20．(12分)本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选择其中一题作答。若两题都做,则按A题评分。

A．CuCl和CuCl₂都是重要的化工原料，常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等。已知：

　 ①CuCl可以由CuCl₂用适当的还原剂如S0₂、SnCl₂等还原制得：

②CuCl₂溶液与乙二胺(H₂N-CH₂-CH₂-NH₂)可形成配离子：

请回答下列问题：

(1)基态Cu原子的核外电子排布式为_________。H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是_____。

(2)SO₂分子的空间构型为____________。与SnCl₄互为等电子体的一种离子的化学式为_________。

(3)乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为_____________。乙二胺和三甲胺[N(CH3)₃]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高的多，原因是_____________________________________________。

(4)②中所形成的配离子中含有的化学键类型有__________。(填字母)

　 　a．配位键　 　b．极性键 　　c．离子键　　 d．非极性键

(5)CuCl的晶胞结构如右图所示，其中Cl原子的配位数为_________。

B．阿司匹林(乙酰水杨酸)是常用的解热镇痛药，以下是合成阿司匹林的工艺流程。

已知：①反应方程式为

　　 ②抽滤的实验装置如右图所示。

请回答有关问题：

(1)仪器A的名称是_____________。

(2)在步骤②中，若冷却结晶时未出现结晶，可以___________，

　 促使晶体析出。

(3)实验时，当仪器B中液面高度快达到支管口位置时，应进行

的操作是____________________________________________。

(4)仪器C中两玻璃导管的位置是否正确?答：_________。(填“正确”或“不正确”)

(5)在步骤④中，用饱和NaHC0₃溶液可以将阿司匹林和剐产物等分离，其化学原理是

_________________________________________。要检测产品中是否含有水杨酸，其实验操作是_____________________________________________________。

(6)在步骤⑤中，搅拌使反应充分进行至_____________为止。　

(7)若实验得到2.70g纯净的阿司匹林，则产品的产率为____________。

19．(10分)草酸(H₂C₂0₄)是一种重要的化工原料。已知常温下0.01 mol·L^-l的H₂C₂0₄、KHC₂0₄、K₂C₂0₄溶液的pH如下表所示。　　 。．

(1)在其它条件不变时，下列措施能使KHC₂0₄溶液中c(K⁺)：c(HC₂0₄^-)接近1：1的是_________(填字母)。

　 　A．加入适量的H₂C₂0₄ B．加入适量的KHC₂0₄

　 　C．加入适量的Na₂C₂0₄ 　　　D．升高溶液的温度

(2)取一定质量H₂C₂0₄·2H₂0和KHC₂0₄的混合物，加水溶解，配成250 mL溶液，取两份此溶液各25 mL，向第一份溶液中先加入几滴酚酞试液，再滴加0.25 mol·L^-l NaOH溶液至20.00 mL时，溶液由无色变为浅红色；向第二份溶液中滴加适量3 mol·L^-l H₂S0₄溶液酸化后，用0.10 mol·L^-l KMnO4溶液滴定，当消耗KMnO₄溶液16.00 mL时，溶液由无色变为浅紫红色。请回答下列问题：

　　 ①完成离子方程式：5C₂0₄^2-+2Mn0₄^-+16H⁺ ＝10______+2Mn²⁺+8H₂O。

　　 ②原混合物中H₂C₂0₄·2H₂0和KHC₂0₄的物质的量之比为__________。

(3)某实验小组用如图所示的装置探究FeC₂0₄·2H₂0在隔绝空气条件下受热分解的产物。当36.0g FeC₂0₄·2H₂0充分反应后，残留固体质量为13.6g，浓硫酸增重7．2g，碱石灰增重11.0g。求残留固体的成分和物质的量。(已知FeC₂0₄·2H₂0的相对分子质量为180；设反应产生的气体被充分吸收)

18．(12分)聚-3-羟基丁酸酯(PHB)可用于制造可降解塑料等。PHB是由许多3-羟基丁酸分子聚合而成，合成聚-3-羟基丁酸酯的途径有很多，其中一种途径的副产品少、污染小、原子利用率高，其合成路线如下：

请回答下列问题：

(1)写出C中含有的官能团的名称：__________________。

(2)上述转化过程中属于加成反应的是________________(填序号)。

(3)反应②符合绿色化学思想(碳原子的有效利用率为100%)，则A的结构简式为

　 _________________________。

(4)写出与C互为同分异构体，能发生银镜反应，且核磁共振氢谱有两个吸收峰的有机物的结构简式：_____________________________。

(5)反应④的化学方程式为_____________________________________________________。

(6)4-羟基丁酸钠(HOCH₂CH₂CH₂COONa)是一种麻醉药。现以上述合成路线中的C物质为原料制取4-羟基丁酸钠，请写出其合成路线流程图(合成过程中无机试剂任选，并注明反应条件)。

　 提示：由乙醇制取聚乙烯的合成路线流程图可表示为：

17．(10分)随着工业的迅速发展，产生的废水对水体的污染也日趋严重。通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的方法。下表是常温下金属氢氧化物的K_sp(沉淀溶解平衡常数)和金属离子在某浓度下开始沉淀所需的pH(表中浓度为相应pH时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度；当溶液中金属离子浓度小于10^-5 mol·L^-1时通常认为该离子沉淀完全)。

