【化学——选修有机化学基础】(15分)
已知:一个碳原子上连有两个羟基时,易发生下列转化:
请根据下图作答:
(1)A的核磁共振氢谱中出现 组峰;E中含有的官能团的名称是 。
(2)反应③的化学方程式为 。
(3)已知B的相对分子质量为162,其完全燃烧的产物中CO 2和H2O的物质的量之比为 n(CO2)︰n(H2O)=2︰1,则B的分子式为 。
(4)F是高分子光阻剂生产中的主要原料。F具有如下特点:
①属于芳香族化合物; ②能跟FeCl3溶液发生显色反应;
③能发生加聚反应; ④苯环上的一氯代物只有两种。
F在一定条件下发生加聚反应的化学方程式为 。
(5)化合物G是F的同分异构体,它属于芳香族化合物,能发生银镜反应。G可能有
种结构,写出其中不含甲基的同分异构体的结构简式 。
【化学一一选修物质结构与性质】 (15分)
已知A、B、C、D都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大。A原子核外部分电子排布式为:NsnNpn;B原子核外2P轨道有3个未成对电子:C原子核外S能级电子总数和P能级电子总数相同,且P能级成对电子数等于未成对电子数:D原子核外M层全充满,N层只有1个电子。
请回答:
(1)B元素外围电子排布图为: 。
(2)A、B、C的第一电离能由大到小顺序为 ,电负性由大到小顺序为 (用元素符号回答)。
(3)B和C两元素形成的阴离子BC-3中B的杂化类型为 ,空间构型为 。
(4)与BC-3互为等电子体且含有A、C两元素的微粒是 。(写化学式)
(5)比较A、B的氢化物在水中溶解度大小并说明原因 。
(6)D元素基态原子电子排布 ,该元素单质形成的晶体晶胞如图所示,则D元素单质的堆积方式为 ,已知D原子半径为r,相对原子质量为Mr,则D元素单质的密度可表示为 。(用NA表示阿伏加德罗常数)
【化学——选修化学与技术】 (15分)
硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。请回答硫酸工业中的如下问题:
(1)早期生产硫酸以黄铁矿为原料,目前很多国家都已经限制以黄铁矿为原料而以硫黄为原料,以硫黄为原料的优点是 。
(2)工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3,是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO27%;O21l%;N2 82%);
压强/Mpa 转化率/%
温度/℃ |
0.1 |
0.5 |
1 |
10 |
400 |
99.2 |
99.6 |
99.7 |
99.9 |
500 |
93.5 |
96.9 |
97.8 |
99.3 |
600 |
73.7 |
85.8 |
89.5 |
96.4 |
利用表中数据分析。在实际生产中选择的适宜生产条件是:温度 ℃,
压强 MPa。
(3)选择适宜的催化剂,是否可以提高SO2的转化率? (填“是”或“否”),是否可以增大该反应所放出的热量? (填“是” 或“否”)。
(4)为提高SO3吸收率,实际生产中用 吸收SO3。
(5)在催化反应室中设有热交换装置,以下叙述与热交换装置的作用有关的是 (填写序号)。
A.保护环境。防止空气污染 B.充分利用热量,降低生产成本
C.升高温度,提高SO2的转化率 D.防止催化剂中毒
(6)在硫酸工业尾气中,SO2是主要大气污染物,必须进行净化处理,处理方法可用
(填名称)吸收,然后再用硫酸处理,重新生成SO2和一种生产水泥的辅料,写出这两步反应的化学方程式 。
(15分)
肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性液体,其燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染,故可以用作火箭燃料。
(1)已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ/tool
2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=一1135.7kJ/mol
则肼完全燃烧的热化学方程式为 。
(2)肼——空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%—30%的KOH溶液。该电池放电时,正极的电极反应式是 ,电池工作一段时间后,电解质溶液的pH将 (填“增大”、“减小”、“不变”)。
(3)右图是一个电化学装置示意图。用肼——空气燃料电池做此装置的电源。
①如果A为含有锌、银、金三种杂质的粗铜,B为纯铜,C为CuSO4。该装置的实际意义是 。
②如果A是铂电极,B是石墨电极,C是AgNO3溶液,若B极增重10.8g,该燃料电池理论上消耗 molN2H4。
(4)肼易溶于水,它是与氨类似的弱碱,用电离方程式表示肼的水溶液显碱性的原因 。
(5)常温下将0.2mol/L HCl溶液与0.2mol/L N2H4·H2O溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),若测得混合溶液的pH=6,则混合溶液中由水电离出的c(H+) 0.1mol/LHCl溶液中由水电离出的c(H+)(填“大于”、“小于”、或“等于”)。
(6)已知:在相同条件下N2H4·H2O的电离程度大于N2H5C1的水解程度。常温下,若将0.2mol/L N2H4·H2O溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合,则溶液中N2H-5、Cl-、OH-、H+离子浓度南大到小的顺序为 。
(14分)
有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,其元素特征信息如下表:
元素编号 |
元素特征信息 |
A |
A的单质是密度最小的物质 |
B |
B的单质能与冷水剧烈反应,所得强碱性溶液中含有两种电子数相同的阴、阳离子 |
C |
C的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍 |
D |
D与B同周期,该周期中D的简单离子半径最小 |
E |
B、C、E组成的36电子的化合物Y是家用消毒剂的主要成分 |
F |
F元素最高正价与最低负价的代数和为4 |
(1)写出化合物Y所含的化学键名称 ;
(2)D、E、F的简单离子半径由大到小的顺序是(用化学式表示) ;
(3)写出两种均含A、B、C、F四种元素的化合物在溶液中相互反应的离子方程式
;
(4)向Fe和D单质组成的混合物中,加入足量F的最高价氧化物对应水化物的稀溶液,固体全部溶解。向所得的溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,将产生的沉淀过滤出来,经洗涤、干燥、灼烧后得到一种固体,经称量发现该固体的质量和原混合物的质量恰好相等,则原混合物中D单质的质量分数为 ;
(5)一定量的石灰乳中通人一定量的E单质。两者恰好完全反应,生成物中有三种含E元素的离子.其中两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的曲线如图所示。则t2时刻消耗氢氧化钙质量为 g,此时反应的化学方程式为 。
(6)A、B形成的化合物BA在有机合成中用途很广泛。它可以夺取很多化合物中的质子而生成相应的钠化合物。写出它与乙醇反应的化学方程式 。
(14分)
现有A、B、C、D、E五种强电解质,分别含有下列阴阳离子(离子不可重复)。
阴离子 |
、、、、 |
阳离子 |
、、、、 |
已知:①A、B两溶液呈碱性,C、D、E溶液呈酸性。
②A、E两溶液反应既有气体,又有沉淀生成,A、C两溶液反应只有气体产生。
③D与其他四种溶液反应,均产生沉淀,C只与D反应产生沉淀。
试回答下列问题:
(1)写出:①B的化学式 ,②D与A反应生成难溶物的表达式 。
(2)A与E在溶液中反应的离子方程式为 。
(3)将pH相同的等体积A、B两种溶液稀释相同倍数后,溶液的pH关系是:
(填“>”、“<”或“=”)。
(4)将C溶液逐滴加入到等体积、等物质的量浓度的A溶液中,反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为 。
(5)在100mL 0.1 E溶液中,逐渐中入35 mL 2溶液,最终得到沉淀的物质的量为 mol。