4.22

7．合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，曾三次获诺贝尔化学奖。下列说法错误的是

A．合成氨技术实现了“从空气到面包” 

B．合成氨涉及氧化还原反应

C．高效催化剂是合成氨反应的重要条件

D．合成氨所需要的氢气主要来自于电解水

8．PX是纺织工业的基础原料，其结构简式为 ，下列关于PX的说法正确的是

A．属于饱和烃 

B．其一氯代物有四种

C．可用于生产对苯二甲酸

D．分子中所有原子都处于同一平面

9．W、X、Y、Z均为短周期元素，W－的电子层结构与氦相同， X、Y处在同一周期，X、Y的原子最外层电子数分别为1、6，Z原子的L电子层有7个电子，下列说法正确的是

A．单质沸点：W＞Z 

B．离子半径：Y2－＞Z－

C．原子序数：Z＞Y＞X＞W

D．W分别与Y、Z形成的化合物中均只含极性共价键

10．设NA为阿伏加德罗常数，下列叙述中正确的是

A．0.1mol·L－1的NH4NO3溶液中含有的氮原子数为0.2NA

B．1 mol氯气分别与足量铁和铝完全反应时转移的电子数均为3NA

C．16g O2和16g O3均含有NA个氧原子

D．25℃时1L pH=1的H2SO4溶液中含有H+的数目为0.2NA

11．锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池基本原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。下列说法正确的是

A．外电路的电流方向是由a极流向b极

B．电池负极反应式为MnO2+e—+Li+=LiMnO2

C．该电池电解液可用LiClO4水溶液代替

D．从废旧锂锰电池的正极材料中可回收金属Li、Mn

12．下列实验方案不能达到实验目的的是

A．AgCl、Ag2C2O4、AgI三者的饱和溶液中c(Ag+)大小顺序：Ag2C2O4＞AgCl＞AgI

B．将0.02 mol·L－1AgNO3溶液和0.02 mol·L－1Na2SO4溶液等体积混合，有沉淀生成

C．向5mL饱和AgCl溶液中滴加0.5mL 0.1 mol·L－1KI溶液，无沉淀生成

D．向浓度均为0.1mol·L－1NaCl和KI混合溶液中滴加AgNO3溶液，先有白色沉淀生成

26．（14分）

氯气与碱溶液反应，在低温和稀碱溶液中主要产物是C    lO—和Cl—，在75℃以上和浓碱溶液中主要产物是ClO3—和Cl—。研究小组用如下实验装置制取氯酸钾（KClO3），并测定其纯度。

回答下列问题：

（1）检查装置气密性后，添加药品，待装置Ⅲ水温升至75℃开始反应。  

①装置Ⅰ的作用是制备________，反应的化学方程式为________。

②若取消装置Ⅱ，对本实验的影响是________。

③实验结束，拆解装置Ⅰ前为了防止大量氯气逸出，可采取的措施是________。

④从装置Ⅲ的试管中分离得到KClO3粗产品，其中混有的杂质是KClO和________。

   （2）已知碱性条件下，ClO—有强氧化性，而ClO3—氧化性很弱。设计实验证明：碱性条件下，H2O2能被ClO—氧化，而不能被ClO3—氧化________。

   （3）为测定产品KClO3的纯度，进行如下实验：

步骤1：取2.45g样品溶于水配成250mL溶液。

步骤2：取25.00mL溶液于锥形瓶中，调至pH＝10，滴加足量H2O2溶液充分振荡，然后煮沸溶液1~2分钟，冷却。

步骤3：加入过量KI溶液，再逐滴加入足量稀硫酸。（ClO3—+6I—+6H+＝Cl—+3I2+3H2O）

步骤4：加入指示剂，用0.5000 mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL。（2S2O32—+I2＝S4O62—+2I—）

①步骤2的目的是________。写出煮沸时反应的化学方程式________。

②样品中KClO3的质量分数为________。（KClO3式量：122.5）

27．（14分）

一种磁性材料的磨削废料（含镍质量分数约21%）主要成分是铁镍合金，还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。由该废料制备纯度较高的氢氧化镍，工艺流程如下：

 回答下列问题：

（1）合金中的镍难溶于稀硫酸，“酸溶”时除了加入稀硫酸，还要边搅拌边缓慢加入稀，反应有N2生成。写出金属镍溶解的离子方程式________。

（2）“除铁”时H2O2的作用是________，为了证明添加的H2O2已足量，应选择的试剂是________（填“铁”或“硫”）溶液。黄钠铁矾[NaxFey(SO4)m(OH)n]具有沉淀颗粒大、沉淀速率快、容易过滤等特点，则x∶y∶m∶n＝1∶3∶2∶________。

（3）“除铜”时，反应的离子方程式为________，若用Na2S或Na2S2O3代替H2S除铜，优点是________。

（4）已知除杂过程在陶瓷容器中进行，NaF的实际用量为理论用量的1.1倍，用量不宜过大的原因是________。

（5）100kg废料经上述工艺制得Ni(OH)2固体的质量为31kg，则镍回收率的计算式为________。

（6）镍氢电池已成为混合动力汽车的主要电池类型，其工作原理如下：

（式中M为储氢合金）

写出电池放电过程中正极的电极反应式________。

28．（15分）

以高纯H2为燃料的质子交换膜燃料电池具有能量效率高、无污染等优点，但燃料中若混有CO将显著缩短电池寿命。以甲醇为原料制取高纯H2是重要研究方向。

（1）甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2，氢元素利用率达100%，反应的化学方程式为________，该方法的缺点是________。

