2H2(g)?SO)2(g?S(g?) ( 2g ) ?H?90.4kJ?mol?1 2HO?1mol 2CO(g)?O2(g)?2CO2(g) ?H??566.0kJ? 2H2(g)?O)2(g?mol?1 g ) ?H??483.6kJ?2H2O(S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式为 。
(3) 方法Ⅲ中用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置
如右图所示。阳极区放出气体的成分为 。
(填化学式)
18. (12分)正极材料为LiCoO2的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。
(1)橄榄石型LiFeP4O是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过、H3PO4与LiOH溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、(NH4)2Fe(SO4)2高温成型而制得。
①共沉淀反应投料时,不将(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合的原因是 。 ②共沉淀反应的化学方程式为 。
③高温成型前,常向LiFePO4中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的
LiFePO4的导电性能外,还能 。
(2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有LiCoO2及少量AI、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂。
2?2?① 在上述溶解过程中,S2O3被氧化成SO4,LiCoO2在溶解过程中反应的化学方
程式为 。 ② Co(OH)2在空气中加热时,固体残留率随温度的变化 如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全 脱水,则1000℃时,剩余固体的成分为 。(填化学式); 在350~400℃范围内,剩余固体的成分为 。(填化学式)。
6
19. (14分)阿立哌唑(A)是一种新的抗精神分裂症药物,可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到。
线路一:
线路二:
(1)E的结构简式为 。
(2)由C、D生成化合物F的反应类型是 。 (3)合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G,G的结构简式为 。 (4)H属于??氨基酸,与B的水解产物互为同分异构体。H能与FeCl3溶液发生显色反应,且苯环上的一氯代物只有2种。写出两种满足上述条件的H的结构简式: 。
(5)已知:,写出由C制备化合物的合成路
线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:
20.(10分)以水氯镁石(主要成分为MgCl2? 6H2O)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下:滤液 NH、NH4HCO3 H2O3 3
水氯 溶 解 预氨沉淀热水过滤 碱式
镁石 化 镁 解 碳酸
NH (l)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常温下Mg(OH)2的Ksp?1.8?10??6?12?中cOH?3.0?10mol?L,则溶液中cMg= 。
?11,若溶液
???? (2)上述流程中的滤液浓缩结晶,所得主要固体物质的化学式为 。 (3)高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。取碱式碳酸镁4.66g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00g和标准状况下CO20.896L,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。
(4)若热水解不完全,所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3,则产品中镁的质量分数 ▲
7
(填 “升高”、“降低”或“不变”)。
21. (12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。 A.乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔。
2?2?2?2?(1) CaC2中C2与O2互为等电子体,O2的电子式可表示为 ;1mol O2中含
有的?键数目为 。
(2)将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀。Cu基态核外电子排布式为 。
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C?CH?C?N)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 ;分子中处于同一直线上的原子数目最多为 。
(4) CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如右图所示),但CaC2晶
2?体中含有的中哑铃形C2的存在,使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中12?个Ca周围距离最近的C2数目为 。
2??B.对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备。
一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),在CCl4溶液中,加入乙酸酐(有脱水作用),45℃反应1h 。反应结束后,过滤,滤液分别用5% NaHCO3,溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯。 (l)上述实验中过滤的目的是 。
(2) 滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于 层(填“上”或'下”);放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有 。 (3) 下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。 催化剂 ]n(催化剂) n(甲苯) 1.0 1.2 0.15 0.25 0.32 硝化产物中各种异构体质量分数(%) 对硝基甲苯 35.6 36.5 44.6 46.3 47.9 8
总产率(%)
4.2 4.0 0.3 0.9 0.3 98.0 99.8 98.9 99.9 99.9 邻硝基甲苯 60.2 59.5 55.1 52.8 51.8 间硝基甲苯 浓H2SO4 NaHSO4
0.36 45.2 54.2 0.6 99.9 ①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为 。 ②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点是 。 ③与浓硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的优点有_ 、 。
9
化学试题参考答案
单项选择题:本题包括7小题,每小题2分,共计l4分。 1.D 2. C 3. B 4. D 5. A 6. C 7.B
不定项选择题:本题包括7小题,每小厦4分.共计28分。 8.AC 9. BD 10. B 11. C 12. D 13. BC 14. BD
非选择题(共78分)
15. (12分)
(1)①Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O
②控制适当的温度 缓慢通入混合气体 ③Mn2+催化O2与H2SO3,反应生成H2S04
(2)①边搅拌边加入NaHCO3(Na2CO3),并控制溶液PH<7.7
②过滤,用少量水洗涤2~3次。 ③检验SO42-是否被洗涤除去 ④用少量C2H5OH洗涤
(凡合理答案均可) 16. (10分)
(1)Ba(FeO2)2+8HNO3=Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O (2)防止反应速度过快 浓HNO3易挥发、分解 (3)BaCO3 Fe H
3+
+
(4)减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染 (凡合理答案均可) 17. (8分) (1)A、C
?? HCO3?SO2?CO2?HSO3?H??574.0 kJ?mol (2)S?g??O2?g?=SO2?g? ?1 (3)O2、SO2 18.(12分)
(1)①Fe在碱性条件下更易被氧化(凡合理答案均可)
②?NH4?2Fe?SO4?2?LiOH?H3PO4=LiFePO4??2NH4HSO4?H2O ③与空气中O2反应,防止LiFePO4中的Fe被氧化
10
2?2?