• 1、金红石是一种重要的钛矿石,具有较高的稳定性和化学惰性,其主要成分为TiO2 , 还含有少量Fe、Cr的氧化物。金属钛具有高强度、低密度、耐腐蚀等优良性能,广泛应用于航空航天、化工、医疗器械等领域。工业上常采用氯化法和还原法相结合的工艺来制备金属钛。工艺流程如下:

    (1)、Ti原子的价层电子轨道排布式为________。
    (2)、金红石粉碎后遇浓硫酸加热酸浸,转化成了TiO2+ , 加入大量水,水解成TiO2xH2O , 水解过程的化学方程式为________。
    (3)、若氯化过程产生等物质的量的CO和CO2 , 则该过程发生反应的化学方程式为________。
    (4)、还原过程用金属镁在高温下还原TiCl4得到金属Ti.

    ①还原过程需在气氛中进行(填字母)。

    a.氩气       b.N2       c.CO2       d.空气

    ②下列金属冶炼常用的方式和上述过程相似的是(填字母)。

    a.Al       b.Fe       c.Na       d.Pt

    ③钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线如图1所示,工业中实际生产选择1000左右进行,请解释原因:

    (5)、如图2是“碳中和”反应在钛的氧化物催化作用下的反应基理,该过程的总反应可以表示为________。

    (6)、四卤化钛熔点如下表所示,利用物质结构的知识解释熔点变化的原因:________。

    物质

    TiF4

    TiCl4

    TiBr4

    TiI4

    熔点/℃

    377

    -25

    38

    150

  • 2、亚硫酰氯的化学式为SOCl2 , 熔点为105 , 沸点为78.8 , 常温下是一种无色或黄色有气味的液体,有强烈刺激性气味,可与苯、氯仿、四氯化碳等溶剂混溶,遇水剧烈水解,加热易分解,主要用于制造酰基氯化物,还用于农药、医药、染料等的生产。某化学兴趣小组计划用如图所示的装置制备少量SOCl2(加持装置已略去),生成SOCl2的反应为SO2+Cl2+SCl2__Δ2SOCl2 , 回答下列问题:

    (1)、SOCl2的VSEPR模型名称为;价层电子总数和原子总数均相等的两种微粒(分子或离子)称为等电子体,写出SOCl2分子的一个等电子体:
    (2)、装置a的名称是 , 其中装有可以防止产物水解并除去未反应的气体,避免污染环境。
    (3)、由亚硫酸钠和浓硫酸制取SO2时,一般采用70%左右的浓硫酸的原因是________。
    (4)、装置A和C中的浓硫酸,除了起干燥气体和防止生成的产物水解的作用外,还有________的作用。
    (5)、装置D的作用是 , 装置E中反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为
    (6)、将AlCl3溶液蒸干并灼烧得不到无水AlCl3 , 而将SOCl2AlCl36H2O混合并加热可制得无水AlCl3 , 原因为________(用化学方程式表示)。
  • 3、常温下,一元弱碱BOH的KbBOH=2×103。在某体系中,B+OH不能穿过隔膜,未电离的BOH分子可以自由穿过该膜(如图所示)。设cBOH=cB++cBOH , 且隔膜两侧的溶液体积相同,使其达到平衡,下列相关叙述不正确的是(已知:lg20.3)

    A、溶液Ⅰ中BOH的电离程度比溶液Ⅱ中大 B、溶液Ⅱ中BOH的电离度cB+cBOH=151 C、撤去隔膜使溶液Ⅰ和溶液Ⅱ充分混合,所得溶液的pH约为12.7 D、向溶液Ⅰ中加入一定量NaOH固体,重新平衡后,溶液Ⅱ的pH也将增大
  • 4、乙烯被誉为石油化工的“龙头”,其衍生物占石化产品的75%以上。某化学兴趣小组模拟工业上乙烷分解制乙烯。恒温条件下,分别向体积为1L、2L、4L、8L的四个密闭容器(编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)中充入1molC2H6发生反应起始时容器Ⅰ中的压强为24MPa,10min后测得剩余C2H6的浓度分别为0.5mol/L、0.2mol/L、0.15mol/L、0.1mol/L,下列相关说法不正确的是
    A、容器Ⅱ中的平均反应速率比容器Ⅲ快 B、容器Ⅰ和Ⅱ处于平衡状态,容器Ⅲ和Ⅳ尚未平衡 C、容器Ⅲ达到平衡时,以各物质分压表示的压强平衡常数Kp=12MPa D、将容器Ⅳ压缩至1L,平衡后乙烷的转化率为50%
  • 5、以CuCl2溶液、浓盐酸为腐蚀液,能将覆铜板上不需要的铜腐蚀。某小组对此反应过程进行探究。

