【化学—选修5:有机化学基础】（15分）

化合物G的合成路线如下：

（1）D中含氧官能团的名称为     ，1 mol G发生加成反应最多消耗    mol H2 。

（2）除掉E中含有少量D的试剂和分离方法分别是             ，            ；

（3）下列说法正确的是            （填字母序号）。

a．A易溶于水

b．只用溴水即可确定C中含有碳碳双键

c．E经加聚、碱性条件下水解，所得高聚物可做具有高吸水性能的树脂

d．E是CH2=CHCOOCH2CH3的同系物

（4）写出A→B的化学反应方程式                                        ；

     写出C和银氨溶液反应的离子方程式                                     。

（5）反应E + F→ G属于下列麦克尔加成反应类型，则F的结构简式为       。

（6）比G少2个氢原子的物质具有下列性质：①遇FeCl3溶液显紫色；②苯环上的一氯取代物只有一种；③1mol物质最多可消耗2mol Na和1mol NaOH。任写一种该物质的结构简式          。

【化学一选修3：物质结构与性质】（15分）

    碳元素是构成物质种类最多的一种元素，许多物质与我们的生活息息相关。

（1）氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料。已知金刚石中的C－C的键长为154.45pm，C60中C－C键长为145~140pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确      ，理由是                       。

（2）科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物， 其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。写出基态碳原子的电子排布图                  ，该物质的K原子和C60分子的个数比为           。

（3）继C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是           。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si60分子中π键的数目为                。

    （4）Fe(CO)5是一种常见的配合物，可代替四乙基铅作为汽油的抗爆震剂。

    ①写出CO的一种常见等电子体分子的结构式           ；两者相比较沸点高的为

                （填分子式）。

    ②Fe(CO)5在一定条件下发生反应：Fe(CO)5(s)=Fe(s)+5CO(g)，已知：反应过程中，断裂的化学键只有配位键，由此判断该反应所形成的化学键类型为         。

（5）NiXO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值为0.88，晶胞边长为4.28×10－10m。晶胞中两个Ni原子之间的最短距离为___________m（精确至0.01）。若晶体中的Ni分别为Ni2﹢、Ni3﹢，此晶体中Ni2﹢与Ni3﹢的最简整数比为_________。

三氧化二镍（Ni2O3）是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。工业上利用含镍废料（镍、铁、钙、镁合金为主）制取草酸镍（NiC2O4·2H2O），再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍。已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。根据下列工艺流程示意图回答问题。

（1）操作1为　　　　。

（2）生产过程中多次进行过滤，实验室进行过滤操作中需用到玻璃棒，下列实验操作中哪些操作中玻璃棒的作用完全相同的是　　　　（填选项字母）。

①配制0.1mol/L的H2SO4溶液

②测定Na2CO3溶液的pH

③用KI淀粉试纸检验溶液中的氧化性离子

④加热食盐溶液制备NaCl晶体

⑤配制20%的KNO3溶液

A．①⑤　　B．②③　　C．④⑤　　D．①④

（3）加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为                              ；

加入Na2CO3溶液调pH至4.0～4.5，其目的为                                ；

加入NH4F后除掉的杂质是                。

（4）草酸镍（NiC2O4·2H2O）在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧三小时，制得Ni2O3，同时获得混合气体。草酸镍受热分解的化学方程式为                  。

（5）工业上还可用电解法制取Ni2O3。用NaOH溶液调节NiCl2溶液的pH至7.5，加入适量Na2SO4后采用惰性电极电解。电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO－，再把二价镍氧化为三价镍。ClO－氧化Ni（OH）2生成Ni2O3的离子方程式为               。amol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过电子的物质的量为　　　　。

（6）电解法制取Ni2O3的实际过程中，有时获得一种结晶水合物，已知含1molNi的该物质中含有0.5mol结晶水。取该化合物20.2g进行充分加热，获得Ni2O3固体和0.2mol水，则该结晶水合物的化学式为　　                               　　。

二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排，高效利用能源，能够减少二氧化碳的排放。

（1）在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2 molCO2和3mol H2，发生的反应为：

CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)  △H＝－akJ·mol-1（a＞0），测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图所示。

①能说明该反应已达平衡状态的是         。

   A． CO2的体积分数在混合气体中保持不变

B． 混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化

C． 单位时间内每消耗1.2mol H2，同时生成0.4molH2O

D． 反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1，且   保持不变

②下列措施中能使增大的是            （选填编号）。

    A．升高温度                         B．恒温恒容下充入He(g)

    C．将H2O(g)从体系中分离             D．恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2