（2）甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应：

主反应：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)    △H＝+49 kJ·mol-1

副反应：H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g)       △H＝+41 kJ·mol-1

①既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是________。

②分析适当增大水醇比（nH2O∶nCH3OH）对甲醇水蒸气重整制氢的好处________。

③某温度下，将nH2O∶nCH3OH=1:1的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为p1，反应达到平衡时总压强为p2，则平衡时甲醇的转化率为________。（忽略副反应）

④工业生产中，单位时间内，单位体积的催化剂所处理的气体体积叫做空速[单位为m3/(m3催化剂·h)，简化为h—1]。一定条件下，甲醇的转化率与温度、空速的关系如图。空速越大，甲醇的转化率受温度影响越________。其他条件相同，比较230℃时1200h—1和300h—1两种空速下相同时间内H2的产量，前者约为后者的________倍。（忽略副反应，保留2位有效数字）

   （3）甲醇水蒸气重整制氢消耗大量热能，科学家提出在原料气中掺入一定量氧气，理论上可实现甲醇水蒸气自热重整制氢。

已知：CH3OH(g)+O2（g）CO2(g)+2H2(g)    △H＝－193kJ·mol-1

则5CH3OH(g) +4H2O(g) +O2（g） 5CO2(g)+ 14H2(g)的△H＝________ kJ·mol-1。

36．[化学——选修2：化学与技术]（15分）

钒（V）是重要的战略资源，广泛应用于钢铁、航空、化工等行业。石煤是低品位的含钒矿石，其中钒元素主要以VO2、V2O3、V2O5形式存在。工业上以石煤为原料，采用钙化焙烧提钒和钠化焙烧提钒的部分工艺如下：

（注：固体1和溶液1含钒物质的主要成分相同。）

回答下列问题：

（1）“钙化焙烧提钒”工艺中，可能用到的工业设备有________。

         A. 离心机     B.  焙烧炉  C. 离子交换柱     D. 分馏塔

（2）“钙化焙烧提钒”工艺中，VO2、V2O3均被氧化为V2O5，再与CaO反应。

①由V2O3得到Ca(VO3)2的化学方程式为________。在此生产工艺中，CaO可用_______替代。

②“浸取”操作中反应的离子方程式为________。[已知Ca(VO3)2在水中的溶解度很小]

③NH4VO3焙烧时产生的碱性气体A可循环利用，具体措施是________。

（3）“钠化焙烧提钒”工艺中，固体1的含钒物质化学式为_________。其焙烧过程需通入空气，反应的气体产物Cl2、HCl会污染环境，可用_______（填化学式）吸收以达到循环利用的目的。

（4）以V2O5为原料，通过铝热反应冶炼钒，化学方程式为________。某石煤中矾元素的含量为1.2%，使用“钠化焙烧提钒”工艺，矾的总回收率为77%，则10t石煤理论上最多可以生产________t金属钒。（计算结果保留2位有效数字）

37．[化学——选修3：物质结构与性质]（15分）

W、X、Y、Z为前四周期的元素，原子序数依次增大。W原子中各能级上的电子数相等，有2个未成对电子；X与W在同一周期，也有两个未成对电子；Y2+与X2—具有相同的电子构型，Z的原子序数为28。

（1）Z原子的价层电子排布式为________。

（2）与同周期的相邻元素比较，Y原子的第一电离能________（填“较大”或“较小”），原因是________。

（3）WX2分子中，共价键的类型有________，W原子的杂化轨道类型为________；WX32—中心原子上的孤电子对数为________，立体构型为________，写出与WX32—具有相同空间构型和键合形式的分子或离子：________（写两种）。

（4）化合物YX的晶体结构与NaCl相同，Y的配位数是________；其熔点________（填“高于”、“低于”或“约等于”）NaCl，原因是________（从晶体微观结构的角度解释）。

（5）由W、Y、Z三种元素组成的一种简单立方结构的化合物具有超导性，其晶胞中W位于体心位置，Y位于顶角，Z占据面心位置，该化合物的化学式为________，晶体中Y原子周围距离最近的Z原子有________个，该新型超导材料晶胞参数a=0.3812nm，列式计算该晶体的密度（g·cm—3）________。

38．[化学——选修5：有机化学基础]（15分）

A（C2H4）和E（C3H4）是基本有机化工原料。由A和E制备聚酰亚胺泡沫塑料（PMI）合成路线如下所示：（部分反应条件略去）

回答下列问题：

（1）A的名称是________，E的结构简式是________。

（2）B含有的官能团是________，C的结构简式是________。

（3）④的反应类型是________，F的结构简式是________。

（4）D的同系物G比D相对分子质量多14。G的同分异构体中，能发生银镜反应且1 mol G恰好消耗4 mol Ag(NH3)2OH，共有________种（不考虑立体异构），其中一种同分异构体的核磁共振氢谱只呈现2个吸收峰，其结构简式为________。

（5）由及其他物质为原料经如下步骤可合成对甲基苯丙烯酸甲酯：

反应1中的试剂与条件为________，反应3的化学方程式为________。下载本文