    资料:ⅰ.水溶液中:CuCl32呈无色;CuCl42呈黄色;Cu2Cl4H2O呈棕色。

    ⅱ.CuCl32CuCl+2Cl;CuCl为白色固体,难溶于水。

    将等体积的溶液a分别加到等量铜粉中,实验记录如下:

    实验

    溶液a

    现象

    CuCl2溶液(1molL1)

    产生白色沉淀,溶液蓝色变浅,5h时铜粉剩余

    浓盐酸(10molL1)

    产生无色气泡,溶液无色;继而溶液变为黄色;较长时间后溶液变为棕色,5h时铜粉剩余

    CuCl2溶液(1molL1)和浓盐酸(10molL1)

    溶液由黄绿色变为棕色,无气泡;随着反应进行,溶液颜色变浅,后接近于无色,5h时铜粉几乎无剩余

    经检验,Ⅱ中产生的气体为H2 , 下列有关说法中不正确的是

    A、Ⅰ中产生白色沉淀的过程可以描述为Cu+Cu2++2Cl=2CuCl B、5mol/LH2SO4加到铜粉中,溶液变蓝,未检测到H2。证明H2的产生与ClCu+结合成CuCl32 , 提高了Cu的还原性有关 C、对比实验Ⅰ、Ⅲ,分析实验Ⅲ中将溶液a加到铜粉中未产生白色沉淀的原因可能是Ⅲ中溶液的酸性太强,白色沉淀被溶解 D、实验Ⅱ、Ⅲ对比,实验Ⅱ中产生气泡,实验Ⅲ中无气泡,可能是在此条件下Cu2+CuCl42的氧化性强于H+
  • 6、铜和氧形成的一种离子化合物的晶体结构如图所示,设阳离子和阴离子的半径分别为apmbpm。下列相关说法不正确的是

    A、该离子化合物的化学式可以表示为Cu2O B、晶体中每个阳离子周围紧邻且距离相等的阳离子个数为12个 C、晶体的密度ρ=2.8843a+b3×NA×1032g/cm3 D、晶胞沿面对角线的剖面图为
  • 7、硫酸锌ZnSO4是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3 , 杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:

    所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如表所示:

    离子

    Fe3+

    Zn2+

    Cu2+

    Fe2+

    Mg2+

    Ksp

           4.0×1038

           6.7×1017

           2.2×1020

           8.0×1016

           1.8×1011

    下列有关说法不正确的是

    A、滤渣①的成分可能有Fe(OH)3SiO2CaSO4 B、调pH为5的X宜用Zn(OH)2NH3H2O , 不能用Ca(OH)2等强碱 C、加入KMnO4发生的反应为3Fe2++MnO4+7H2O=3Fe(OH)3+MnO2+5H+ D、脱钙镁的过程,酸性过强或碱性过强均不利于除钙镁
  • 8、瑞士科学家开发了一种由水激活的一次性印刷纸电池,研究人员先从一张浸入盐水后晾干的纸开始。首先在纸张的一侧涂上含有石墨粉的墨水,背面涂有含有锌粉的墨水,而纸张本身充当隔膜,因此这种特殊的纸张就成为了电池。其结构示意图如图所示。下列有关说法不正确的是

