C.T℃达平衡时,若充入等体积的CO2和CO时,v正>v逆
D.925℃时,用平衡气体分压表示的化学平衡常数KP=23.04P总
非选择题(共80分)
16.(12分)工业上采用酸性高浓度含砷废水(砷主要以亚砷酸HAsO2形式存在,还含有少量Fe3+等杂质)提取重要化工原料As2O3。
工艺流程如下:
(1)“中和”时调节废水的pH为6,NaOH的作用是。
(2)“沉砷”时生成的沉淀是Cu(AsO2)2,发生反应的离子方程式是;此时使用了过量的CuSO4,原因是;沉砷时需控制体系的pH略显碱性,测得Cu(AsO2)2产物中铜元素含量较高,原因是。
(3)“还原”时发生反应的化学方程式是。
(4)题16图表示其他条件不变下“还原”时,反应温度对砷浸出率和铜浸出率的影响(浸出率表示溶液中所要提取的元素被浸出的程度,即元素被浸出的百分率):
题19图
为达到铜砷分离尽量彻底的目的,应选择的最佳温度是。
17.(15分)化合物H是一种抗血栓药物,其合成路线流程图如下:
(1)B中的含氧官能团名称为(写两种)。
(2)C+G→H的反应类型为。
(3)环状分子E的分子式为C5H8O2,写出E的结构简式:
。
(4)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式。
①含有苯环和一种含氧官能团,能与FeCl3溶液发生显色反应;
②分子中有叁键,有一个手性碳原子,有5种不同化学环境的氢。
(5)已知:
;
。
写出以
和
为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
18.(12分)实验室用硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]滴定法测定铬铁矿中铬含量的过程如下:
酸溶准确称取0.1950g铬铁矿试样放入锥形瓶中,加入适量磷酸和硫酸的混合酸,加热使试样完全溶解,冷却。
氧化向上述溶液中滴加5滴1%的MnSO4溶液,再加入一定量的过硫酸铵[(NH4)2S2O8]溶液,摇匀,加热煮沸至出现紫红色,继续加热煮沸至紫红色褪去,冷却。
[已知:
①2Mn2++5S2O
+8H2O=10SO
+2MnO
+16H+;②继续加热煮沸后,溶液中过量的(NH4)2S2O8和生成的HMnO4已分解除去]
滴定用0.2050mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定上述溶液至终点,消耗19.50mL标准溶液。
(已知:
)
(1)过硫酸铵保存在棕色试剂瓶中的原因是。
(2)①“氧化”的目的是将试样溶液中的Cr3+氧化成Cr2O
,加入5滴MnSO4溶液的目的是(已知该条件下还原性:
Cr3+>Mn2+)。
②“氧化”过程中,如果继续加热煮沸时间不充足,会使铬含量的测定结果(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
(3)计算铬铁矿中铬的质量分数(写出计算过程)。
19.(15分)制备钙掺杂纳米Fe3O4,并模拟吸附废水中磷元素的主要实验流程如下:
已知:
①CaO2能氧化溶液中的FeCl2,反应生成Fe(OH)3和Fe3+。
②掺杂的Ca2+嵌入Fe3O4中,洗涤时不损失,吸附时不形成Ca3(PO4)2等沉淀。
③溶液的pH对吸附剂表面所带电荷有影响。
pH越高,表面所带负电荷越多;pH越低,表面所带正电荷越多。
(1)向FeCl2、FeCl3混合溶液中滴加NaOH溶液,一定条件下反应生成Fe3O4,其离子方程式为。
(2)步骤Ⅱ调节pH至11,共沉淀需在70℃条件下进行,适宜的加热方式为。
为提高共沉淀效果,还可采取的措施为。
(3)磷元素的吸附效果、H3PO4水溶液中含磷物种分布分数与pH的关系分别如题19图-1和题19图-2所示。
题19图-1题19图-2
①步骤Ⅳ用KH2PO4溶液模拟废水,测得酸性条件下(pH>2)对磷元素吸附量较大,原因是:
pH越低,吸附剂表面所带正电荷越多,有利于吸附阴离子;
②步骤Ⅴ将吸附剂取出,用碱液解吸回收磷。
结合题19表中数据,分析钙掺杂纳米Fe3O4吸附剂与其他类型吸附剂相比的优势有:
。
题19表不同类型吸附剂对磷酸盐吸附能力比较
吸附剂
本产品
纯Fe3O4
陶瓷材质
吸附量/mg·g-1
24.1
5.0
12.5
(4)请设计从步骤Ⅱ反应结束后的烧瓶中获取钙掺杂纳米Fe3O4产品的实验方案:
用磁铁将沉淀物和溶液分离,,
用筛网筛分得到产品(实验中须使用的试剂和仪器有:
蒸馏水、无水乙醇、pH计、研钵、烘箱)。
20.(14分)有效去除大气中的NOx和SO2是环境保护的重要课题。
(1)酸性条件下,NaClO2吸收NO的相关热化学方程式如下:
4NO(g)+3NaClO2(aq)+2H2O(l)=4HNO3(aq)+3NaCl(aq)ΔH=akJ·mol−1
5NaClO2(aq)+4HCl(aq)=4ClO2(g)+2H2O(l)+5NaCl(aq)ΔH=bkJ·mol−1
