D.反应Ⅳ:
△H<0,T2>T1
三、(本题包括2小题,共22分)
17.(10分)某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验:
步骤1:
取一定量含铁废铝,加足量的NaOH溶液,反应完全后过滤。
步骤2:
边搅拌边向溶液中滴加稀硫酸至溶液pH=8~9,静置、过滤、洗涤。
步骤3:
将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸。
步骤4:
将得到的溶液范发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥。
请回答以下问题:
(1)上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、、等玻璃仪器。
(2)步骤1过滤的目的是。
(3)当步骤2中溶液的pH=8~9时,检验沉淀是否完全的方法是。
(4)步骤2中溶液的pH较难控制,可改用。
18.(12分)苯甲醛在医药、染料、香料等行业有着广泛的应用。
实验室通过下图所示的流程由甲苯氧化制备苯甲醛。
试回答下列问题:
(1)Mn2O3氧化甲苯的反应需要不断搅拌,搅拌的作用是。
(2)甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离。
该过程中需将混合物冷却,其目的是。
(3)实验过程中,可循环使用的物质分别为、。
(4)实验中分离甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是,其原理是。
(5)实验中发现,反应时间不同苯甲醛的产率也不同(数据见下表)。
反应时间/h
1
2
3
4
5
苯甲醛产率/%
76.0
87.5
83.6
72.5
64.8
请结合苯甲醛的结构,分析当反应时间过长时,苯甲醛产率下降的原因。
四、(本题包括2小题,共18分)
19.(8分)卤素互化物是指不同卤素原子之间以共价键结合形成的化合物。
XX′型卤素互
化物与卤素单质结构相似、性质相近。
试回答下列问题:
(1)卤素互化物BrCl能发生下列反应
H2O+BrClHbrO+HCl
KBr+BrClKCl+Br2
①写出KI与IBr反应的化学方程式。
②写出苯(C6H8)与Icl发生取代反应生成一卤代物的化
学方程式。
(2)右图是部分卤素单质和XX′型卤素互化物的沸点与其
相对分子质量的关系图。
它们的沸点随着相对分子质量
的增大而升高,其原因是。
(3)试推测ICl的沸点所处的最小范围。
20.(10分)下图是部分短周期元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应的条件及生成的H2O已略去),已知:
(a)A、B、C、D是非金属单质,其中B、C、D在常温常压下是气体。
(b)反应①、②是化工生产中的重要反应。
(c)化合物E是形成酸雨的污染物之一,化合物K是常用的氮肥。
(d)化合物L具有漂白性,可由Cl2与NaOH溶液反应而制得。
(e)化合物J由两种元素组成,其相对分子质量为32。
请按要求填空:
(1)反应③的化学方程式。
(2)C的结构式;H的化学式。
(3)L的溶液与化合物E反应的离子方程式。
(4)化合物J的化学式。
五、(本题包括1小题,共10分)
21.(10分)稀薄燃烧是指汽油在较大空/燃比(空气与燃油气的体积比)条件下的燃烧。
随着全球能源危机的加剧,稀薄燃烧技术的研究受到了人们的重视,但
稀薄燃烧时,常有的汽油尾气净化装置不能有效地将
NOx转化为N2。
不同空/燃比时汽车尾气中主要污染
物的含量变化如右图所示。
(1)稀薄燃烧技术除能节约能源外,还具有的优点是
(填一项)。
排放到大气中的NOx会
导致酸雨、等环境问题(填一项)。
(2)某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下,按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。
若控制其他实验条件均相同,在催化反应器中装载不同的催化剂,将经催化反应后的混合气体通入滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同)。
为比较不同催化剂的催化性能,需要测量并记录的数据是。
(3)若某一催化剂能同时催化NH3等还原性气体与NOx的反应。
将该催化剂分别用于催化还原含等物质的量NOx的两种气体:
①纯NO气体,②汽车尾气。
消耗NH3的物质的量较多的可能是(填字母),原因是。
A.①B.②C.都有可能
六、(本题包括2小题,共18分)
22.(8分)光刻胶是大规模集成电路、印刷电路板和激光制版技术中的关键材料。
某一肉桂
酸型光刻胶的主要成分A经光照固化转变为B。
(1)请指出A中含有的官能团(填两种)。
(2)A经光照固化转变为B,发生了反应(填反应类型)。
(3)写出A与NaOH溶液反应的化学方程式。
(4)写出B在酸性条件下水解得到的芳香族化合物的分子式。
23.(10分)香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物,大多具有光敏性,有的还具有抗菌和消炎作用。
它的核心结构是芳香内酯A,其分子式为C9H6O2,该芳香内酯A经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸。
请回答下列问题:
(1)写出化合物C的结构简式。
