28.(15分)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硫、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450-500°C)，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。

相关信息如下：

a.四氯化硅遇水极易水解；

b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；

c.有关物质的物理常数见下表：

请回答下列问题：

(1)写出装置A中发生反应的离子方程式　　　　　　　　　 。

(2)装置A中g管的作用是　　　　　　　 ；装置C中的试剂是　　　　　 ；装置E中的h瓶需要冷却理由是　　　　　　　　　 。

(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是　　　　　　　 (填写元素符号)。

(4)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，是铁元素还原成Fe²⁺ ，再用KMnO₄标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：

①滴定前是否要滴加指示剂？　　　　　　 (填“是”或“否”)，请说明理由　　　　　 。

②某同学称取5.000g残留物，预处理后在容量瓶中配制成100ml溶液，移取25.00ml，试样溶液，用1.000×10^-2mol· L^-1KMnO₄标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00ml,则残留物中铁元素的质量分数是　　　　　　 。

答案(1)MnO₂ + 4H⁺ + 2Cl^－Mn²⁺ + Cl₂↑ + 2H₂O

(2)平衡压强　 浓硫酸　 使SiCl₄ 冷凝

(3)Al、P、Cl

(4)①否；KMnO₄溶液自身可作指示剂；

②4.480%

[解析]制备四氯化硅的原料为Cl₂和Si。A装置为Cl₂的制备装置，B、C装置为除杂装置。先用B除去HCl，再用C(浓H₂SO₄)除去H₂O蒸气。Cl₂通入粗硅中反应，用冷水将产生SiCl₄冷凝即可。(1)制取氯气用浓盐酸和MnO₂在加热条件下反应。(2)g管是将分液漏斗与烧瓶相连，则它们中的压强是相待的，这样便于盐酸能顺利滴下。SiCl₄的沸点很低，只有57.7℃，而反应的温度达几百度，故需要冷凝收集。(3)从物质的物理性质表可发现，AlCl₃,FeCl₃和PCl₅均易升华，故还应还有Al、P、Cl元素。(4)由于高锰酸钾本身是紫红色的，与Fe²⁺反应时，可以褪色，故而可以作为指示剂。根据方程式可以找出关系，5Fe²⁺~MnO₄^－ 　,n(Fe)= 10^-2×20×10^-3×5×100/25 =4×10^-3mol。W (Fe)= 4×10^-3×56/5 ×100% =4.48%。

27.(15分)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的和转变成和，化学方程式如下：

为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)：

(1)在上述条件下反应能够自发进行，则反应的　　　　 0(填写“>”、“<”、“=”。

(2)前2s内的平均反应速率v(N₂)=_____________。

(3)在该温度下，反应的平衡常数K=　　　　　　　 。

(4)假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是　　　 。

A.选用更有效的催化剂　　　　　　　　　 B.升高反应体系的温度

C．降低反应体系的温度　　　　　　　　 D.缩小容器的体积

(5)研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

①请在上表格中填入剩余的实验条件数据。

②请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线是实验编号。

答案(1)<　　　　 (2) 1.88×10^-4mol/(L·s)　　 (3)5000　 (4)C、D

(5)①II: 280、1.20×10^-3、5.80×10^-3

Ⅲ：1.2×10^-3 、5.80×10^-3

②

[解析](1)自发反应，通常为放热反应，即DH小于0。(2)以NO计算，2s内NO的浓度变化为(10－2.5)×10^-4mol/L，V(NO)=7.5×10^-4/2 =3.75×10^-4mol/(L·s)。根据速率之比等于计量系数比可知，V(N₂)=1/2 V(NO)=1.875×10^-4mol/(L·s)。(3)=

