(一)必考题(3题,共43分)
8.(15分)“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展,一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义。请你回答以下问题:
(1)无机非金属材料。高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备:
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①写出步骤①的化学方程式 。
②步骤②经过冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃),提纯SiHCl3的主要化学操作的名称是 。
(2)磁性材料。这种材料一般含有铁元素,铁是用途最为广泛的金属,也较为活泼,所以从它的使用开始就不断实施着对它的防护。最常见的铁制品腐蚀就是电化学腐蚀,请写出最为普遍的电化学腐蚀的负极反应式 。
(3)激光材料。我国是激光技术先进的国家,红宝石(Al2O3)是最早用于产生激光的材料,它是一种两性氧化物,请用离子方程式加以说明: , 。
(4)纳米材料。胶体是一种物质以“纳米”颗粒的形式分散到另一种物质里形成的分散系,胶体粒子的直经大约是 ,三氯化铁溶液可以加速伤口止血,请简述原因 。
(5)高分子材料。可以分成无机高分子材料和有机高分子材料。一种新型高效净水剂[A1Fe(OH)nCl6-n]m就属于无机高分子材料,广泛应用于生活用水和工业污水处理,其中铁元素的化合价为 ;一种合成纤维腈纶,又称“人造羊毛”,由丙烯腈(CH2==CH-CN)为原料聚合生成,请写出生成该有机高分子材料的化学方程式 。
9.(15分)某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程,以该矿样为原料生产CuCl2•2H2O晶体。
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已知:在20℃时,氯化铜的溶解度是73g;常温下,金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表。
|
金属离子 |
开始形成氢氧化物沉淀的pH |
完全形成氢氧化物沉淀的pH |
|
Fe2+ |
7.0 |
9.0 |
|
Fe3+ |
1.9 |
3.2 |
|
Cu2+[来源:高&考%资(源#网] |
4.7 |
6.7 |
回答下列问题:
(1)步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中使用中学化学
常见物质、右图所示装置制取氧气,试写出你熟悉的、符合上
述条件的两个化学方程式
(2)在焙烧过程中还有废气产生,其中一种是主要的大气污染物。
若在实验室中以碱液吸收处理之,下列A、B、C装置中可
行的是____(填字母);若选用甲装置,则烧杯中的下层液体
可以是 (填字母);若选用甲装置,则烧杯中的下层液体可以是 。
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(3)步骤②酸浸过程中,需要用到3 mollL的盐酸l00mL,配制该盐酸溶液时,除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要的仪器有____;
(4)步骤④加入物质X的目的是 ,物质X可以选用下列物质中的 ;
A.氧化铜 B.稀盐酸 C.氨水 D.氧化亚铁
(5)在整个生产流程中,共需要进行 次过滤操作。
10.(13分)CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
(1)其中一种途径是将CO2转化成有机物实现碳循环。如:
2CO2(g)+2H2O(l)===C2 H4 (g)+3O2(g) △H=十1411.0kJ/mol
2CO2(g) +3H2 O(l)=C2 H5OH(1)十3O2(g)△H = +1366.8kJ/mol
则由乙烯水化制乙醇反应的热化学方程式为 。
(2)在一定条件下,6H2(g)+2CO2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。
|
CO2转化率(%) n(H2)/n(CO2) |
500 |
600 |
700 |
800 |
|
1.5 |
45 |
33 |
20 |
12 |
|
2 |
60 |
43 |
28 |
15 |
|
3 |
83 |
62 |
37 |
22 |
根据上表中数据分析:
①温度一定时,提高氢碳比[著轰击],CO2的转化率 (填“增大”“减小”
“不变”)。
②该反应的正反应为 (填“吸”或“放”)热反应。
(3)定条件下,将3 rrlolH2和ImolCO2两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。2min末该反应达到平衡,测得CH30H的浓度为0.2mol/L。下列判断不正确的是___ _。
a.该条件下此反应的化学平衡常数表达式为
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b.H2的平均反应速率为0.3mol/(L.s)
c.CO2的转化率为60%
d.若混合气体的密度不再改变时,该反应一
定达到平衡状态
(4)如图是乙醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,则a处通入的是 (填“乙醇”或“氧气”),b处电极上发生的电极反应是: 。
(5)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其
溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为
,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为
。