    A、当纸变湿时,纸中的盐会溶解并释放带电离子,从而使电解质具有导电性,起到电解质溶液的作用 B、Zn电极作负极,发生的电极反应为Zn2e+4OH=ZnOH42 C、该印刷纸电池的总反应为2Zn+O2=2ZnO D、若外电路转移2mmol电子,Zn电极上因Zn损耗减轻的质量为0.065g
  • 9、某种聚碳酸酯的透光性好,可制成车、船的挡风玻璃,以及眼镜镜片、光盘等。传统的合成方法为

    下列相关说法正确的是

    A、X()中,键长:②>①>③ B、生成1molZ的同时,还生成了2molHCl C、Z可以发生取代反应、加成反应、水解反应和消去反应 D、用碳酸二甲酯()代替Y,另一生成产物为CH3OH
  • 10、阅读下面一段材料,据此完成下面小题:

    离子晶体的熔点,有的很高,如CaO的熔点为2613 , 有的较低,如NH4NO3CaH2PO42的熔点分别为170℃、109℃。早在1914年就有人发现,引入有机基团可降低离子化合物的熔点,如C2H5NH3NO3的熔点只有12℃,比NH4NO3低了158!大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子。常见的阴离子如四氯铝酸根AlCl4、六氟磷酸根PF6、四氟硼酸根BF4等,常见的阳离子如季铵离子(R4N+ , 即NH4+的H被烃基R取代)、带烃基侧链的咪唑、嘧啶等有环状含氮结构的有机胺正离子等。1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是常见的离子液体,其结构如图所示:

    (1)、下列说法正确的是
    A、元素的第二电离能:F>N>O B、氢化物的熔、沸点:HF>NH3>PH3 C、分子的极性:BF3>NF3 D、键角:NH3<PH3
    (2)、有关1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的结构,下列叙述错误的是
    A、咪唑环上C原子和N原子的杂化方式相同 B、1-丁基-3-甲基咪唑阳离子中共面的原子最多有16个 C、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐在水中的溶解度比在苯中大 D、PF6的空间结构为正八面体
    (3)、下列有关离子液体的叙述,错误的是
    A、离子液体之所以在常温下呈液体,是因为其阴、阳离子的体积大,离子键强度小 B、四氟合硼酸四甲基铵CH34N+BF4相对分子质量小于四氟合铝酸四甲基铵CH34N+AlF4 , 因此前者的熔点比后者低 C、咪唑()有较强的碱性,一般通过2号氮原子体现 D、离子液体熔点低,但难挥发,且具有良好的导电性,可用于制造原电池的电解质
  • 11、化学方程式是化学独有的学科语言,下列过程所对应的化学方程式或离子方程式错误的是
    A、用铁氰化钾检验FeSO4溶液中的Fe2+K3FeCN6+FeSO4=KFeFeCN6+K2SO4 B、H2O2使酸性KMnO4溶液褪色:2MnO4+H2O2+6H+=2Mn2++3O2+4H2O C、铅酸蓄电池充放电的反应:Pb+PbO2+4H++2SO422PbSO4+2H2O D、苯酚钠溶液中通入少量CO2+CO2+H2O→+NaHCO3
  • 12、化学是一门以实验为基础的自然科学,下列相关实验操作不正确的是
    A、浓硫酸在运输和储存时要张贴标志 B、利用CuSO4溶液除去电石制C2H2中混有的H2SPH3气体 C、向存在大量AgCl固体的AgCl饱和溶液中加入少量蒸馏水稀释,cCl不变 D、重结晶法提纯苯甲酸需要用到烧杯、分液漏斗、玻璃棒等玻璃仪器
  • 13、化学用语是化学学科的独特语言,下列化学用语的表述正确的是
    A、二氧化硅的分子式:SiO2 B、苯环中的大π键: C、有机物的名称:3-异丙基戊烷 D、在水中的电离:+H2O+OH-
  • 14、化学与生活密切相关,下列涉及生产生活有关的化学原理的表述,错误的是
    A、淀粉、蔗糖水解产生的葡萄糖发生还原反应为生物体提供能量 B、谷氨酸钠(味精)常用于增味剂,碳酸氢钠、碳酸氢铵用于食品膨松剂 C、聚酰胺纤维、聚对苯二甲酸乙二酯纤维等强度高、弹性好、耐磨,可用作渔网、绳索 D、在DNA的双螺旋结构中,依靠形成氢键实现碱基互补配对
  • 15、半导体材料硅的表面进行抛光处理的反应原理为:3Si+2Cr2O72+28H+=3Si4++4Cr3++14H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
    A、1molSi中含有SiSi键的数目为4NA B、标准状况下,2.7gH2O中含有的电子总数为1.5NA C、1LpH=40.1mol/LK2Cr2O7溶液中Cr2O72离子数为0.1NA D、反应每生成1mol氧化产物,转移电子数目为2NA
  • 16、

