【化学选修3——物质结构与性质】 （15分）

某配位化合物为深蓝色晶体，由原子序数由小到大的A、B、C、D、E五种元素构成，其原子个数比为l4:4:5:1:1。其中C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍，E元素的外围电子排布为(n1)d ⁿ⁺⁶ns^l，回答下列问题。

（1）元素B、C、D的第一电离能的由大到小排列顺序为       。(用元素符号表示)

（2）D元素原子的最外层电子排布图为                          。

（3）该配位化合物的化学式为____________，配体的中心原子的杂化方式为      。

（4）C元素可与A元素形成两种常见的化合物，其原子个数比分别为1：1和l：2，两种化合物可任意比互溶，解释其主要原因为                               。

（5）A元素与B元素可形成分子式为A₂B₂的某化合物，该化合物的分子具有平面结构，则其结构式为           ，分子中含有        个键，        个键。

（6）A元素与E元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图。则该化合物的化学式为          。该化合物可在氯气中燃烧，生成一种棕黄色固体和一种气体，写出该反应的化学方程式                  .

【化学——选修2：化学与技术】(15分)

 化学是人类进步的关键，化学为人类的生产、生活提供了物质保证。

(1)电镀时，用镀层金属作阳极的作用是                              ．

   为了使镀层厚度均匀、光滑致密、与镀件的附着力强，除控制溶液中离子浓度外，

   通常还可以采取的措施有                                                。

(2)卤水中蕴含着丰富的镁资源，经转化后可获得MgCl₂粗产品。从卤水中提取镁的

步骤为：

 a．将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰，并将石灰制成石灰乳；

 b．将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)₂沉淀；

 c.在Mg(OH)₂沉淀中加入盐酸得到MgCl₂溶液，再经蒸发结晶得到MgCl₂·6H₂O；

 d．将MgCl₂·6H₂O在一定条件下加热得到无水MgCl₂；

e．电解熔融的氯化镁可得到Mg。

①步骤d中的“一定条件”指的是                        ，目的是               。  

上述提取镁的流程中,为了降低成本．减少污染，可以采取很多措施，请写出其中一点                                                                

②有同学认为：步骤b后可加热Mg(OH)₂得到MgO，再电解熔融的MgO制金属镁，这样可简化实验步骤，你同意该同学的想法吗?为什么?                                               

(3)铀是核反应最重要的燃料，已经研制成功一种螫合型离子交换树脂，它专门吸附海水中                              的U⁴⁺，而不吸附其他元素。其反应原理为                     (树脂用HR代替)，发生离子交换后的离子交换膜用酸处理还可再生并得到含铀的溶液，其反应原理为：                     。

(4)阿司匹林()在潮湿空气中可分解成水杨酸和醋酸而略带酸臭味，故密封保存，用化学方程式表示阿司匹林必须贮藏于密闭、干燥处的原因：

                                                ，此反应的类型属于                   。

运用化学反应原理研究氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义

（1）硫酸生产过程中2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)，平衡混合体系中SO₃的百分含量和温度的关系如右图所示，根据右图回答下列问题：

①2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)的△H__________0（填“>”或“<”），

②一定条件下，将SO₂与O₂以体积比2:1置于一体积不变的密闭容器中发生以上反应，能说明该反应已达到平衡的是         。

a．体系的密度不发生变化        b．SO₂与SO₃的体积比保持不变

c．体系中硫元素的质量百分含量不再变化   

d．单位时间内转移4 mol 电子，同时消耗2 mol SO₃

  e．容器内的气体分子总数不再变化

（2）一定的条件下，合成氨反应为：N₂(g)+3H₂(g)  2NH₃(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化，图2表示在2L的密闭容器中反应时N₂的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。

图1                 图2                 图3

①该反应的平衡常数表达式为           ，升高温度，平衡常数         （填“增大”或“减小”或“不变”）。

②由图2信息，计算0~10min内该反应的平均速率v(H₂)=        ，从11min起其它条件不变，压缩容器的体积为1L，则n(N₂)的变化曲线为        (填“a”或“b”或“c”或“d”)

③图3 a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N₂的转化率最高的是       点，温度T₁    T₂（填“>”或“=”或“<”）

（3）若将等物质的量的SO₂与NH₃溶于水充分反应，所得溶液呈       性，所得溶液中c（H⁺）－c（OH^－）=    （填表达式）（已知：H₂SO₃：Ka₁=1.7×10^－2，Ka₂=6.0×10^－8，NH₃·H₂O：Kb=1.8×10^－5）

