非 选 择 题

16．(12分)以废旧磷酸亚铁锂正极材料（主要成分为LiFePO4，含炭黑、铝等杂质）为原料可

制备LiOH溶液和FePO4。

NaOH浓浓浓浓浓浓浓浓浓浓浓浓浓浓H2O2浓浓浓浓浓浓浓浓Na2CO3浓浓浓浓FePO4浓浓LiOH浓浓

（1）“除铝”时反应的离子方程式为 ▲ 。

（2）试从沉淀溶解平衡移动的角度解释“浸取时加入H2O2、稀盐酸”可促进LiFePO4溶

解的原因： ▲ 。 （3）“浸取”所得滤液中，磷元素的存在形式主要是 ▲ （填字母）。

－ － A．PO34 B．H3PO4 C．H2PO4

（4）“沉铁”时铁、磷的沉淀率随溶液pH的变化如题16图- 1所示。pH＞2.5后磷元素的

沉淀率逐渐下降，原因是 ▲ 。

100浓浓＋ －浓浓浓/?901.52.02.5pH3.0LiClLiOH851.0浓浓浓浓浓浓 题16图- 1 题16图- 2

（5）“电解”制备LiOH的原理如题16图-2所示，装置中使用阳离子交换膜将电解槽隔

成阳极室和阴极室的目的是 ▲ 。

（6）LiOH和(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4反应得到LiFePO4、NH4HSO4。写出该反应的化学方

程式： ▲ 。

17．(15分)化合物F是一种药物中间体，可以通过以下方法合成：

OHOBrBr3OHBrBrNaONaOHOOOFAAFCOCH3OOHH NaOH/ O△NaOH/△H+HOOOOFOFBB H+ BrBrOFOFCC△△ NHOOFFFFOONHBrBrFF ①SOCl2OH浓浓X②SOCl ①OO 2OH②浓浓XOO DDBrBrOOFFOOEENHNB(OH)2HNN浓浓浓NHHNN浓浓浓NHNNHNHNHNNB(OH)2NNHNNH

（1）C中的含氧官能团名称为 ▲ 和 ▲ 。

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（2）E→F的反应类型为 ▲ 。

（3）试剂X的分子式为C5H13N3，写出X的结构简式： ▲ 。

（4）A的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： ▲ 。

①能与FeCl3溶液发生显色反应；②分子中只有4种不同化学环境的氢。 （5）写出以CH3CH=CHCH3、HCHO及CH3COCH3为原料制备

CHCH3OH的合成路线

流程图（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。

18．(12分)草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体｛Ka[Fe(C2O4)b]·cH2O｝易溶于水，难溶于乙醇，110℃可完全

失去结晶水，是制备某些铁触媒的主要原料。实验室通过下列方法制备Ka[Fe(C2O4)b]·cH2O并测定其组成：

Ⅰ 草酸合铁酸钾晶体的制备

H2O2浓K2C2O4浓H2C2O4浓浓FeC2O4浓浓浓浓浓浓X浓浓浓浓浓浓

（1）“转化”过程中若条件控制不当，会发生H2O2氧化H2C2O4的副反应，写出该副反

应的化学方程式： ▲ 。

（2）“操作X”中加入乙醇的目的是 ▲ 。 Ⅱ 草酸合铁酸钾组成的测定

步骤1：准确称取两份质量均为0.4910 g的草酸合铁酸钾样品。

步骤2：一份在N2氛围下保持110℃加热至恒重，称得残留固体质量为0.4370 g。 步骤3：另一份完全溶于水后，让其通过装有某阴离子交换树脂的交换柱(发生反应：

－

a RCl＋[Fe(C2O4)b]a? = Ra[Fe(C2O4)b]＋a Cl)，用蒸馏水冲洗交换柱，收集交

－

换出的Cl，以K2CrO4为指示剂，用0.1500 mol·L?1 AgNO3溶液滴定至终点， 消耗AgNO3溶液20.00 mL。

（3）若步骤3中未用蒸馏水冲洗交换柱，则测得的样品中K+的物质的量 ▲ （填“偏

大”、“偏小”或“不变”）。

（4）通过计算确定草酸合铁酸钾样品的化学式（写出计算过程）。 19．(15分)实验室以工业钴渣为原料制取CoSO4溶液和ZnSO4·7H2O晶体，其实验流程如下：

浓H2SO4浓浓浓CaCO3浓浓浓浓浓浓浓浓浓浓浓浓浓浓Na2S2O8浓浓浓浓浓浓Na2SO3浓浓H2SO4浓浓CoSO4浓浓

浓浓浓浓浓浓浓浓

已知：①“酸浸”所得溶液中主要含CoSO4、ZnSO4，另含少量FeSO4、NiSO4。

②金属活动性：Ni介于Fe、Cu之间。

③下表是相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度

－

1 mol·L?1计算，pH＞11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2）： 金属离子 开始沉淀的pH 完全沉淀的pH Co2+ 7.6 9.4 Zn2+ 5.9 8.9 （1）“酸浸”时所加稀硫酸不宜过量太多的原因是 ▲ 。 （2）“除铁”时，向溶液中持续鼓入空气的作用是 ▲ 。

（3）流程中需将滤渣Ⅰ、滤渣Ⅱ的洗涤液与“除铁”后所得滤液合并，目的是 ▲ 。 （4）写出“还原”过程中Na2SO3、稀H2SO4与Co(OH)3反应的离子方程式： ▲ 。 （5）实验所得CoSO4溶液可用于制备CoCO3，制备时CoSO4饱和溶液与Na2CO3饱和溶液