(2)化合物D有多种同分异构体,其中一类同分异构体是苯的二取代物,且水解后生成的产物之一能发生银镜反应。
这类同分异构体共有种。
(3)在上述转化过程中,反应步骤B→C的目的是。
合成
(4)请设计合理方案从(用反应流程图表示,并注明反应条件)
例:
由乙醇合成乙烯的反应流程图可表示为
高温高压
催化剂
浓硫酸
170℃
CH3CH2OHCH2CH2[CH2—CH2]n
七、(本题包括2小题,共18分)
24.(8分)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。
国家标准规定合格CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.50%。
工业上常通过下列反应制备的CuCl
2CuSO4+Na2SO2+2NaCl+Na2CO32CuCl↓+3Na2SO4+CO2↑
(1)CuCl制备过程中需要配制质量分数为20.0%的CuSO4溶液,试计度配制该溶液所需
的CuSO3·5H2与H2O的质量之比。
(2)准确称取所制备的0.2500gCuCl样品置于一定量的0.5mol·L—1FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol·L—1的Ce(SO4)2溶液滴定到终点,消耗
24.60mLCe(SO4)2溶液。
有关化学反应为
Fe3++CuClFe2++Cu2++Cl—Ce4+Fe2+Fe3++Ce3+
通过计算说明上述样品中CuCl的质量分数是否符合标准。
25.(10分)利用太阳光分解水制氢是未来解决能源
危机的理想方法之一。
某研究小组设计了如右图
所示的循环系统实现光分解水制氢。
反应过程中
所需的电能由太阳能光电池提供,反应体系中I2
和Fe2+等可循环使用。
(1)写出电解池A、电解池B和光催化反应池中
反应的离子方程式。
(2)若电解池A中生成3.36LH2(标准状况),试
计算电解池B中生成Fe2+的物质的量。
(3)若循环系统处于稳定工作状态时,电解池A
中流入和流出的HI浓度分别为amol·L—1
和bmol·L—1,光催化反应生成Fe3+的速率
为cmol·min—1,循环系统中溶液的流量为Q(流量为单位时间内流过的溶液体积)。
试用含所给字母的代数式表示溶液的流量Q。
化学试题参考答案
一、单项选择题(本题包括8小题,每小题4分,共32分)
1.D2.B3.A4.D
5.B6.C7.D8.C
二、不定项选择题(本题包括8小题,每小题4分,共32分)
9.AD10.A11.C12.C
13.BC14.BD15.B16.BC
三、(本题包括2小题,共22分)
17.(10分)
(1)烧杯漏斗
(2)除去铁等不溶于碱的杂质
(3)取上层清液,逐滴加入稀硫酸,若变浑浊则说明沉淀不完全,若不变浑浊则说明沉淀完全
(4)通入足量的CO2气体
18.(12分)
(1)使反应物充分接触,增大反应速率
(2)降低MnSO4的溶解度
(3)稀硫酸甲苯(4)蒸馏利用甲苯和苯甲醛的沸点差异使二者分离
(5)部分苯甲醛被氧化成苯甲酸
四、(本题包括2小题,共18分)
19.(8分)
(1)①KI+IBrKBr+I2
(2)相对分子质量越大,分子间的作用力越强
(3)介于Br2的沸点和IBr的沸点之间
23.(10分)
(1)2NH3+H2SO4(NH4)2SO4
(2)N≡N(NH4)2SO3或NH4HSO3
(3)ClO+SO2+2OH—Cl—+SO
+H2O
(4)N2H4
五、(本题包括小题,共10分)
21.(10分)
(1)减少CO和碳氢化合物的污染;光化学烟雾或破坏臭氧层
(2)溶液显色所需要的时间
(3)A汽车尾气中含有一定量的CO和碳氢化合物,少消耗NH3或B
汽车尾气中含有一定量的NO2,多消耗NH3
或C汽车尾气中同时含有CO、碳氢化合物等还原性气体和NO2等氧化性气体,二者相对含量的不同可导致消耗NH3的增多或减少
六、(本题包括2小题,共18分)
22.(8分)
(1)酯基、羰基、碳碳双键、苯基任答两种
(2)加成
(3)
(4)C18H16O4
23.(10分)
(1)
(2)9种
(3)保护酚羟基,使之不被氧化
(4)
七、(本题包括2小题,共18分)
24.(8分)
(1)设需要CuSO4·5H2O的质量为x,H2O的质量为y
CuSO4·5H2O的相对分子质量为250,CuSO4的相对分子质量为160
16x=5(x+y)
x:
y=5:
11
答:
所需CuSO4·5H2O与H2O的质量之比为5:
11。
(2)设样品中CuCl的质量为x
由化学反应方程式可知:
CuCl~Fe2+~Ce4+
答:
样品中CuCl的质量分数符合标准。
通电
25.(10分)
(1)电解池A:
2H++2I—H2↑+I2
通电
电解池B:
4Fe3++2H2OO2↑+4H++4Fe2+
光照
光催化反应池:
2Fe2++I22Fe3++2I—
(2)n(H2)
转移电子的物质的量为n(e—)=2n(H2)=0.150mol×2=0.300mol
因为电解池A、B是串联电解池,电路中转移的电子数目相等。
所以,n(Fe2+)=n(e—、)=0.300mol
答:
电解池B中生成Fe2+的物质的量为0.300mol。
光照
(3)根据化学反应2Fe2++I22Fe3++2I—
光催化反应生成I—的速率
(I—)=
(Fe3+)=cmol·min—1
电解池A中消耗I—的速率应等于光催化反应池中生成I—的速率
amol·L—1×Q=bmol·L—1×Q=cmol·min—1