论文部分内容阅读
可能用到的相对原子质量:N -14O-16 Cl-35.5 Ca-40 Ti-48
一、选择题(共7小题。每小题6分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.化学与生产生活密切相关。下列叙述错误的是(
)。
A.为了测定河水中的溶解氧,量取水样时应搅动水体表面以赶走悬浮物
B.普通Al中熔人少量Cu、Mg和Mn能形成“坚铝”,可用于制造大飞机
C.无毒的焦亚硫酸钠(Na2S2O3)具有还原性,可用作食品的抗氧化剂
D.锂离子电池材料转化成的Li4 Tis O15中Ti呈 4价,所含过氧键数为3
2.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(
)。
A. 23.5 g核素U含有的中子数和质子数之差为5.1NA
B.10 L pH=3的H3P04溶液含有的氢离子数为0. 01 NA
C.标准状况下,33.6 L NO2与足量H2O反应,转移的电子数为NA
D.用1 mol H2与1 mol I2制备HI,所得H-I共价键数为2 NA
3.乙醇催化氧化的反应装置如图1所示,有关实验操作或叙述错误的是(
)。
A.图中装置甲和乙均为水浴装置,实验过程中上述两个装置的作用不相同
B.实验过程中,铜网先由红色变为黑色,再由黑色变为红色,并交替出现
C.反应一段时间后,向a中加入新制Cu(OH)2,可以观察到砖红色沉淀出现
D.若a中含有乙酸,加入过量的碳酸氢钠溶液,可以将混合物中的乙酸除去
4.室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是(
)_。
5.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,W、Z同主族;W2_与X 具有相同的电子层结构;Y是组成新能源汽车动力电池材料LiFeYO4的四种元素之一X、Y、Z三种原子的最外层电子数之和为12。下列说法正确的是(
)。
A.W、X、Z三种元素只能形成X2 ZW3、X2 ZW4型化合物
B.气态氢化物的相对分子质量:W C.W与Z元素具有相同的最低化合价和最高化合价
D.Y的气态氢化物的还原性比Z的气态氢化物强
6.科学家研制了一种新型的锂离子电池体系,其工作原理如图2所示。
下列叙述不正确的是(
)。
A.放电时,a电极反应为LixCn- xe==x Li Cn
B.放电时,b极反应时锂元素的化合价发生变化
C.充电时,a电极与外加电源的负极相连
D.充电时,电解质中的Li 从b极区向a极区迁移
7. 25℃下,用0.100 0 mol . L-1 NaOH溶液滴定20. 00 mL 0.100 0 mol . L-1 HX溶液,所得滴定曲线如下页图3所示。下列说法正确的是(
)。
A.以图中信息为证据进行推理,可得到HX是一元强酸的结论
二、非选择题(共58分。第8题~第10题为必考题,每个试题都必须作答。第11题~第12题为选考题,从中选择一题作答)
(一)必考题(3题,共43分)
8.(14分)氮化钙(Ca3 N2)是制备高端荧光粉的主要原料,某实验小组制备氮化钙的过程如图4所示,回答下列问题:
已知:
i.氮化钙( Ca3 N2)是一种棕色粉末,在空气中氧化,遇水会发生水解,生成氢氧化钙并放出氨。可由金属Ca和N2加热至450℃制得。
ii.Ca是银白色的轻金属,质软,密度1. 54 g. cm-3,熔点839℃。
(1)氮化钙中氮元素的化合价为 ____ 。
(2)为了保证A中液体顺利流下,常换成仪器H,H的名称为 ____ 。
(3)利用上述实验装置制备氨气、干燥氨气,并利用NH3和Cu0的反应制备N2,再净化N2,完成N2和Ca反应制备Ca3N2,则A到G中装有的试剂顺序为 ____。
a.浓氨水→CaO→无水CaC12→CuO→浓硫酸→铜网和Ca粉→碱石灰
b.浓氨水→CaO→碱石灰→CuO→濃硫酸→铜网和Ca粉→无水CaC12
(4)实验过程中先点燃D处的酒精灯,再点燃F处的酒精灯,通常在点燃F处酒精灯后先对硬质玻璃管的前半段所加的铜网加热,目的是 ___ 。
(5)装置D中发生反应的化学方程式为____.