=5000。(4)催化剂不影响平衡的移动，A项错；该反应放热，故降温平衡正向移动，NO转化率增大，B项错，C项正确；缩小体积，即增大压强，平衡向体积减小的方向运动，即正向移动，D项正确。(5)本题为实验探究题，目的是研究温度和催化剂的比表面积对速率的影响，研究时只能是一个变量在起作用，所以II中数据与I比较催化剂的比表面积增大了，故其他的数据应与I完全相同；III中数据与II比较，催化剂的比表面积数据未变，但是温度升高，故其他数据是不能改变的。实质I、II研究是催化剂的比表面积对速率的影响，II、III研究是温度对速率的影响。作图，可根据先拐先平的原则，即最里面的线先达平衡，速率快，应对应于III(因为其温度和催化剂的比表面积是三组中最高的)，II比I快，因为两组温度相同，但是II中催化剂的比表面积大。

26.(14分)各物质之间的转换关系如下图，部分生成物省略。C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物，X、Y、Z的原子序数依次增大，在周期表中X的原子半径最小，Y、Z原子量外层电子数之和为10。D为无色非可燃性气体，G为黄绿色单质气体，J、M为金属，l有漂白作用，反应①常用于制作印刷电路板。

请回答下列问题：

(1)写出A的化学式　　　　　 ， C的电子式　　　　　 。

(2)比较Y与Z的原子半径大小　　　　 >　　　　 (填写元素符号)。

(3)写出反应②的化学方程式(有机物用结构简式表示)　　　　 ，举出该反应的一个应用实例　　　　　 。

(4)已知F溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，并放出无色气体。请写出该反应的化学方程式　　　　　　　　 。

(5)研究表明：气体D在一定条件下可被还原为晶莹透明的晶体N，其结构中原子的排列为正四面体，请写出N及其2种同素异形体的名称　　　 、 　　　、　　　 。

答案(1)Cu₂(OH)₂CO₃ [Cu(OH)₂·CuCO₃]或CuCO₃　

(2) C>O　

(3)CH₂OH(CHOH)₄CHO + 2Cu(OH)₂ CH₂OH(CHOH)₄COOH + Cu₂O↓+ 2H₂O

医学上可用这个反应检验尿液中的葡萄糖。

(4)3Cu₂O + 14HNO₃ 6Cu(NO₃)₂ + 2NO↑+ 7H₂O

(5)金刚石、石墨、富勒烯(C₆₀)或碳纳米管等。

[解析]从反应图中寻找突破口，E与葡葡糖生成红色沉淀F，则E应为Cu(OH)₂，而B为Cu²⁺，反应①为印刷电路板，L为棕黄色溶液，由此可推出：M应为Cu，L为FeCl₃ 。G为黄绿色气体，则为Cl₂，K为浅绿色，则为Fe²⁺溶液。X的原子半径最小，则为H，D为非可燃性气体，可推为CO₂，C和O的最外层电子之和刚好为10。C为H、C、O中的两种组成的化合物，且可以与Cl₂反应，故应为H₂O，生成H为HCl，I为HClO(具有漂白性)，HCl与J(Fe)可生成FeCl₂溶液。(1)A + HClCu²⁺ + H₂O + CO₂，由元素守恒可知，A可以CuCO₃或碱式碳酸铜均可。(2)Y为C，Z为N，两者位于同一周期，前者的半径大，即C>N。(3)葡萄糖含有醛基，可以与Cu(OH)₂生成砖红色沉淀。(4)F为Cu₂O，与HNO₃反应，生成Cu(NO₃)₂，且生成无色气体，应为NO，然后根据得失电子守恒配平即可。(5)CO₂可以还原成正四面体结构的晶体N，即化合价降低，显然生成C，应为金刚石。它的同素异形体必须为含碳的单质。

13．下列说法正确的是

A．仅用溶液便可鉴别亚硝酸钠和食盐

B．重结晶时，溶液冷却速度越慢得到的晶体颗粒越大

C．乙酸与乙醇的混合溶液可用分液漏斗进行分离

D．用盐酸标准溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时，水洗后的酸式滴定管未经标准润洗，则测定结果偏低

答案B

[解析]A项，还需要用稀HNO₃，看沉淀是否溶解，故错；B项，冷却速度慢，则易析出晶体，越慢晶体析出越大，正确。C项，乙醇和乙酸是互溶的，不分层，所以无法用分液法分离，故错；D项，未润洗酸式滴定管，相当稀释了盐酸，所用标准HCl体积增大，则计算出的NaOH浓度偏大，故错。

