO2+5Fe2+=
+5Fe3++2H2O
14H++
+6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O
试计算ClO2的“产率”。
(写出计算过程)
19.(15分)盐泥是氯碱工业中的废渣,主要含有镁、铁、铝、钙等的硅酸盐和碳酸盐。
实验室以盐泥为原料制取MgSO4·7H2O的流程如下:
已知:
(Ⅰ)Ksp[Mg(OH)2]=6.0×
(Ⅱ)Fe2+、Fe3+、Al3+开始沉淀到完全沉淀的pH
范围依次为:
7.1~9.6、2.0~3.7、3.1~4.7
(Ⅲ)三种化合物的溶解度(S)随温度变化曲线如图7。
回答下列问题:
(1)在盐泥中加H2SO4溶液控制pH为1~2以及
第一次煮沸的目的是:
▲ 。
(2)若溶液中Mg2+的浓度为6mol/L,溶液pH≥ ▲
才可能产生Mg(OH)2沉淀。
图7
(3)第二次过滤需要趁热进行,主要原因是 ▲ 。
所得滤渣的主要成分是 ▲。
(4)从滤液Ⅱ中获得MgSO4·7H2O晶体的实验操作步骤为:
①向滤液Ⅱ中加入 ▲ ,
②过滤,得沉淀,③ ▲ ,④蒸发浓缩,降温结晶,⑤过滤、洗涤得产品。
(5)若获得的MgSO4·7H2O质量为24.6g,则该盐泥中含镁[以Mg(OH)2计]的百分含量约
▲(MgSO4·7H2O式量为246)
20.(14分)“神七”登天谱写了我国航天事业的新篇章。
火箭升空需要高能的燃料,通常用肼(N2H4)作为燃料,N2O4做氧化剂。
(1)已知:
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJ·mol—1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=—534.0kJ·mol—1
2NO2(g)N2O4(g)△H=—52.7kJ·mol—1
试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式:
▲。
(2)工业上可用次氯酸钠与过量的氨反应制备肼,该反应的化学方程式为:
▲。
(3)一定条件下,在2L密闭容器中起始投入2molNH3和4molO2发生反应:
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH<0
测得平衡时数据如下:
平衡时物质的量(mol)
n(NO)
n(H2O)
温度T1
1.6
2.4
温度T2
1.2
1.8
①在温度T1下,若经过10min反应达到平衡,则10min内反应的平均速率
v(NH3)=▲。
②温度T1和T2的大小关系是T1▲T2(填“>”、“<”或“=”)。
(4)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。
某种电化学装置可实现如下转化:
2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。
已知该反应的阳极反应为:
=O2↑+2H2O,则阴极反应为▲。
有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0)来消除CO的污染。
请你判断上述反应是否能自发进行并说明理由▲。
(5)图8是某空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池采用KOH溶液为电解液。
图8
如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L气体(已折算成标准状况),则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为▲mol。
21.(12分)【选做题】本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。
请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。
若两题都做,则按A题评分。
A.(12分)A、B、C是短周期非金属元素,核电荷数依次增大。
A原子外围电子排布为ns2np2,C是地壳中含量最多的元素。
D、E是第四周期元素,其中E元素的核电荷数为29。
D原子核外未成对电子数在同周期中最多。
请用对应的元素符号或化学式填空:
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为▲。
(2)分子(AB)2中键与键之间的夹角为180°,并有对称性,每个原子最外层电子数均满
足八电子,其结构式为▲,1mol该分子中含有
键的数
目为▲。
(3)基态D原子的外围电子排布式为▲。
DO2Cl2熔点:
—96.5℃,沸点:
117℃,则固态DO2Cl2属于▲晶体。