(1)某厂排出的废水中含有Cu²⁺和Fe³⁺，测得其浓度均小于0.1 mol·L^-l。为除去其中的Fe³⁺，回收铜，需控制的pH范围是_______________________________。

(2)为了处理含有Cr₂O₇^2-酸性溶液的工业废水，采用如下方法：向废水中加人适量NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)₃和Fe(OH)₃沉淀生成排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。

　　 　①Cr₂O₇^2-转变为Cr³⁺的离子方程式为_______________________________。

　 　　②pH对废水中Cr₂0₇^2-去除率的影响如右图。你认为电解过程中溶液的pH取值在______范围内对降低废水中的铬含量最有利，请说明理由：____________________________________________。

[注：去除率(%)=[(c₀-c)／c_o]×100%，

式中：c_o-理前废水中Cr₂O₇^2-的浓度，　

　 　　　　　　c-处理后废水中Cr₂O₇^2-的浓度]

(3)沉淀转化在生产中也有重要应用。例如，用Na₂C0₃溶液可

以将锅炉水垢中的CaS0₄转化为较疏松而易清除的CaC0₃，该沉淀转化达到平衡时，其平衡常数K＝_________(写数值)。[已知K_sp (CaS0₄)=9.1x10^-6，K_sp (CaC0₃)=2.8x10^-9]

16．(10分)近期因“召回门”而闹的沸沸扬扬的丰田Prius属第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车轮。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低了汽油的消耗；在刹车和下坡时电动机处于充电状态。　　

　　 (1)混合动力车的内燃机以汽油为燃料，汽油(以辛烷C₈H₁₈计)和氧气充分反应，每生成1 mol水蒸气放热569.1 kJ。则该反应的热化学方程式为_________________________________。

　　 (2)混合动力车的电动机目前一般使用的是镍氢电池，镍氢电池采用镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式是:

根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围

溶液的pH将_______(填“增大”、“不变”或“减小”)，该

电极的电极反应式为_________________。

(3)汽车尾气中的一氧化碳是大气污染物，可通过如下反应降低其浓度：

　 　　　　CO(g)+1/2O₂(g) CO₂(g)。

　　　 　①某温度下，在两个容器中进行上述反应，容器中各物质的起始浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中的空格。　　

　　 ②相同温度下，某汽车尾气中CO、CO₂的浓度分别为1.0×10^-5mol·L^-l和1.0×10^-4mol·L^-l。若在汽车的排气管上增加一个补燃器，不断补充O₂并使其浓度保持为1.0×10^-4mol·L^-1，则最终尾气中C0的浓度为_________mol·L^-1。

15．(10分)锂被誉为“高能金属”。工业上用硫酸与β-锂辉矿(LiAlSi₂O₆和少量钙镁杂质)在250-300℃反应，生成Li₂SO₄以及硅铝化合物、MgSO₄等，其工业生产流程如下：

　　 (1)用氧化物形式表示LiAlSi₂O₆的组成：___________________。

　　 (2)沉淀X的主要成分是(写化学式)________________________。

(3)流程中两次使用了Na₂CO₃溶液，试说明前后浓度不同的原因:

____________________________________________________________________。

　　 (4)锂和氢气在加热时能反应生成白色固体氢化锂，氢化锂遇到水就立即溶解并释放出大量的气体。试写出氢化锂遇水反应的化学方程式：_______________________________________。

　　 (5)将盐酸与Li₂C0₃完全反应后的溶液，加热蒸干得到固体，再将其熔融电解生产锂。电解时产生的氯气中会混有少量氧气，原因是____________________________________________。

14．(8分)为了探究铁与氯气在一定条件下反应后的固体中铁元素的价态，化学兴趣小组的甲、乙、丙三同学分别进行了如下实验。

　　 (1)甲取少许反应后的固体，加入适量稀硝酸，在所得溶液中滴加KSCN溶液出现血红色，则此时溶液显血红色的离子方程式为_________________________________________________。该同学由此得出铁与氯气的反应产物中含有+3价铁的结论。请指出该结论是否合理并说明理由_________________________________________________________。

　　 (2)乙取少许反应后的固体，加入盐酸，溶解、过滤，向滤液中滴加KSCN溶液，溶液呈无色。乙由此得出铁与氯气的反应产物中含有+2价铁的结论。请指出该结论是否合理并说明理由

_____________________________________________________________________________。

　　 (3)丙取11.2g铁粉与氯气反应，将反应后所得固体研碎分成两等份，其中一份用磁铁吸引，吸出的固体质量为1．4g；另一份用水完全溶解后加入足量的硝酸银溶液，所得白色沉淀经洗涤干燥后称重为32.29g。根据以上数据确定反应产物中铁元素的价态是____________(写出计算和推理过程)。

13．(6分)某炼铁废渣中含有大量的CuS及少量铁的氧化物，工业上以该废渣和NaCl为原料生产CuCl₂·2H₂O晶体，其工艺流程中主要涉及焙烧、尾气处理、酸浸、调控溶液pH、过滤、蒸发结晶等。焙烧过程中发生的主要反应为：

　 　　CuS+2NaCl+2O₂ = CuCl₂+Na₂SO₄

请回答下列问题：　

(1)焙烧时还有废气产生，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_______。

　 (2)调控溶液pH时采用pH试纸来测定溶液的pH，则正确的操作方法是___________________ 。

　 (3)若最后所得的滤液中的阴离子只有S0₄^2-和Cl^-，则检验滤液中这两种离子的实验操作为______ _　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。