依次增大,X与Q同族,Y和Z的原子序数之和与Q相等。下列说法正确的是 A.X与Q的最高化合价均为+6B.化合物QX2、YX2均能与NaOH溶液反应 C.简单氢化物的沸点:Q>Z>X D.W单质在空气中燃烧的产物是W2O2
14.化学的特征是从微观层次认识物质,以符号形式描述物质。下列实验对应的离子方
程式书写正确的是
A.用醋酸除去水垢中的碳酸钙:CaCO3 + 2H+ = Ca2++ CO2↑ + H2O
B.用氯化铁溶液刻蚀电路板:Fe3+ + Cu = Fe2+ +Cu2+
C.同物质的量浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合: NH4+ + OH- = NH3· H2O
D.用亚硫酸钠溶液吸收少量氯气:3SO32- + Cl2 +H2O = SO42- +2Cl- + 2HSO3- 15.室温下,通过下列实验探究NaHCO3溶液的性质。下列有关说法正确的是 实验 1 实验操作和现象 用pH计测定0.05 mol/L NaHCO3溶液,测得pH约为8.3 XW+XX-ZQYQZX2 向10 mL 0.05 mol/L NaHCO3溶液中滴加10 mL 0.05 mol/L NaOH溶液,反应结束后测得溶液pH约为10.3 3 向10 mL 0.05 mol/L NaHCO3溶液中滴加10 mL 0.05 mol/L HCl,反应结束后测得溶液pH约为5.6 4 向0.05 mol/L NaHCO3溶液中滴加过量0.1 mol/L Ca(OH)2溶液,产生白色沉淀 A. NaHCO3溶液中HCO3-的电离程度大于水解程度
B. 实验2滴加结束后:c(H+) + 2c(H2CO3) + c(HCO3-) =c(OH-) C. 实验3滴加过程中:c(Na+) = c(CO32-) + c(HCO3-) + c(H2CO3) D. 实验4反应静置后的上层清液中:c(Ca2+)·c(CO32-)< Ksp(CaCO3)
16.某锂离子电池的总反应为:2Li+FeS = Fe +Li2S。某小组以该电池为电源电解处理含Ba(OH)2废水和含Ni2+、Cl-的酸性废水,并分别获得BaCl2溶液和单质镍。电解处理的工作原理如下图所示[LiPF6·SO(CH3)2为锂离子电池的电解质]。下列说法正确的是 A.X与锂离子电池的Li电极相连
B.a室的电极反应式为:2H2O - 4e- =O2↑ + 4H+
C.离子膜M为阳离子交换膜,离子膜N为阴离子交换膜 D.若去掉离子膜M将a、b两室合并,则X电极的反应不变
二、非选择题:共56分。第17~19题为必考题,考生都必须作答。第20~21题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题:共42分。 17.(14分)
硫(KSCN)是一种用途广泛的化学药品,常用于合成树脂、杀虫杀菌剂等。某化学小组用下图实验装置模拟工业制备硫。
已知:①NH3不溶于CS2,CS2不溶于水且密度比水大。
②三颈烧瓶内发生反应CS2+3NH3 时易分解生成NH3和H2S
回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式是 。
NH4SCN+NH4HS。NH4HS在25℃
(2)装置B的名称是 。 (3)下列说法正确的是 。 A.可用装置A直接加热NH4Cl固取氨气 B.装置B可以填充P2O5
C.三颈烧瓶导气管应插入到下层液体中 D.装置D的作用是为了吸收NH3和H2S
(4)制备KSCN溶液:反应一段时间后,熄灭A处酒精灯,关闭K1,维持三颈烧
瓶内温度105℃一段时间,让CS2充分反应,然后打开K2,缓慢滴入KOH溶液,并继续维持105℃。判断CS2已反应完全的依据是 。 (5)制备KSCN晶体:先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再 , , 过滤,洗涤,干燥,得到硫晶体。 (6)测定产品中KSCN的含量
称取1.00 g实验产品,用蒸馏水溶解后,定容于100 mL容量瓶中,移取20.00 mL于锥形瓶中,加入几滴Fe(NO3)3溶液,用0.1000 mol·L-1AgNO3标准溶液滴定,平行测定三次,消耗AgNO3标准溶液体积的平均值为20.00 mL。
①滴定时发生的离子反应为SCN+Ag+= AgSCN↓(白色),则终点时的现象是 。 ②产品中KSCN的质量分数为 。 18.(14分)
锂离子电池正极材料的回收利用具有重大的现实意义。将废旧钴酸锂电池经过放电、拆解等操作后获得正极材料(主要成分是LiCoO2、铝箔和炭黑等),可采用湿法冶金工艺回收正极材料中的金属,其流程如下:
-
(1)钴酸锂中Co元素的化合价为 。
(2)加快碱浸的可行性措施是 。(任意写一条) (3)滤液I中的主要成分除了NaOH还有 。(写化学式) (4)“酸浸”中发生反应的离子方程式是 ;在酸浸过程
