XeF2C.Xe的原子序数比Kr大18 D.Xe的价电子排布为4d105s25p6
11.在锂电池领域,电池级Li2O主要用作固体锂电池电解质材料和锂离子动力电池的正极材料,其立方晶胞结构如图所示,晶胞边长为a cm。下列说法正确的是
A.Li在晶胞中的配位数为8 B.Li+和O2-离子之间只有静电引力 C.Li+和O2-的最短距离为a cm
D.阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞密度为
120-3
g·cm 3NAa+
12.聚己内酰胺的合成路线如图所示,部分反应条件略去。下列说法错误的是
A.环己酮最多与1 mol H2发生加成反应,其产物六元环上的一氯代物有4种 B.反应①为加成反应,反应②为消去反应 C.环己酮肟存在顺反异构
D.己内酰胺经水解(反应③)开环后,发生缩聚反应(反应④)生成聚己内酰胺 13.CO2/C2H4耦合反应制备丙烯酸甲酯的机理如图所示。下列叙述错误的是
A.由步骤①知:加成反应也可生成酯类物质 B.反应过程中存在C-H键的断裂 C.该反应的原子利用率为100%
D.若将步骤②中CH3I换为CH3CH2I,则产品将变为丙烯酸乙酯
14.双极膜电渗析法制巯基乙酸(HSCH2COOH)和高纯NaOH溶液原理如图所示,其中a、b为离子交换膜,双极膜在直流电压下可解离出H+和OH-。下列说法错误的是
A.膜a为阳离子交换膜,膜b为阴离子交换膜 B.阴极的电极反应方程式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C.碱室1和碱室2的NaOH溶液应循环使用,副产品还有氢气和氧气
D.若将盐室的原料换成为Na2SO4溶液,当外电路中通过2 mol e-时,可生成1 mol H2SO4 15.天然溶洞的形成与水体中含碳物种的浓度有密切关系。已知Ksp(CaCO3)=10-8.7,某溶洞水体中lgc(X)(X为HCO3-、CO32-或Ca2+)与pH变化的关系如下图所示。下列说法错误的是
A.曲线②代表CO32- B.H2CO3的第二级电离常数为10-10.3
C.a=-4.35,b=-2.75 D.pH=10.3时,c(Ca2+)=10-7.6 mol·L-1 二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)废锂离子电池回收是对“城市矿产”的资源化利用,可促进新能源产业链闭环。废磷酸铁锂粉主要成分为LiFePO4,还含有的杂质为Al、Cu、Mg。回收LiCl的工艺流程如下:
已知:①LiFePO4难溶于水;
②Ksp(FePO4)=1.0×10-22,Ksp(Li3PO4)=2.5×10-3,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 回答下列问题:
(1)LiFePO4中Fe的化合价为 ,Fe在周期表中的位置为 。 (2)“溶浸”可得到含氯化锂的浸出液,材料中的铝、铜、镁等金属杂质也会溶入浸出液,生成CuCl2的离子反应方程式: ;生成FePO4·2H2O的离子反应方程式: 。 (3)该法实现了定向除杂,溶浸后不可直接将浸出液的pH调至11.5,其原因之一是:FePO4(s)+3Li+(aq)+3OH-(aq)
Fe(OH)3(s)+Li3PO4(s),该反应的平衡常数表达式为K
= ,若溶液中的c(Li+)=1 mol/L,不考虑其他离子参与反应,为使Li+不转化
为Li3PO4沉淀,则pH需小于 。
(4)溶液A为 ,若最终获得LiCl溶液的体积为a L,其中Li+的密度为ρ g·L
-1
,废磷酸铁锂粉中Li元素的质量为m g,三次加入的LiOH溶液中溶质LiOH的总质量为m1 g,
其利用率为α,求废磷酸铁锂粉中Li元素的回收率x(Li)= ×100%。(列出计算式即可,不用化简)
17.(14分)奧拉帕尼是一种多聚ADP聚糖聚合酶(PARP)抑制剂,可通过肿瘤DNA修复途径缺陷优先杀死癌细胞。其中一种合成方法为:
回答下列问题:
(1)化合物A的名称为 ,A分子中最多有 个原子共平面。 (2)化合物D中的官能团有 (至少写出3种)。 (3)已知由B生成D的反应分两步进行: 第①步:B+C→M; 第②步:M→D+W,
则第①步的反应类型为: W的结构简式为 。
(4)请写出E生成G的化学方程式 。 (5)符合下列条件的F的同分异构体有 种。