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ZnSO4·7H2O浓浓的混合方式为 ▲ 。

（6）请结合右图硫酸锌晶体的溶解度曲线，设计从“氧化

沉钴”后的滤液（含ZnSO4、Na2SO4、NiSO4等）中 获取ZnSO4·7H2O的实验方案：取适量滤液， ▲ ， 过滤，用少量冰水洗涤，低温干燥得ZnSO4·7H2O晶体。 (实验中须使用的试剂有：Zn粉、1.0 mol·L?1 NaOH、 ．．．

1.0 mol·L?1 H2SO4)。

8070浓浓浓/g6H2O4·OSnZ2OZnSO6040 0ZnSO504·7H4·H2O20．(14分)氢气是一种清洁能源，它的制取与应用一直是人类研究的热点。 CH3OH(g)＝CO(g)＋2H2(g) ΔH=＋90.7 kJ·mol—1 CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g) ΔH=－41.2 kJ·mol—1

3960浓浓/浓100（1）用甲醇和水蒸气在催化剂、加热条件下制氢的相关热化学方程式如下：

①反应CH3OH(g)＋H2O(g)浓浓浓CO2(g)＋3H2(g)能自发进行的原因是 ▲ 。

浓②将一定比例的CH3OH(g)和H2O(g)的混合气体，以相同速率通过装有不同催化剂的反应器。CH3OH转化率随催化剂的使用时长变化如题20图-1所示，催化剂CuAl2O4与催化剂Cu/Zn/Al相比，优点有 ▲ 。

100CH3OH浓浓浓/?6040200200400600CuAl2O4Cu/Zn/AlOZr浓浓3H2AuH－Zr(CH3CH2)3N(CH3CH2)3NH+AuOZrOZrO 浓浓浓浓浓浓浓浓/h8001000MHCOO－AuOZrOZr 题20图-1 浓浓HCOOH(CH3CH2)3N12 ③向Cu(NO3)2、Al(NO3)3混合溶液中滴加NaOH溶液可获得沉淀物[Cu(OH)2、Al(OH)3]，

以便于制取CuAl2O4。为确保Cu2+、Al3+完全沉淀（浓度≤105 mol·L?1），应控制混合液pH的最小整数值为 ▲ ｛Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10—20，Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10—33｝。

（2）用Au/ZrO2作催化剂，在(CH3CH2)3N作用下HCOOH分解制氢的原理如题20图-2所

示。反应2中生成物M的化学式为 ▲ ，图示 反应中只有氢元素化合价发生变化的是反应 ▲ （填“1”、“2”或“3”）。

（3）题20图-3是电解氨水和KOH混合溶液制氢的装置

示意图。生成N2的电极反应式为 ▲ 。 （4）富氧条件下，H2还原NOx包括两个阶段：第一阶段为

PtNH3·H2OPtKOHH2浓浓N2—H2、NOx在催化剂作用下转变为H2O、N2、NH3；第二阶段NH3在载体酸的作用下生

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浓浓 题20图-2

浓20 浓-3＋＋

成NH＋4，NH4将NOx还原为N2。写出NO与O2的物质的量之比为1∶1时，NH4与

NO、O2反应生成N2的离子反应方程式： ▲ 。

21．(12分)【选做题】本题包括A、B两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．答。若多做，则按A小题评分。 ．A．[物质结构与性质]

K2Cr2O7是一种强氧化剂，在酸性条件下与乙醇发生如下反应：

3CH3CH2OH＋2K2Cr2O7＋8H2SO4=2Cr2(SO4)3＋3CH3COOH＋2K2SO4＋11H2O

（1）Cr基态核外电子排布式为 ▲ 。

（2）K、S、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 ▲ 。 （3）乙醇的沸点比甲醚(CH3OCH3)的高，主要原因是 ▲ 。

与H2O空间结构相同的一种阴离子为 ▲ （填化学式）。 （4）[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O是铬(Ⅲ)的一种配合物，1 mol [Cr(H2O)5Cl]2+

中含有σ键的数目为 ▲ 。

（5）某铬铝合金是一种轻质高温材料，其晶胞结构如图所示，该晶体

中n(Cr)∶n(Al)＝ ▲ 。

B．[实验化学]

乙酸正丁酯（CH3CH2CH2CH2OOCCH3）是一种优良的有机溶剂。实验室制备少量乙酸正丁酯的反应为

CH3COOH＋CH3CH2CH2CH2OH

实验步骤如下：

步骤1：向仪器A中加入11.5 mL正丁醇（微溶于水）、1mL浓H2SO4、

7.2 mL冰醋酸及沸石少许。

步骤2：按右图连接装置。

步骤3：向分水器中预先加少量水（略低于支管口）。通入冷却水，

加热回流。

步骤4：将分水器分出的酯层和反应液合并转入分液漏斗中，依次用

5% Na2CO3溶液、水洗涤，分离出有机相。

步骤5：将有机相用无水硫酸镁干燥、过滤、蒸馏，收集乙酸正丁酯。 （1）仪器A的名称是 ▲ ；向其中加入碎瓷片的目的是 ▲ 。 （2）装置中分水器的作用是 ▲ ，判断反应已经完成的标志是 ▲ 。 （3）反应时生成的主要有机副产物有丁醚和 ▲ （用结构简式表示）。 （4）步骤4中，分离出有机相的具体操作是 ▲ 。

浓浓浓 AlCr浓H2SO4浓CH3CH2CH2CH2OOCCH3＋H2O。

A

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