(6)装置E的作用是____ ;若反应后,取1. 680 g装置F中固体(含有未反应的钙和新生成的氮化钙),加足量的盐酸,再蒸发结晶,最后灼烧得到固体3. 885 g,则产物中氮化钙的质量分数为 ___-。(保留三位有效数字)
9.(14分)纳米TiO2光催化剂具有广泛的应用,以熔分钛渣(主要成分为MgTi2 O5,杂质为MgAI2 O4、Mg2 TiO4、Fe2 O3、CaSiO3、Ti3 O5)为原料制备纳米TiO2和NaA型分子筛的工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)MgTizOs中钛元素的化合价为 ____ 。
(2)在熔融NaOH作用下,使渣中MgAI2 O4更容易转化为NaAIO2和MgO,应采取的两个措施是 _____ 。 (3)由于碱熔过程在空气气氛下进行,所以熔分钛渣中的Ti3 很容易被氧化成Ti4 ,则Ti3 O5转化为Na2 TiO3的化学方程式为____ 。
(4)碱熔反应后所得的碱熔渣在水中进行浸取,进入滤液的主要阴离子为 ____ ,为制备NaA型分子筛的初始原料。
(5)在室温条件下,按照不同的液固比,分别加入不同量的去离子水,然后进行电磁搅拌,水浸反应后将悬浊液进行过滤,然后分析滤液中Al、Si、Na的离子浓度并计算其浸出率,其结果如下页图5所示。
由图可知,当液固质量比为5:1时,Al和Si的浸出率分别为70. 3%和16. 6%,而Na的浸出率却达到了84. 1%的原因是
。该条件下1-丁烯的平衡转化率为____ ,该反应的平衡常数KP=____
MPa(KP为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。
②图6是反应④的反应物平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x___0.1(填“大于”或“小于”)。
①选择合适的温度、高选择性的催化剂可有效地提高丙烯/乙烯比,图7为0.1 MPa和300-700℃下1一丁烯催化裂解为丙烯和乙烯(反应④和⑤)的平衡组成。
由图可知,丙烯的平衡浓度在约 ____ ℃左右达到最大;进一步升高反应温度,反应正向移动程度较大的是 ____(填“反应④”或“反应⑤”),丙烯的平衡浓度下降主要影响因素是___ 。丙烯/乙烯比值随着温度的升高而逐渐减小,为提高产物中丙烯/乙烯比,应采取的措施是 ____ 。
②目前对丙烯的需求增长率远远大于乙烯,而通过改变反应条件来控制产物中的丙烯/乙烯比。图8为550℃和0. 02 -0.5 MPa下1-丁烯催化裂解为丙烯和乙烯(反应④和⑤)的平衡组成。
图中能够代表1一丁烯的质量分数随压强变化的示意图是 ____(填“曲线a”或“曲线b”或“曲线c”),主要原因是____ 。
(二)选考题(共15分。请从2道化学题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分)
11.【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)选择采用WO3或MoO3改性的V2O5/TiO2(锐钛矿)等为催化剂,将NH3还原为NO是固定源脱硝的最有效技术。回答下列问题:
(1)基态Ti原子价电子排布图为____。元素Mo与O中,第一电离能较小的是(填元素符号,下同),基态原子核外未成对电子数较少的是 ____ 。
(2)在脱硝反应4NO 4NH3 O2=催化剂=4 N2 6H2O所涉及的5种物质中,沸点从高到低的顺序为____ ,原因是 ____ 。
(3) NH3分子中N原子的杂化形式为____,NO-的空间构型是____ (用文字描述)。
(4)理想金紅石(TiO2)具有四方柱形结构,晶胞结构如图9所示。
①在图中D、E、F所代表的3种微粒中,属于钛原子的是 ____(填代号)。
②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子坐标参数,例如图中A为(0,0,0),B为(0. 69a,0.69a,c),C为(a,a,c)。则D原子的坐标参数为(0. 19a____,0.5e),F原子的坐标参数为 ____ ,钛氧键的键长d=____ (用代数式表示)。
③已知a=0. 459 3 nm,c=0. 295 1 nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则Ti02的密度为 ____g . cm-3(列出计算式)。