    甲醇是主要的有机原料,常利用CH4、CO2等进行制备。回答下列问题:

    Ⅰ.甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。

    (1)2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(l) ∆H=-329kJ/mol,该反应的正反应方向在________(填“高温”或“低温”)条件下更有利于其自发进行。

    (2)已知大多数气体分子在催化剂表面的吸附过程是放热的。从反应速率的角度分析,通入CH4后将体系温度维持在200℃的原因是________(不考虑催化剂活性变化)。

    Ⅱ.利用合成气CO、H2制备甲醇,涉及的反应如下:

    反应①:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g) +H2O(g)     ∆H1<0

    反应②:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)     ∆H2>0

    在不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3进行投料,在容器中发生反应①、②,平衡时,CO和 CH3OH在含碳产物(即 CH3OH和CO)中物质的量分数及 CO2的转化率随温度的变化如下图所示。

    (3)判断图中压强。 p1、p2、p3大到小的顺序为________。

    (4)压强不变时,分析升温过程中CO2转化率变化的原因:________。

    (5)在某恒温恒容体系中,按起始c(CO2)=1mol/L、c(H2)=3mol/L进行实验,平衡时 CH3OH的物质的量分数为点M,此时(CO2转化率为20%,则该条件下反应②正反应的平衡常数K=                 (保留一位有效数字)。

    Ⅲ.科学家设计如图所示装置(串联光电催化反应池)减少CO2排放并获取制备甲醇的原料CH4

    (6)光催化电池中的半导体是在晶体硅中掺杂硼原子和磷原子实现的。p型半导体也称为空穴型半导体,n型半导体也称为电子型半导体。据此,推测 n型半导体掺杂的是________(填元素符号)。

    (7)产生 CH4的电极反应式为________。

  • 17、左旋多巴(A)是治疗帕金森的一线药物,临床疗效佳,但长期服用可能诱发异动症,为在保证药效的同时降低毒副作用,可合成其衍生物(H)进行替代。一种制备H的合成路线如下:

    已知:表示由纸面向外伸展的共价键,-Boc代表-COOC(CH3)3

    回答下列问题:

    (1)、物质C中存在能发生水解反应的含氧官能团,其名称为________。
    (2)、步骤①的反应类型为 , 其化学反应方程式为
    (3)、步骤②、③的目的是________。
    (4)、TFA表示CF3COOH,根据路易斯酸碱理论,CF3COO-和CH3COO-属于碱,其碱性大小随氧原子电子云密度增大而增强,请比较二者碱性:CF3COO-________CH3COO-(填“>”或“<”)。
    (5)、已知-Boc是目前有机合成中广为采用的氨基保护基,选择性较好,短时间内一般不会与醇羟基反应,原理如下:

    结合题目所给合成路线与上述信息,设计以HOCH2CH2CH2NH2、HCHO为原料制备的路线________(用流程图表示,其他试剂任选)。

  • 18、钴、镍是重要的战略物资,但资源匮乏。某冶金厂的废炉渣中含下列化学成分(表1)。现用如下工艺流程从废炉渣中综合回收Cu、Ni、Co。

    表1废炉渣的主要化学成分

    元素

    Cu

    Co

    Ni

    Fe

    Mn

    Ca

    Mg

    Ti

    Zn

    质量百分数/%

    13.38

    1.53

    27.25

    16.8

    <0.01

    2.0

    <0.03|

    0.03

    <0.01

    表2有机相中P204体积分数对萃取除杂效果的影响

    φ(P204)/%

    萃余液中金属离子质量浓度/(g·L-¹)