工业上设计将VOSO₄中的K₂SO₄、SiO₂杂质除去并回收得到V₂O₅的流程如下：请回答下列问题：

⑴ 步骤①所得废渣的成分是            （写化学式），操作I的名称       。

⑵ 步骤②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO²⁺，HA表示有机萃取剂）：

R₂(SO₄)_n (水层)+ 2nHA（有机层）2RA_n（有机层） + nH₂SO₄  (水层)

②中萃取时必须加入适量碱，其原因是                             。

③中X试剂为                    。

⑶ ⑤的离子方程式为                         。

⑷ 25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：

结合上表，在实际生产中，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为           ；

若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)₃沉淀，则溶液中c(Fe³⁺)<              。

(已知：25℃时，Ksp[Fe(OH)₃]=2.6×10^-39)

⑸ 该工艺流程中，可以循环利用的物质有                和        。

某兴趣小组同学在实验室用加热1-丁醇、浓H₂SO₄和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷，并检验反应的部分副产物，设计了如图所示装置，其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。

请根据实验步骤，回答下列问题：

(1)关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水，给A加热30分钟，制备1-溴丁烷。

竖直冷凝管接通冷凝水，进水口是_____(填“I”或“Ⅱ”)；冷凝回流的主要目的是________。

(2)理论上，上述反应的副产物可能有：丁醚(CH₃CH₂CH₂CH₂-O-CH₂CH₂CH₂CH₃)、1-丁烯、溴化氢、硫酸氢钠、水等。熄灭酒精灯，在竖直冷凝管上方塞上塞子并打开a，利用余热继续反应直至冷却，通过B、C装置检验部分副产物。B、C中应盛放的试剂分别是_________和          ，写出C装置中主要的化学方程式：_______________。

(3)为了进一步分离提纯1-溴丁烷，该兴趣小组同学查得相关有机物的数据如表所示：

请你补充下列实验步骤，直到分离出1-溴丁烷。

①待烧瓶冷却后，拔去竖直的冷凝管；

②_______；③_______；④_______；⑤_______，收集所得馏分。

(4)若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为7.4 g、13.0 g，蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6 g1-溴丁烷，则1-溴丁烷的产率是_____。（保留2位有效数字）

某pH=1的X溶液中可能含有Fe²⁺、A1³⁺、NH₄⁺、CO₃^2—、SO₃^2—、SO₄^2—、C1^—中的若干种，现取X溶液进行连续实验，实验过程及产物如下：

下列说法正确的是

A．气体A是NO₂                         B．X中肯定存在Fe²⁺、A1³⁺、NH₄⁺、SO₄^2—

C．溶液E和气体F不能发生化学反应      D．X中不能确定的离子是 A1³⁺和C1^—

 用Na₂SO₃溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如下图所示，则下列有关说法中不正确的是

A．X为直流电源的负极，Y为直流电源的正极

B．阳极区pH增大

C．图中的b>a

D．该过程中的产品主要为H₂SO₄和H₂

Cyrneine A对治疗神经系统疾病有着很好的疗效．可用香芹酮经过多步反应合成。下列说法正确的是

A．香芹酮化学式为C₉H₁₂O

B．Cyrneine A可以发生加成反应、氧化反应，但不能发生消去反应

C．香芹酮和Cyrneine A均能使酸性KMnO₄溶液褪色

D．与香芹酮互为同分异构体，分子中有4种不同化学环境的氢原子的酚类化合物共有4种

海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，下图为海水利用的部分过程。下列有关说法正确的是

A．制取NaHCO₃的反应是利用其溶解度小于NaCl

B．用澄清的石灰水可鉴别NaHCO₃和Na₂CO₃

C．在第③、④、⑤步骤中，溴元素均被氧化

D．工业上通过电解饱和MgCl₂溶液制取金属镁

 对于实验I〜IV的描述正确的是

A．实验I ：逐滴滴加稀盐酸时，试管中立即产生大量气泡

B．实验II：充分振荡后静置，下层溶液为橙红色，上层无色

C．实验III：从饱和食盐水中提取NaCl晶体

D．装置IV：酸性KMnO₄溶液中有气泡出现，且溶液颜色逐渐变浅乃至褪去