12.【化学——选修5:有机化学基础】(15分)芳基。a-酮酸酯具有较为活泼的双官能团结构,是一种重要的有机合成中间体,在医药、农药等方面有着十分重要的应用,其合成路线如下。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 ____ 。
(2)C中的官能团名称是 ____ 。
(3)反应①所需的试剂和条件是____ 。
(4)D的结构简式为____ 。
(5)④⑥的反应类型分别是 ____。
(6)写出具有苯环结构、并能发生银镜反应、核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积比为3:2:2:1的B的同分异构体的结构简式____。(不考虑立体异构)
(7)由E生成F的反应方程式为 ____ 。
一、选择题(共7小题。每小题6分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.化学与生产生活密切相关。下列叙述错误的是(
)。
A.为了测定河水中的溶解氧,量取水样时应搅动水体表面以赶走悬浮物
B.普通Al中熔人少量Cu、Mg和Mn能形成“坚铝”,可用于制造大飞机
C.无毒的焦亚硫酸钠(Na2S2O3)具有还原性,可用作食品的抗氧化剂
D.锂离子电池材料转化成的Li4 Tis O15中Ti呈 4价,所含过氧键数为3
2.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(
)。
A. 23.5 g核素U含有的中子数和质子数之差为5.1NA
B.10 L pH=3的H3P04溶液含有的氢离子数为0. 01 NA
C.标准状况下,33.6 L NO2与足量H2O反应,转移的电子数为NA
D.用1 mol H2与1 mol I2制备HI,所得H-I共价键数为2 NA
3.乙醇催化氧化的反应装置如图1所示,有关实验操作或叙述错误的是(
)。
A.图中装置甲和乙均为水浴装置,实验过程中上述两个装置的作用不相同
B.实验过程中,铜网先由红色变为黑色,再由黑色变为红色,并交替出现
C.反应一段时间后,向a中加入新制Cu(OH)2,可以观察到砖红色沉淀出现
D.若a中含有乙酸,加入过量的碳酸氢钠溶液,可以将混合物中的乙酸除去
4.室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是(
)_。
5.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,W、Z同主族;W2_与X 具有相同的电子层结构;Y是组成新能源汽车动力电池材料LiFeYO4的四种元素之一X、Y、Z三种原子的最外层电子数之和为12。下列说法正确的是(
)。
A.W、X、Z三种元素只能形成X2 ZW3、X2 ZW4型化合物
B.气态氢化物的相对分子质量:W
D.Y的气态氢化物的还原性比Z的气态氢化物强
6.科学家研制了一种新型的锂离子电池体系,其工作原理如图2所示。
下列叙述不正确的是(
)。
A.放电时,a电极反应为LixCn- xe==x Li Cn
B.放电时,b极反应时锂元素的化合价发生变化
C.充电时,a电极与外加电源的负极相连
D.充电时,电解质中的Li 从b极区向a极区迁移
7. 25℃下,用0.100 0 mol . L-1 NaOH溶液滴定20. 00 mL 0.100 0 mol . L-1 HX溶液,所得滴定曲线如下页图3所示。下列说法正确的是(
)。
A.以图中信息为证据进行推理,可得到HX是一元强酸的结论
二、非选择题(共58分。第8题~第10题为必考题,每个试题都必须作答。第11题~第12题为选考题,从中选择一题作答)
(一)必考题(3题,共43分)
8.(14分)氮化钙(Ca3 N2)是制备高端荧光粉的主要原料,某实验小组制备氮化钙的过程如图4所示,回答下列问题:
已知:
i.氮化钙( Ca3 N2)是一种棕色粉末,在空气中氧化,遇水会发生水解,生成氢氧化钙并放出氨。可由金属Ca和N2加热至450℃制得。
ii.Ca是银白色的轻金属,质软,密度1. 54 g. cm-3,熔点839℃。
(1)氮化钙中氮元素的化合价为 ____ 。
(2)为了保证A中液体顺利流下,常换成仪器H,H的名称为 ____ 。
(3)利用上述实验装置制备氨气、干燥氨气,并利用NH3和Cu0的反应制备N2,再净化N2,完成N2和Ca反应制备Ca3N2,则A到G中装有的试剂顺序为 ____。
a.浓氨水→CaO→无水CaC12→CuO→浓硫酸→铜网和Ca粉→碱石灰
b.浓氨水→CaO→碱石灰→CuO→濃硫酸→铜网和Ca粉→无水CaC12
(4)实验过程中先点燃D处的酒精灯,再点燃F处的酒精灯,通常在点燃F处酒精灯后先对硬质玻璃管的前半段所加的铜网加热,目的是 ___ 。
(5)装置D中发生反应的化学方程式为____.