12.市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为：

　　　　　　　　　 Li+2Li

下列说法不正确的是

A．放电时，负极的电极反应式：Li-e=Li

B．充电时，Li既发生氧化反应又发生还原反应

C．该电池不能用水溶液作为电解质

D．放电过程中Li向负极移动

答案D

[解析]A项，Li从零价升至正价，失去电子，作为负极，正确；B项，反应逆向进行时。反应物只有一种，故化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反应又发生还原反应，正确；C项，由于Li可以与水反应，故应为非水材料，正确；D项，原电池中阳离子应迁移至正极失电子，故错。

11.一种从植物中提取的天然化合物a-damascone，可用于制作“香水”，其结构为：

，有关该化合物的下列说法不正确的是

A．分子式为

B.该化合物可发生聚合反应

C．1mol该化合物完全燃烧消耗19mol

D．与溴的溶液反应生成的产物经水解、稀硝酸化后可用溶液检验

答案C

[解析]A项，根据键线式，由碳四价补全H原子数，即可写出化学式，正确；B项，由于分子可存在碳碳双键，故可以发生加聚反应，正确；C项，13个碳应消耗13个O₂，20个H消耗5个O₂，共为13+5-0.5=17.5，故错；D项，碳碳双键可以与Br₂发生加成发生，然后水解酸化，即可得Br^－，再用AgNO₃可以检验，正确。

10.已知：25°C时，，。下列说法正确的是

A．25°C时，饱和溶液与饱和溶液相比，前者的大

B．25°C时，在的悬浊液加入少量的固体，增大

C．25°C时，固体在20ml0.01 mol·氨水中的比在20mL0.01mol·溶液中的小

D．25°C时，在的悬浊液加入溶液后，不可能转化成为

答案B

[解析]A项，Mg(OH)₂的溶度积小，故其电离出的Mg²⁺浓度要小一些，错；B项，NH₄⁺ 可以结合Mg(OH)₂电离出的OH^－离子，从而促使Mg(OH)₂的电离平衡正向移动，C(Mg²⁺)增大，正确。C项，K_sp仅与温度有关，故错；D项，由于MgF₂的溶度积更小，所以沉淀会向更难溶的方向进行，即可以生成MgF₂沉淀，正确。

9．已知单位体积的稀溶液中，非挥发性溶质的分子或离子数越多，该溶液的沸点就越高。则下列溶液沸点最高的是

A．0.01mol·的蔗糖溶液　　　　　　　　 B. 0.01mol·的溶液

C．0.02mol·的溶液　　　　　　　 D. 0.02mol·的溶液

答案C

[解析]单位体积内的粒子数，实质为粒子的浓度。显然C项、D项的浓度比A项和C项的大，又C项为强电解质，完全电离，而CH₃COOH为弱酸，部分电离，所以C项中粒子浓度大，故混点最高。

8．用表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A．标准状况下，5.6L一氧化氮和5.6L氧化混合后的分子总数为0.5

B．1mol乙烷分子含有8个共价键

C．58.5g的氯化钠固体中含有个氯化钠分子　　　

D．在1L0.1mol·碳酸钠溶液中，阴离子总数大于0.1

答案^D

^{[解析]A项，NO与O2混合后会发生反应，分子数将减少，故错；B项，乙烷中含有7根共价键，可以作出乙烷的结构式数，错；C项，氯化钠为离子晶体，不存在小分子，错。D项，CO32 －水解，1mol可以水解生成2molOH-，故阴离子总数变大，正确。}

7．下列说法正确的是

A．蛋白质、纤维素、蔗糖、PVC、淀粉都是高分子化学物

B．氨键在形成蛋白质二级结构和DNA双螺旋结构中起关键作用

C．使用太阳能热水器、沼气利用、玉米制乙醇都涉及到生物质能的利用

D．石油、煤、天然气、可燃冰、植物油都属于化石染料

答案 B

[解析]A项，蔗糖不属于高分子，故错；C项，生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式, 它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,显然太阳能热水器不属于生物质能的范畴，故错。D项，植物油属于酯类，不属于化石燃料，故错。