
(考試時間:75分鐘 試卷滿分:100分)
注意事項:
1.答卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標號。回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
可能用到的相對分子質(zhì)量:H 1 C 12 N 14 O 16 Ca 40 Fe-56 Y 89 Ce 140
一、選擇題:本題共15小題,每小題3分,共45分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1.化學在促進科技進步和方便人類生活等方面均無可替代。下列說法錯誤的是
A.“嫦娥五號”探測器使用的砷化鎵太陽能電池板是一種優(yōu)良的導體材料
B.我國科學家已實現(xiàn)了“空氣變饅頭”的技術(shù)突破,這有利于“碳中和”的實現(xiàn)
C.精確度為每72億年僅偏差1s的“星載銣鐘”含銣(Rb)元素,RbOH是強堿
D.5G-A技術(shù)所需高頻通訊材料之一的LCP(液晶高分子)在一定加熱狀態(tài)下一般會變成液晶,液晶既具有液體的流動性,又表現(xiàn)出類似晶體的各向異性
【答案】A
【詳解】A.氮化鎵是良好的半導體材料,不是優(yōu)良的導體材料,A錯誤;
B.“空氣變饅頭”的核心是將空氣中的CO2轉(zhuǎn)化為淀粉,大大減少CO2的排放,這有利于“碳中和”的實現(xiàn),B正確;
C.銣是第五周期第IA族元素,從上到下,金屬性增強,堿性增強,故RbOH是強堿,C正確;
D.液晶在一定溫度范圍內(nèi)既具有液體的流動性,在折射率、磁化率、電導率等宏觀方面又表現(xiàn)出類似晶體的各向異性,D正確。
2.下列有關(guān)化學用語表示正確的是
A.O3分子的球棍模型:
B.N,N-二甲基苯甲酰胺的結(jié)構(gòu)簡式:
C.CaO2的電子式:
D.基態(tài)的價層電子排布圖:
【答案】B
【詳解】A.球棍模型不能表示出孤對電子,圖示為臭氧分子的VSEPR模型,A錯誤;
B.N,N-二甲基苯甲酰胺的結(jié)構(gòu)簡式正確,B正確;
C.是由鈣離子和過氧根離子構(gòu)成的,過氧根電子式寫錯了,C錯誤;
D.基態(tài)的價層電子排布圖:,D錯誤。
3.下列圖示的實驗操作中符合實驗安全要求的是
【答案】D
【詳解】A.苯酚具有腐蝕性,易溶于酒精,微溶于水,沾到皮膚上應先用酒精洗滌,再用水洗,故A錯誤;
B.聞氣體時應用手扇少量氣體,使之進入鼻腔,不能直接用鼻子聞,故B錯誤;
C.乙醇與濃硫酸混合時應將濃硫酸沿燒杯壁緩緩倒入乙醇中,且用玻璃棒不斷攪拌,故C錯誤;
D.此裝置防止氣體爆炸的原理是使導管內(nèi)的氣體與燃著的氣體不直接接觸,故D正確。
4.下列方程式與所給事實不相符的是
A.用FeS固體除去污水中的:
B.AgCl沉淀溶于氨水:
C.乙醛和新制共熱出現(xiàn)磚紅色渾濁:
D.通入氯水中,溶液褪色:
【答案】C
【詳解】A.用FeS固體除去污水中的Hg2+,反應生成更難溶的HgS,反應離子方程式為,A正確;
B.AgCl沉淀溶于氨水生成配合物,反應方程式為,B正確;
C.乙醛和新制Cu(OH)2共熱出現(xiàn)磚紅色渾濁,反應方程式為,C錯誤;
D.SO2通入氯水中,溶液褪色,發(fā)生氧化還原反應,D正確。
5.鐵、硫元素的部分“價-類”關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是
A.a(chǎn)在高溫下與水蒸氣反應生成bB.實驗室用濃f溶液干燥e和d
C.常溫下,d和e不能大量共存D.加熱c會生成紅色粉末b
【答案】C
【分析】根據(jù)圖示,相關(guān)物質(zhì)如下:a:Fe,b:FeO, c:,d:,e:,f:,據(jù)此分析解答。
【詳解】A.高溫下,鐵與水蒸氣反應生成,A項錯誤;
B.濃硫酸與會發(fā)生氧化還原反應,B項錯誤;
C.和能發(fā)生氧化還原反應生成S和水,C項正確;
D.分解生成,D項錯誤。
6.AlN是一種半導體材料,一種制備方法是。設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是
A.消耗等物質(zhì)的量的和,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為6
B.標準狀況下,11.2L中含中子數(shù)目為8
C.12gC(石墨空間結(jié)構(gòu)的俯視圖見圖)含非極性共價鍵數(shù)目為3
D.0.1ml溶于足量氫氧化鈉溶液,溶液中含的數(shù)目為0.2
【答案】B
【詳解】A.由于不知道等物質(zhì)的量的和具體的物質(zhì)的量,無法計算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目,A錯誤;
B.標準狀況下,11.2L的物質(zhì)的量為0.5ml,1個分子中含16個中子,則0.5ml中含中子數(shù)目為8,B正確;
C.12gC(石墨)的物質(zhì)的量為1ml,含非極性鍵,即非極性共價鍵數(shù)目為1.5,C錯誤;