③计算该温度下此反应的平衡常数K＝       。若改变条件          （填选项），可使K＝1。

A．增大压强         B．增大反应物浓度 

C．降低温度         D．升高温度             E．加入催化剂

（2）某甲醇燃料电池原理如图1所示。

①M区发生反应的电极反应式为                                 。

②用上述电池做电源，用图2装置电解饱和食盐水（电极均为惰性电极），假设溶液体积为300mL，当溶液的pH值变为13时（在常温下测定），理论上消耗甲醇的质量为

        （忽略溶液体积变化）。 

（3） 有一种用CO2生产甲醇燃料的方法：

        已知：  CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)   △H＝－a kJ·mol-1；

                CH3OH(g)＝CH3OH(l)              △H＝－b kJ·mol-1；

                2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)          △H＝－c kJ·mol-1；

                H2O(g)＝H2O(l)                  △H＝－d kJ·mol-1，

则表示CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式为：                             。

氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体，可用做肥料、灭火剂、洗 涤剂等。制备氨基甲酸铵的化学方程式如下：2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)  ΔH < 0，已知氨基甲酸铵有以下性质：

a.常温下在干燥的空气中稳定，遇水生成碳酸铵或碳酸氢铵；

b. 59℃则可分解成NH3和CO2气体；

用如图I装置制备干燥的氨气，图II装置制备氨基甲酸铵，把制备的干燥的氨气和二氧化碳通入四氯化碳中不断搅拌混合，当生成的氨基甲酸铵晶体悬浮在四氯化碳中较多时停止制备（注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质）。

请回答下列问题：

（1）图I中，仪器B的名称        ， A中的化学反应方程式是             ；

（2）图II装置中使用冰水的原因是                               ；

（3）图II中液体石蜡鼓泡瓶的作用是                                     ；

（4）从图II反应后的混合物中分离出产品的方法是                 ；

A．蒸馏      B．过滤      C．分液     D．结晶

（5）图II装置中，尾气处理装置如右图所示，玻璃管的作用        ，浓硫酸的作用是           和防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解；

（6）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品7.82 g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为10.0 g，则样品中氨基甲酸铵的质量分数为        （计算结果精确至0.1%）

明矾石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al 2O3·6H2O，此外还含有少量Fe2O3杂质。利用明矾石来制取纯净的Al2O3、K2FeO4和H2SO4的工艺流程如图所示：

（1）“焙烧”过程中Al2(SO4)3和S发生反应的化学方程式为                    ；

若生成102g Al2O3，转移的电子数目为             ；

（2）生成沉淀Ⅰ时的离子方程式为                                ；

（3）写出化学式：沉淀Ⅱ是              ；

（4）溶液经加硫酸调节pH后，过滤，洗涤，可得沉淀Ⅰ，证明沉淀Ⅰ已洗涤干净的实验操作和现象是                                               ；

（5）从滤液中得到K2SO4晶体的方法是                               ；

（6）K2FeO4也可以铁为电极，通过电解浓的KOH溶液来制取，写出电解法制取K2FeO4的阳极反应式为                                。

现有Na2SO3、Na2SO4混合物样品ag，为了测定其中Na2SO3的质量分数，设计了如下方案，其中明显不合理的是

A． 将样品配制成溶液V1L，取其中25.00mL用标准KMnO4溶液滴定，消耗标准   KMnO4溶液V2mL

B． 向样品中加足量H2O2，再加足量BaCl2溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称量其质量为bg

C． 将样品与足量稀盐酸充分反应后，再加入足量BaCl2溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称量其质量为cg

D． 将样品与足量稀盐酸充分反应，生成的气体依次通过盛有饱和NaHSO3的洗气瓶、盛有浓H2SO4的洗气瓶、盛有碱石灰的干燥管I、盛有碱石灰的干燥管II，测定干燥管I增重dg

下列解释事实的化学方程式或离子方程式正确的是

A． 以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+等金属离子，通常添加难溶电解质MnS使这些离子形成硫化物沉淀而除去：Cu2+ + S2－=CuS↓

B． 盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞：SiO2 + 2OH－ =  SiO32－ + H2O

C． 金属钠在空气中放置表面会很快失去金属光泽：2Na + O2 = Na2O2

D． 向硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4) 2·6H2O]的稀溶液中加入足量Ba(OH) 2稀溶液：

NH4+ + Fe2+ + SO42－+ Ba2+ +3OH－ = BaSO4↓+ Fe(OH) 2↓+ NH3·H2O

工业上电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是

已知： ①Ni2+在弱酸性溶液中发生水解        

②氧化性：Ni2+（高浓度）＞H+＞Ni2+（低浓度）

A． 碳棒上发生的电极反应：

4OH— — 4e— == O2↑+2H2O

B． 为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH

C． 电解过程中，B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小

D． 若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式发生改变

已知H2CO3的电离平衡常数Ka1=4.4×10-7，Ka2=4.7×10-11。向0.1mol/LNaOH溶液中通入CO2，若溶液的pH=10（不考虑溶液的体积变化），则下列说法正确的是

A． 2c(CO32-)+c(HCO3-)=0.1mol/L

B．

C． 该溶液中加BaCl2溶液，溶液pH增大

D． 在溶液中加水，使体积扩大到原来的10倍，则溶液pH明显变小