a、能发生银镜反应;b、含碳碳双键;c具有“”片段
18.(15分)二氧化钒(VO2)是一种新型热敏材料。实验室以V2O5为原料合成用于制备VO2的氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体,过程如下:
NH4HCO3溶液6 mol/L HCl、N2H42HClV2O5VOCl溶液NH452I微热数分钟IIVO6CO34OH910H2O回答下
列问题:
(1)步骤I中生成VOCl2的同时生成一种无色无污染的气体,该反应的化学方程式为 。已知:氧化性:V2O5>Cl2,则加入N2H4·2HCl的作用是 。 (2)步骤II可在如图装置(气密性良好)中进行。已知:VO2+能被O2氧化。
装置B中盛装的试剂是 ;向C中通入是CO2的作用是 。 (3)加完VOCl2溶液后继续搅拌数分钟,使反应完全,小心取下分液漏斗,停止通气,立即塞上橡胶塞,将锥形瓶置于CO2保护下的干燥器中,静置过夜,得到紫色晶体,过滤。此时紫色晶体上残留的杂质离子主要为 ,接下来的简要操作是 ,最后用乙醚洗涤2-3次,干燥后称重。(所用药品为:饱和NH4HCO3溶液,无水乙醇)。 (4)测定氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量。
称量5.1000 g样品于锥形瓶中,用硫酸溶液溶解后得到含VO2+的溶液,加稍过量的0.0200 mol/L的KMnO4溶液将VO2+氧化为VO2+,充分反应后加入特定的还原剂X除去过量的KMnO4,最后用0.0800 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗体积为30.00 mL。(滴定反应:VO2++Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O)
①在该实验条件下,还原剂X与Mn2+、VO2+的还原性由大到小为 。 ②粗产品中钒元素的质量分数为 。(保留四位有效数字)
19.(14分)甲醇是重要的化工原料,研究甲醇的制备及用途在工业上有重要的意义。 (1)一种重要的工业制备甲醇的反应为CO2(g)+3H2(g)己知: ①CO(g)+H2O(g)②CO(g)+2H2(g)
CO2(g)+H2(g) △H=-40.9 kJ·mol-1 CH3OH(g) △H2=-90.4 kJ·mol-1
CH3OH(g)+H2O(g) △H
试计算制备甲醇的反应的△H= kJ/mol。 (2)对于反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
v正=k正p(CO2)·p3(H2),v逆=k逆p(CH3OH)·p(H2O)。其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,p为气体分压(分压=物质的量分数×总压)。
在540K下,按初始投料比n(CO2):n(H2)=3:1、n(CO2):n(H2)=1:1、n(CO2):n(H2)=1:3,得到不同压强条件下H2的平衡转化率关系图:
①比较a、b、c各曲线所表示的投料比大小顺序为 (用字母表示)。
②点N在线b上,计算540K的压强平衡常数Kp= (MPa)(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
③540K条件下,某容器测得某时刻p(CO2)=0.2MPa,p(CH3OH)=p(H2O)=0.1MPa,p(H2)=0.4MPa,此时v正:v逆= 。 (3)甲醇催化可制取丙烯,反应为:3CH3OH(g)
C3H6(g)+3H2O(g),反应的Arrhenius经验公
-2
式的实验数据如图中曲线a所示,已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-能,k为速率常数,R和C为常数)。
①该反应的活化能Ea= kJ·mol-1。 ②当使用更高效催化剂时,在图中画出Rlnk与
Ea+C(其中Ea为活化T1关系的示意图。 T
(4)在饱和KHCO3电解液中,电解活化的CO2也可以制备CH3OH。其原理如图所示,则阴极的电极反应式为 。
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