(4)E的氢化物的晶胞结构如图9所示,其化学式是▲。
图9
B.已知:
苯甲酸在水中的溶解度为:
0.18g(4℃)、0.34g(25℃)、6.8g(95℃)。
乙醚的沸点为34.6℃。
实验室常用苯甲醛制备苯甲醇和苯甲酸,其原理为:
2C6H5―CHO+NaOH
C6H5―CH2OH+C6H5―COONa
实验步骤如下:
向图10所示装置中加入适量NaOH、水和苯甲醛,混匀、加热,
使反应充分进行。
②从冷凝管下口加入冷水,混匀,冷却。
倒入分液漏斗,用乙醚萃取、
分液。
水层保留待用。
将乙醚层依次用10%碳酸钠溶液、水洗涤。
③将乙醚层倒入盛有少量无水硫酸镁的干燥锥形瓶中,混匀、静置
后将其转入蒸馏装置,缓慢均匀加热除去乙醚,收集198℃~204℃
馏分得苯甲醇。
④将步骤②中的水层和适量浓盐酸混合均匀,析出白色固体。
冷却、图10
抽滤得粗产品,将粗产品提纯得苯甲酸。
(1)步骤②中,最后用水洗涤的作用是▲。
将分液漏斗中两层液体分离开的实验操作方法是:
先▲后▲。
(2)步骤③中无水硫酸镁的作用是▲。
(3)步骤④中水层和浓盐酸混合后发生反应的化学方程式为▲;将反应后混合物冷却的目的是▲。
(4)抽滤装置所包含的仪器除减压系统外,还有▲、▲(填仪器名称)。
参考答案
单项选择题:
共20分。
每小题2分。
每小题只有一个选项符合题意。
1.D2.A3.C4.D5.A6.B7.D8.C9.B10.C
不定项选择题:
共20分。
每小题4分。
每小题有一个或两个选项符合题意。
若正确答案只包括一个选项,多选时,该题得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得0分。
11.D12.BC13.AB14.B15.CD
16.(12分)
(1)将矿石粉碎或提高浸取温度或适当增加酸的浓度等(2分)
ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O(2分)
(2)除去Cu2+(2分)
(3)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O(2分)
(4)c3(H+)/c(Fe3+)(2分)防止生成Zn(OH)2(2分)
17.(15分)
(1)酯基(1分)酯化反应(取代反应)(1分)
(2)CH2=CHCHO+2Ag(NH3)2OHCH2=CHCOONH4+2Ag+H2O+3NH3↑(2分)
(3)(2分)(4)或
或(2分)
(5)稀硫酸、FeCl3溶液(或溴水等)(2分)
(6)
(5分)
18.(12分)
(1)30℃(2分)水浴加热(或水浴控制恒温)(2分)
(2)
+FeS2+14H+=15ClO2↑+Fe3++7H2O+
(2分)
(3)与K2CrO7反应的n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)=6×20×10-3L×0.0500mol/L=6×10-3mol(2分)
与ClO2反应的n(Fe2+)=37×10-3L×0.500mol/L—6×10-3mol=1.25×10-2mol
n(ClO2)=
×1.25×10-2=2.5×10-3mol(2分)
ClO2的产率=
×100%=56.25%(2分)
19.(15分)
(1)提高Mg2+的浸取率(2分)
(2)8(2分)
(3)温度较高时钙盐与镁盐分离更彻底(或高温下CaSO4·2H2O溶解度小)(2分)
Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4·2H2O(2分)
(4)NaOH溶液(2分)向沉淀中加足量稀硫酸(2分)
(5)20.0%(3分)
20.(14分)
(1)2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=—1083.0kJ·mol—1(2分)
(2)NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O(2分)
(3)0.08mol•L—1•min—1(2分)<(2分)
(4)2CO2+4e—+2H2O=2CO+4OH—(或CO2+2e—+H2O=CO+2OH—)(2分)
不能,因为该反应的△H>0,△S(5)2(2分)
21.(12分)
A:
(1)C<O<N(2分)
(2)N≡C—C≡N (2分)4NA(或2.408×1024)(2分)
(3)3d54s1(2分)分子(2分)
(4)CuH(2分)
B:
(1)除去NaOH、苯甲酸钠、碳酸钠等杂质(2分)
把下层液体从下端放出、把上层液体从上口倒出(每空1分,共2分)
(2)干燥剂(2分)
(3)C6H5―COONa+HCl
C6H5―COOH+NaCl(2分)
使苯甲酸尽可能多的析出(2分)
(4)吸滤瓶(1分)布氏漏斗(1分)