中不使用盐酸做浸出剂的原因可能是 。
(5)常温下, “沉钴”时加入碱使溶液pH = 8.5,此时溶液中c(Co2+)= 。(已知:Ksp[Co(OH)2 ] = 2×10-15)
(6)该工艺得到的Co(OH)2和Li2CO3混合后在空气中于800℃煅烧可进行LiCoO2材料
再生,写出LiCoO2材料再生的化学方程式 。
19.(14分)
当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点,因此碳的利用、捕集和减排成了研究的重点。
(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,所涉及的反应方程式为: 反应I:CO2(g)+4H2(g) ⇌ CH4(g)+2H2O(g) △H1 = -1.9 kJ·mol-1 反应II:CO2(g)+H2(g) ⇌ CO(g)+H2O(g) △H2 = +41.2 kJ·mol-1
则CH4(g)和H2O(g)重整生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为 。(2)将CO2和H2按体积比1:4混合(n总=5 mol),匀速通入装有Ru/TiO2催化剂的反应容器中发生反应I和反应II。反应相同时间,CO2转化率、CH4和CO选择性(选择性:转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)随温度变化曲线分别如图所示。
①a点的正反应速率和逆反应速率的大小关系为v正(a) v逆(a)(填“>”“=”或“<”)。 ②Ru/TiO2催化剂在较低温度主要选择 (填“反应I”或“反应II”)。 ③350℃~400℃温度区间,CO2转化率呈现减小的变化趋势,其原因是__________。 ④350℃时,反应达到平衡时容器体积为5 L,求该温度下反应I的平衡常数K= L2.mol-2。
(3)常温下,用NaOH溶液作CO2捕捉剂不仅可以降低碳排放,而且可得到重要的化
工产品Na2CO3。若某次捕捉后得到pH=10的溶液,则溶液中c(CO32):c(H2CO3)= 。(已知:常温下H2CO3:Ka1=4.5×107、Ka2=4.7×10(4)Na−CO2电池可以实现对CO2的利用,该类电池放电的反应
方程式为:4 Na +3CO2=2 Na 2CO3+C 。其工作原理如图所示,请写出正极的反应方程式 。
(二)选考题:共14分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
20.【选修3:物质结构与性质】(14分)
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)
Fe、Mg、Co、Ni与稀土元素钇(39Y)在工农业生产、军事、航空航天、能源、环境保护、生物医学等领域中应用广泛。回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置 ,基态Co原子价电子排布式为 。 (2)纳米Fe因其表面活性常用作有机催化剂,如图所示:
①化合物M的熔沸点低于化合物N,其主要原因是_______。
②化合物N中除苯环外其他C原子的杂化类型为_______,元素C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为_______。
(3)Ni(CO)4常用于制备纯镍,溶于乙醇、CCl4、苯等有机溶剂,为晶体,与配体互
为等电子体的阴离子 。(任意写一种).
(4)由Mg、C和Ni组成的新型超导材料晶体的立方晶胞结构如图所示:
①该新型超导材料的化学式为___________。
②若晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度
−3gcm为_____ 21.【选修5:有机化学基础】(14分)
有机物F对新型冠状肺炎有治疗作用。F的合成路线如下图所示,分子中Ar表示芳香基。
K2CO3→RCOCH2COR+HCl 已知:RCOCH3+RCOCl⎯⎯⎯(1)X的化学名称为_______。
(2)E→F的反应类型是________,D中含氧官能团的名称为________。 (3)写出C的结构简式
。
(4)写出A→B的化学方程式 。
(5)某芳香族化合物K与C互为同分异构体,则符合下列条件K的结构简式
为 。 ①与FeCl3发生显色反应 ②可发生水解反应和银镜反应 ③核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为1:2:2:2:1 (6)请以丙酮(CH3COCH3)和
为原料,参照题中所给信息(其它试剂任
选)设计合成的路线(不超过三步) 。