反应5NO(g)+3ClO2(g)+4H2O(l)=5HNO3(aq)+3HCl(aq)ΔH=kJ·mol−1。
(2)用电解法处理氮氧化物可回收硝酸。
实验室模拟电解NO2的装置如题20图-1所示。
写出电解时阳极的电极反应式:
。
题20图-1题20图-2
(3)用CO(NH2)2水溶液吸收SO2并通入O2,反应生成(NH4)2SO4和CO2。
写出该反应的化学方程式:
。
(4)利用活性焦炭的吸附作用,可以对烟气进行脱硫和脱硝。
被吸附的NO2与活性焦炭反应生成N2和CO2,当生成1molN2时,转移的电子数为mol。
(5)一定条件下,将一定浓度NOx(NO2和NO的混合气体)通入0.05mol·L−1的Ca(OH)2乳浊液中,发生的反应为:
3NO2+2OH-=NO+2NO
+H2O;NO+NO2+2OH-=2NO
+H2O。
改变n(NO2)/n(NO),NOx的去除率见题20图-2。
①n(NO2)/n(NO)的合适范围是。
②当n(NO2)/n(NO)大于1.4时,NO2去除效率升高,但NO去除效率却降低。
其可能的原
因是。
③O3和NO发生的主要反应为:
NO+O3=NO2+O2。
保持NO的初始浓度不变,改变n(O3)/n(NO),将反应后的混合气体通入0.05mol·L−1Ca(OH)2乳浊液中吸收。
为节省O3的用量,又能保持NOx去除效果,则n(O3)/n(NO)合适的值约为。
a.0.6b.0.8c.1.4
21.(12分)X是合成碳酸二苯酯的一种有效的氧化还原催化助剂,可由EDTA与Fe3+反应得到。
(1)EDTA中碳原子杂化轨道类型为;EDTA中四种元素的电负性由小到大的顺序为。
(2)Fe3+基态核外电子排布式为。
(3)EDTA与正二十一烷的相对分子质量非常接近,但EDTA的沸点(540.6℃)比正二十一烷的沸点(100℃)高的原因是。
(4)1molEDTA中含有σ键的数目为。
(5)X中的配位原子是。
化学参考答案
说明:
学生解答主观性试题时,使用与本答案不同的其它合理答案的也给分。
单项选择题(本题包括10小题,每题2分,共20分。
每小题只有一个选项符合题意)
1.B2.C3.A4.B5.C6.C7.D8.C9.D10.D
不定项选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。
每小题只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,该题为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,该小题就为0分。
)
11.BC12.A13.C14.AD15.AD
非选择题(包括6小题,共80分)除特殊说明外每空2分,Ⅱ卷中的其他合理答案均给分
17.(15分)
(1)酰胺键醚键(2分)
(2)取代反应(2分)
(3)
(3分)
(4)
或
(3分)
(5)
(5分)
或
18.(12分)
(1)过硫酸铵见光易分解(2分)
(2)①判断溶液中的Cr3+是否完全被氧化成Cr2O
[或作为Cr3+与(NH4)2S2O8反应的指示剂](2分)
②偏大(2分)
(3)6Fe2++Cr2O
+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O(或6Fe2+~Cr2O
)(1分)
n(Cr2O
)=1/6×0.20500mol·L-1×19.50mL×10-3mL·L-1=6.6625×10-4mol(2分)
铬的质量分数=(6.6625×10-4mol×2×52g·mol-1)/0.1950g=35.53%(3分)
或铬的质量分数=1/6×0.20500mol·L-1×19.50mL×10-3mL·L-1×2×52g·mol-1÷0.1950g=35.53%(5分)
19.(15分)
(1)Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4↓+4H2O(2分)
(2)水浴加热(2分)搅拌(2分)
(3)①磷元素酸性条件下主要以H2PO
形态存在,比HPO
所带负电荷少,有利于被吸附(2分)
②吸附量大(或解吸后可以循环利用)(2分)
(4)用蒸馏水洗涤沉淀物至洗出液用pH计检测接近中性,再用无水乙醇洗涤,将所得固体置于烘箱中烘干后,在研钵中研磨(5分)
20.(14分,每空2分)
(1)
(2)NO2−e−+H2O=2H++NO3−
(3)2CO(NH2)2+2SO2+4H2O+O2=2(NH4)2SO4+2CO2
(4)8
(5)①1.2~1.4
②NO2和OH-反应生成NO
和NO,导致NO去除率降低
③a
21.(12分,每空2分)
(1)sp2和sp3H(2)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5
(3)EDTA分子间存在氢键
(4)35mol
(5)N、O