第[一]题（4分）
用惰性电极电解NaCl与NaHCO3混合溶液，测得溶液pH变化如右图所示。
1．写出在0→t1时间内，两个电极上的电极反应式；
2．请对图中曲线变化作出解释。
第[二]题（9分）
如果没有冰箱，在室温下将水变成冰，你能行吗？已经有科学家做到了。
1．研究人员最近发现，在一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，在20 ℃、一个大气压下，水可以结成冰，称为“热冰”。下图是水和“热冰”的计算机模拟图，图中球代表水分子中的原子。
（1）图中指出图中大球与小球之间的作用力；
（2）上图中模拟“热冰”的示意图是哪个（左图、右图）？说明理由。
2．在纳米级的空间中，水的结冰温度是怎样的呢？为此，科学家对不同直径碳纳米管中水的结冰温度进行分析。下图是四种不同直径碳纳米管中的冰柱结构及结冰温度，冰柱的大小取决于碳纳米管的直径。
结冰温度： 27 ℃ 7 ℃ －53 ℃ －83 ℃
（1）指出水在碳纳米管中结冰的规律；
（2）指出碳纳米管中的冰的分子间作用力特点；
3．随着人类对水的研究不断深入，水的应用越来越广泛。
（1）“热冰”有许多实用价值，如开发新药、用于纳米打印机等，请再举一例在我们现实生活中的潜在应用；
（2）电解水可以制氢，但由于这种方法耗电量大，人们正在从生物学角度研究，以期低成本、高效率地获得氢气。请问科学家的研究方向和重点分别是什么？
第[三]题（7分）
绿矾是硫酸法生产钛白粉的主要副产物，为达到综合利用工业废弃物和防治环境污染的双重目的。某研究者提出如下的工艺流程：绿矾与碳铵反应，得到一种碱式盐（设组成上碱、盐为n︰m）沉淀；该沉淀用来制备一种红色颜料。
1．分步写出制取红色颜料的反应方程式；
2．完善流程，使进一步提高效益。
第[四]题（12分）
甲硅烷是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，易分解，可用于制备高纯度硅。
1．写出甲硅烷自燃反应方程式；
2．甲硅烷可与AgNO3反应，有沉淀生成，但无气体释放，写出反应方程式；
3．甲硅烷可以在溶液中使（酸性）高锰酸钾褪色（无气体释放），写出反应方程式；
4．以SiO2为硅源，在非水溶剂（液氨、乙醚）中制取SiH4，其它反应物有Li[AlH4]、NH4Br及其它常见无机物。现用两种方法进行制备，写出分步反应方程式。
5．提出由粗硅制得纯硅的一种物理方法和一种化学方法。
6．SiH4为原料也可以用来制备Si3N4纳米材料，该制备方法中最可能存在的杂质是什么？请解释该结论。
第[五]题（10分）
某钠盐X的阴离子为正八面体构型，由7个原子70个电子组成。X晶体的结构有如下特点：阴离子的空间排列方式与NaCl晶体中的Na＋（或Cl－）的排列方式完全一样，而Na＋占据其全部四面体空隙中。
1．确定阳离子、阴离子个数比；
2．确定X的化学式；
3．如果X晶体的晶胞参数为a（cm），X的摩尔质量为MX（g/mol），写出X密度的表达式；
4．X晶体中Na＋的空间排列方式与CsCl晶体中的Cs＋（或Cl－）的排列方式是否完全一样？如果将阴离子看作由Na＋形成的空隙中，那么占有率为多大？
5．如果晶胞的坐标原点为Na＋，请画出该晶胞全部阴离子的空间构型（阴离子用●表示）
6．某钾盐Y的阴离子组成和在晶胞中的排列方式与X相似，而K＋填充在全部八面体空隙中，写出Y的化学式。
第[六]题（6分）
过氧化氢是一种绿色氧化剂，在生产生活中有重要应用。某研究小组以O2/CO混合气体与H2O在四三苯膦钯配合物的存在下反应制备H2O2，机理如下：
①Pd(II)配合物被CO还原成Pd(0)配合物；②Pd(0)配合物被O2氧化生成过氧化Pd(II)配合物；③过氧化Pd(II)配合物与酸HX反应，产生H2O2和原始的Pd(II)配合物。
1．请写出总反应方程式；
2．分步写出反应机理的反应式；
3．氯代有机物（RCl）在过氧化氢的合成上有很好的促进效果，但却导致催化剂很快失活。原因是可能存在副反应，写出RCl与原料气反应的化学方程式。
第[七]题（6分）
下图是U的各氧化态在酸性溶液中的标准电极电势图。
附：E￠(H＋/H2)＝0 V；E￠(Cl2/Cl－)＝1.36 V；E￠(O2/H2O)＝1.23 V。
1．预测哪些氧化态最稳定？哪些氧化态不稳定？并说明理由（有反应的写出方程式）。
2．判断U4＋能否与Cl2或Cl－反应，说明理由（有反应的写出方程式）。
第[八]题（10分）
红色晶体A的式量为237.9，溶于水得到红色溶液B；B中加入Na2CO3溶液得到紫红色沉淀C，C的式量为211.9；C中加入NaOH则转化为另一种蓝色沉淀D，D是一种碱；D中加入H2O2则转化为棕褐色沉淀E，E也是碱；E用盐酸溶解则重新得到B溶液；B中加入浓氨水得到黄红色溶液F，F的式量为232.0；F在空气中放置一段时间后转化为黄色溶液G，G的式量为268.5。
1．写出A～G各物质的化学式；
2．写出B→C、E→B、F→G的离子方程式。
第[九]题（6分）
取某种铁的氧化物样品，用过量的KI－H＋溶液处理后，然后把溶液稀释到50.00 mL，从50.00 mL此溶液中取出10.00 mL溶液，用5.000 mL 1.000 mol/L的Na2S2O3溶液滴定。另取25.00 mL上述溶液，先除去碘，然后，溶液中的Fe2＋可以被3.250 mL 1.000 mol/L的KMnO4溶液在酸性介质中滴定。试确定该铁的氧化物的化学式。
第[十]题（10分）
天然有机产物A是芳香族化合物，其中碳的质量分数是氧质量分数的2倍，完全燃烧后仅得到物质的量之比为2︰1的CO2和H2O。A具有极弱的酸性，且能与HI作用得到B，结构分子显示A分子内无相同官能团而B分子内对位有相同官能团，A分子内无氢键而B分子内有氢键。
1．写出A的化学式；
2．写出A、B的结构简式（B中标出氢键）；
3．系统命名法命名A；
4．分别与A、B具有相同官能团的位置异构体各有多少种（含自身）。
5．A另有一种异构体C，无酸性，但能与NaOH以1︰3反应。
（1）写出C的结构简式；
（2）写出C与NaOH反应的化学方程式。
第[十一]题（10分）
以4－甲基邻苯二甲醚为起始原料，用最佳方法合成罂粟碱（结构简式如右图，限用具有高产率的各反应，标明合成的各个步骤）。
已知：
－CH2CONHCH3
第[十二]题（10分）
甲烷、水蒸气以1︰5的混合气体，在600 ℃、1 atm下，通过催化剂发生如下两个反应。如果反应后仍保持原来的温度和压强，则甲烷的转化率为91.2％。
CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g)
CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
1．试求反应达到平衡时各组分气体的分压。
2．计算Kp1。
3．如何改变压强（温度不变），使甲烷的转化率提高到95.0%？
参考答案