    Co2+

    Ni2+

    Cu2+

    Fe2+

    Zn2+

    Mn2+

    10

    1.45

    27.2

    0.017

    <0.005

    0.004

    0.01

    15

    1.40

    26.8

    0.005

    <0.005

    0.005

    0.005

    20

    1.20

    26.1

    <0.005

    <0.005

    0.005

    0.003

    已知:CaF2、MgF2难溶于水。

    回答下列问题:

    (1)、“酸浸”中稀硝酸需要缓慢加入反应液的原因是________。
    (2)、“除铁1”中发生除杂反应的离子方程式为;若省去此步骤,对后续步骤造成的影响是
    (3)、“滤渣2”中含有________。
    (4)、“除铁2”的原理是溶液中的Fe2(SO4)3和Na2SO4在90℃左右,产生黄钠铁矾晶体Na2Fe6SO44OH12请写出该反应的化学方程式:。该步骤若加入Na2CO3溶液,可以提高除铁效率,试从化学平衡角度解释原因:
    (5)、“萃取1”中有机相(P204-煤油)中P204的体积分数不同,对金属离子的萃取效果也不同。表2是不同体积分数的P204-煤油溶液萃取除杂的效果数据,最合适的是________%。
    (6)、已知下图分别是萃取剂P204和P507的结构(R是同一烃基),两物质中P=O上的氧原子均可与Co2+配位形成配位化合物。请结合物质结构知识分析两者配位能力大小:O(P204)________O(P507)(填“大于”“小于”或“等于”)。

  • 19、

    铋酸钠(NaBiO3是一种新型的光催化剂。实验室利用如图所示装置制取铋酸钠。(加热和夹持仪器已略去)

    已知:(BiOH3是难溶于水的白色固体;

    NaBiO3为浅黄色固体。不溶于冷水,在空气、热水及酸溶液中发生分解;

    ③Bi3+在酸性水溶液中呈无色。

    回答下列问题:

    Ⅰ.制取铋酸钠

    (1)检查装置气密性并加入试剂,装置丙中盛放BiOH3固体与过量NaOH溶液的混合物,打开K1、K3 , 向三颈烧瓶中滴加浓盐酸。仪器X的名称为________;装置丙中发生反应的离子方程式为________。

    (2)装置乙中间长导管的作用是________。

    (3)当装置丙中反应已完成,立即关闭K1、K3 , 打开K2 , 向甲中加入足量NaOH溶液,作用是________;装置丁中盛放NaOH溶液,其中发生反应的化学方程式为________。

    Ⅱ.铋酸钠的分离提纯

    (4)反应结束后,为了从装置丙中获取NaBiO3粗产品,下列选项中最合理的操作组合是________(填标号)。

    a.在冰水中冷却

    b.用普通漏斗过滤

    c.用布氏漏斗抽滤

    d.冷水洗涤

    e.热水洗涤

    f.自然晾干

    g.在干燥器中干燥

    Ⅲ.铋酸钠纯度的测定

    (5)取上述制得的NaBiO3粗产品mg,加入足量的稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反应,生成Bi3+ , 溶液变为紫红色。将反应后的溶液准确配制成100mL溶液,取25.00mL用nmol/L的H2C2O4标准溶液滴定,到达滴定终点时消耗H2C2O4溶液VmL。该产品的纯度是________(用含n、m、V的代数式表示)。

  • 20、常温下,用浓度为(0.20molL1的HCl标准溶液滴定10mL浓度均为0.20molL1的NaOH和Na2A的混合溶液,溶液中含A微粒的分布分数δ[δX=nXnH2A+nHA+nA2X表示H2A、HA或A2]随pH变化曲线及滴定曲线如图(忽略溶液混合后体积变化)。下列说法错误的是

    A、HAH++A2的K≈10-8.4 B、a点存在:cCl->cA2- C、V1<15 D、c点存在:cH++cNa+=2cCl+cOH
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