13.配离子的稳定性可用K不稳衡量,例如[Ag(NH3)2]的K不稳=+
cAgc2NH3cAgNH32。在一定温
度下,向0.1 mol /L银溶液中滴入稀氨水,发生反应Ag+2NH3ƒ[Ag(NH3)2]。溶液中pNH3与δ(X)的关系如图8。其中pNH3=-lg[c(NH3)]、δ(X)=
++
cAgcAgNH32nX(X
代表Ag或[Ag(NH3)2])。下列说法不正确的是
++
A.图中δ2代表的是δ([Ag(NH3)2]) B.向溶液中滴入稀,δ(Ag)减小 C.该溶液中c(NH4)+c(H)=c(OH) D.该温度时,K不稳([Ag(NH3)2])=10
第II卷
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须做答。第33题~第38题为选考题,考生根据要求做答。 (一)必考题:共129分。
26.(15分)无色透明的锆石(主要成分为ZrSiO4)酷似钻石,是很好的钻石代用品。锆石又称锆英石,常含有铁、铝、铜的氧化物杂质。工业上一种以锆英石为原料制备ZrO2的工艺流程如图23所示。
+
+
-
+
-7.3
+
+
已知:i.Zr在化合物中通常显+4价,“氯化”过程中除C、O元素外,其他元素均转化为高价氯化物;
ii.SiCl4极易水解生成硅酸;ZrCl4易溶于水,390℃升华;
iii.Fe(SCN)3难溶于有机溶剂MIBK,Zr(SCN)4在水中的溶解度小于在有机溶剂MIBK中的溶解度。
请回答下列问题:
(1)“粉碎”锆英石的目的为 。
(2)①“氯化”过程中,锆英石发生的主要反应的化学方程式为 。 ②“氯化”过程中ZrCl4的产率与温度、压强的关系如图24所示: 由图可知,“氯化”过程选择的最佳条件为 ;
“氯化”温度超过390℃时,ZrCl4产率降低的原因为 。
(3)“滤液1”中含有的阴离子除OH、Cl外,还有 。 (4)①常用的铜抑制剂有NaCN(),NaCN可与铜离子反应生成Cu(CN)2{Ksp[Cu(CN)2]=4×10
-10
-
-
}沉淀。已知盐酸溶解后的溶液中Cu的浓度为1 mol·L,当溶液中Cu浓度不大于
-1
-1
2+-12+
1×10 mol·L时即达到后续生产的要求,则欲处理1 L该溶液至少需要2 mol·L的NaCN溶液的体积为 L(溶液混合时的体积变化忽略不计,计算结果保留两位小数)。 ②由于有剧毒,所以需要对“废液”中的进行处理,通常选用漂白粉或漂白液在碱性条件下将氧化,其中一种产物为空气的主要成分。请写出在碱性条件下漂白液与反应的离子方程式 。
(5)通过“萃取”“反萃取”可以分离铁,富集锆,原理为 。
-6
27.(14分)硼酸三丁酯的结构简式为B(OCH2CH2CH2CH3),常温常压下为略带香味的油状液体,是一种重要的含硼有机物,主要用作有机溶剂、脱水剂和催化剂,其一种实验室制备的原理
B(OCH2CH2CH2CH3)+3H2O,装置如图25所示(夹持装置及微为H3BO3+3CH3CH2CH2CH2OH催化剂波加热装置已略去):
实验步骤如下:
I.向微波专用圆底烧瓶中加入磁力搅拌子,并加入6.2 g硼酸(H3BO3)和47.4 mL 正丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)以及1.0 g NaHSO4·H2O;
II.微波加热:60℃下2min,80℃下2min,90℃下5min,100℃下2min,118℃下2min;回流分水;
III.待反应结束后,蒸馏得产品20.2 g。 已知:正丁醇的密度为0.81 g·cm。 请回答下列问题:
(1)分水器使用前需检查 ,分水器的作用是 (任写一条)。 (2)图中仪器X的名称为 ,其进水口应为 (填“a”或“b”)口。 (3)为了提高转化率,常用带水剂把生成的水从反应体系中分离出。分别以下列四种物质作为制备硼酸三丁酯的带水剂,结果如表2所示,该实验选择正丁醇作带水剂,优点是 。
-3
(4)步骤II中需要在不同温度下进行加热,并控制好时间,加热方式采用微波加热的优点是 ;实验过程中发现,随着微波加热时间延长,硼酸三丁酯的产率增加,但当加热时间超过13min后,产率增加幅度明显减小,造成此现象可能的原因是 。
(5)蒸馏装置中仪器的选择和安装均正确的是(填选项字母)。
(6)本实验中硼酸三丁酯的产率为 (保留三位有效数字)。
28.(14分)减弱温室效应的方法之一是将CO2回收利用,科学家研究利用回收的CO2制取甲醛,反应的热化学方程式为CO2(g)+2H2(g)ƒCH2O(g)+H2O(g) △H。请回答下列问题: (1)已知:①CH2O(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(g) △H1=-480 kJ·mol; ②相关化学键的键能数据如表3所示:
-1
则CO2(g)+2H2(g)ƒCH2O(g)+H2O(g) △H= 。
(2)一定条件下,将n(CO2):n(H2)=1:2的混合气体充入恒温恒容的密闭容器中,发生反应CO2(g)+2H2(g)ƒCH2O(g)+H2O(g)。
①下列说明反应已经达到平衡状态的是 (填选项字母)。 a.容器内气体密度保持不变 b.H2O的体积分数保持不变
c.该反应的平衡常数保持不变 d.混合气体的平均相对分子质量不变
②下列措施既能提高H2的转化率又能加快反应速率的是 (填选项字母)。 a.升高温度 b.使用高效催化剂 c.缩小容器体积 d.扩大容器体积 (3)实验室在2L密闭容器中进行模拟上述合成CH2O的实验。T1℃时,将体积比为1:4的CO2和H2混合气体充入容器中,每隔一定时间测得容器内气体压强如表6所示:
①已知:vp(B)=△p(B)/△t,则反应开始10min内,用H2的压强变化表示该反应的平均反应速率为 kPa·min。
②T1℃时,反应的平衡常数Kp的代数式为Kp= kPa(Kp为用各气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)T2℃时,向体积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO2的混合气体,容器内气体压
-1
-1
强为1.2kPa,反应达到平衡时,CH2O的分压与起始
nH2的关系如图26所示:
nCO2
①当
nH2=2时,反应达到平衡后,若再向容器中加入CO2(g)和H2O(g),使二者分压均增
nCO2大0.05 kPa,则达到新平衡时,H2的转化率将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 ②当
nH2=2.5时,达到平衡状态后,CH2O的分压可能是图象中的点 (填“D”
nCO2“E”或“F”),原因为 。
(二)选考题:共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答。如果多做,则每科按所做的第一题计分。 35.(15分)[化学——选修3:物质结构与性质]
著名化学家徐光宪在稀土化学等领域取得了卓越成就,被誉为“稀土界的袁隆平”。稀土元素包括钪、钇和镧系元素。 请回答下列问题:
(1)写出基态二价钪离子(Sc)的核外电子排布式 ,其中电子占据的轨道数为 。
(2)在用重量法测定镧系元素和使镧系元素分离时,总是使之先转换成草酸盐,然后经过灼烧而得其氧化物,如2LnCl3+3H2C2O4+nH2O=Ln2(C2O4)3·nH2O+6HCl。
①H2C2O4中碳原子的杂化轨道类型为 ;1 mol H2C2O4分子中含σ键和π键的数目之比为 。
②H2O的VSEPR模型为 ;写出与H2O互为等电子体的一种阴离子的化学式 。
③HCl和H2O可以形成相对稳定的水合氢离子盐晶体,如HCl·2H2O,HCl·2H2O中含有H5O2,结构为
,在该离子中,存在的作用力有 。
+
2+
a.配位键 b.极性键 c.非极性键 d.离子键 e.金属键 f.氢键 g.范德华力 h.π键
i.σ键
(3)表6列出了核电荷数为21~25的元素的最高正化合价:
对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价,你发现的规律是 。
(4)PrO2(二氧化镨)的晶胞结构与CaF2相似,晶胞中Pr(镨)原子位于面心和顶点。假设相距最近的Pr原子与O原子之间的距离为a pm,则该晶体的密度为 g·cm(用NA表示阿伏加德罗常数的值,不必计算出结果)。
-3
36.(15分)[化学——选修5:有机化学基础]
环丁基甲酸是重要的有机合成中间体,图34是用烯烃A和羧酸D合成环丁基甲酸的路线。
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为 。
(2)B中官能团的名称为 、 。
(3)B→C的反应类型为 。D→E的反应类型为 。
(4)C+E→F的化学方程式为 。 (5)满足下列条件的H的所有同分异构体(不考虑立体异构)共有 种,其中核磁共振氢谱有3组峰的结构简式为 。 ①能使溴的四氯化碳溶液褪色 ②能与NaOH溶液反应 ③能与银氨溶液发生银镜反应 ④不含环状结构
(6)以和为原料,选用必要的无机试剂,写出合成
的路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂
和反应条件) 。