(6)装置E的作用是____ ;若反应后,取1. 680 g装置F中固体(含有未反应的钙和新生成的氮化钙),加足量的盐酸,再蒸发结晶,最后灼烧得到固体3. 885 g,则产物中氮化钙的质量分数为 ___-。(保留三位有效数字)
9.(14分)纳米TiO2光催化剂具有广泛的应用,以熔分钛渣(主要成分为MgTi2 O5,杂质为MgAI2 O4、Mg2 TiO4、Fe2 O3、CaSiO3、Ti3 O5)为原料制备纳米TiO2和NaA型分子筛的工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)MgTizOs中钛元素的化合价为 ____ 。
(2)在熔融NaOH作用下,使渣中MgAI2 O4更容易转化为NaAIO2和MgO,应采取的两个措施是 _____ 。 (3)由于碱熔过程在空气气氛下进行,所以熔分钛渣中的Ti3 很容易被氧化成Ti4 ,则Ti3 O5转化为Na2 TiO3的化学方程式为____ 。
(4)碱熔反应后所得的碱熔渣在水中进行浸取,进入滤液的主要阴离子为 ____ ,为制备NaA型分子筛的初始原料。
(5)在室温条件下,按照不同的液固比,分别加入不同量的去离子水,然后进行电磁搅拌,水浸反应后将悬浊液进行过滤,然后分析滤液中Al、Si、Na的离子浓度并计算其浸出率,其结果如下页图5所示。
由图可知,当液固质量比为5:1时,Al和Si的浸出率分别为70. 3%和16. 6%,而Na的浸出率却达到了84. 1%的原因是
。该条件下1-丁烯的平衡转化率为____ ,该反应的平衡常数KP=____
MPa(KP为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。
②图6是反应④的反应物平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x___0.1(填“大于”或“小于”)。
①选择合适的温度、高选择性的催化剂可有效地提高丙烯/乙烯比,图7为0.1 MPa和300-700℃下1一丁烯催化裂解为丙烯和乙烯(反应④和⑤)的平衡组成。
由图可知,丙烯的平衡浓度在约 ____ ℃左右达到最大;进一步升高反应温度,反应正向移动程度较大的是 ____(填“反应④”或“反应⑤”),丙烯的平衡浓度下降主要影响因素是___ 。丙烯/乙烯比值随着温度的升高而逐渐减小,为提高产物中丙烯/乙烯比,应采取的措施是 ____ 。
②目前对丙烯的需求增长率远远大于乙烯,而通过改变反应条件来控制产物中的丙烯/乙烯比。图8为550℃和0. 02 -0.5 MPa下1-丁烯催化裂解为丙烯和乙烯(反应④和⑤)的平衡组成。
图中能够代表1一丁烯的质量分数随压强变化的示意图是 ____(填“曲线a”或“曲线b”或“曲线c”),主要原因是____ 。
(二)选考题(共15分。请从2道化学题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分)
11.【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)选择采用WO3或MoO3改性的V2O5/TiO2(锐钛矿)等为催化剂,将NH3还原为NO是固定源脱硝的最有效技术。回答下列问题:
(1)基态Ti原子价电子排布图为____。元素Mo与O中,第一电离能较小的是(填元素符号,下同),基态原子核外未成对电子数较少的是 ____ 。
(2)在脱硝反应4NO 4NH3 O2=催化剂=4 N2 6H2O所涉及的5种物质中,沸点从高到低的顺序为____ ,原因是 ____ 。
(3) NH3分子中N原子的杂化形式为____,NO-的空间构型是____ (用文字描述)。
(4)理想金紅石(TiO2)具有四方柱形结构,晶胞结构如图9所示。
①在图中D、E、F所代表的3种微粒中,属于钛原子的是 ____(填代号)。
②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子坐标参数,例如图中A为(0,0,0),B为(0. 69a,0.69a,c),C为(a,a,c)。则D原子的坐标参数为(0. 19a____,0.5e),F原子的坐标参数为 ____ ,钛氧键的键长d=____ (用代数式表示)。
③已知a=0. 459 3 nm,c=0. 295 1 nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则Ti02的密度为 ____g . cm-3(列出计算式)。
12.【化学——选修5:有机化学基础】(15分)芳基。a-酮酸酯具有较为活泼的双官能团结构,是一种重要的有机合成中间体,在医药、农药等方面有着十分重要的应用,其合成路线如下。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 ____ 。
(2)C中的官能团名称是 ____ 。
(3)反应①所需的试剂和条件是____ 。
(4)D的结构简式为____ 。
(5)④⑥的反应类型分别是 ____。
(6)写出具有苯环结构、并能发生银镜反应、核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积比为3:2:2:1的B的同分异构体的结构简式____。(不考虑立体异构)
(7)由E生成F的反应方程式为 ____ 。