D.0.1ml溶于足量氫氧化鈉溶液,溶液中(或四羥基合鋁酸根)會發(fā)生水解、故數(shù)目小于0.2,D錯誤。
7.有機物a通過選擇性催化聚合可分別得到聚合物b、c。下列說法正確的是
A.a(chǎn)在水中較易溶解
B.a(chǎn)分子中所有碳原子均采用雜化
C.1mla最多與發(fā)生加成反應
D.c遇強酸、強堿均易降解
【答案】D
【分析】由反應結(jié)合a化學式可知,a結(jié)構(gòu)為;
【詳解】A.a(chǎn)中含有酯基,難溶于水,A錯誤;
B.a(chǎn)分子有兩個不飽和碳原子和兩個飽和碳原子,分別采用和雜化,B錯誤;
C.a(chǎn)與足量加成后的產(chǎn)物為,最多只能消耗,C錯誤;
D.c屬于聚酯類高分子,在強酸和強堿存在下均可發(fā)生水解,降解為小分子,D正確。
8.某離子液體結(jié)構(gòu)如圖示。W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大,W、X和Y的原子序數(shù)之和為14,Z是第4周期元素,基態(tài)Z原子核外電子占有8個能級。下列說法正確的是
A.單質(zhì)的沸點:YW>X
C.原子半徑:Z>Y>X
D.Z的氧化物的水化物為強酸
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大,化合物中W只形成1個共價鍵,W為H元素;X形成4個共價鍵,X為C元素;Y形成3個共價鍵,Y為N元素,滿足W、X和Y的原子序數(shù)之和為14;由形成雙鍵處的Y可知,Y失去1個電子,則Z帶1個負電荷,Z為第四周期元素,基態(tài)Z原子核外電子占有8個能級,可知Z為Br元素,以此來解答。
【詳解】由上述分析可知,W為H元素、X為C元素、Y為N元素、Z為Br元素,
A.N2常溫下是氣體,Br2常溫下是液體,X為C元素,常溫下是固體,則單質(zhì)的沸點:YX>W,故B錯誤;
C.同周期主族元素從左往右原子半徑減小,同主族從上到下原子半徑增大,則原子半徑順序為Z>X>Y,故C錯誤;
D.Z的氧化物的水化物之一為HBrO,屬于弱酸,故D錯誤。
9.2024年復旦大學科研人員研發(fā)出一種新型鈣—氧氣電池,其結(jié)構(gòu)如圖所示,將(鈣鹽)溶于(有機溶劑)作為電解質(zhì)溶液,鈣和碳納米管分別作為電極材料。下列關(guān)于該電池說法錯誤的是
A.隔膜允許通過,不允許通過
B.放電時,電流由碳納米管電極沿導線流向鈣電極
C.放電時,正極反應式為:
D.用此電池為鉛酸蓄電池充電,消耗4g鈣時,鉛酸蓄電池消耗1.8g水
【答案】D
【分析】根據(jù)電化學裝置圖可知,碳納米管電極反應后生成,發(fā)生還原反應,為原電池正極,Ca作原電池負極,發(fā)生氧化反應。
【詳解】A.根據(jù)分析可知,為負極,其電極反應式為,碳納米管為正極,其電極反應式為,故隔膜允許通過,不允許通過,A正確;
B.原電池裝置中,電流由原電池正極流向負極,即電流由碳納米管電極沿導線流向鈣電極,C正確;
C.根據(jù)分析可知,碳納米管為正極,其電極反應式為,C正確;
D.根據(jù)電極反應:,消耗鈣時,轉(zhuǎn)移,根據(jù)鉛蓄電池總反應:,轉(zhuǎn)移,鉛酸蓄電池消耗水,錯誤。
10.某V2O5失活催化劑是重要的含釩二次資源。從酸浸處理之后的浸出液中提取釩的一種工藝流程如圖。下列說法錯誤的是
已知:HA(有機酸性萃取劑)對金屬陽離子萃取能力的順序:Fe3+>VO2+>Fe2+
A.物質(zhì)X為高錳酸鉀溶液
B.反萃取時,物質(zhì)Y可以選用硫酸
C.氧化過程中,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為6:1
D.調(diào)pH時,發(fā)生反應:VO+2NH3?H2OVO+2NH+H2O
【答案】A
【分析】根據(jù)流程圖,結(jié)合HA(有機酸性萃取劑)對金屬陽離子萃取能力可知,物質(zhì)X應為氧化劑,將亞鐵離子氧化為鐵離子,便于萃取操作的進行,經(jīng)過萃取后,通過加入反萃取劑硫酸,可將從萃取劑中分離出,經(jīng)過氧化、調(diào)pH、沉釩及焙燒操作得。
【詳解】A.若物質(zhì)X為高錳酸鉀溶液,在氧化亞鐵離子過程中會引入新雜質(zhì),A錯誤;
B.HA為有機酸性萃取劑,反萃取及應為酸,結(jié)合后續(xù)流程離子種類判斷可為硫酸,B正確;
C.氧化過程中V元素化合價從+4價升高為+5價(),Cl元素從+5價降低為-1價,根據(jù)得失電子守恒,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為6:1,C正確;
D.調(diào)pH時,發(fā)生反應:VO+2NH3?H2OVO+2NH+H2O,D正確。
11.脫落酸是一種植物激素,在植物發(fā)育的多個過程中起重要作用。其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。
下列關(guān)于脫落酸的說法錯誤的是
A.存在順反異構(gòu)
B.分子結(jié)構(gòu)中含有3種含氧官能團
C.若發(fā)生分子內(nèi)酯化反應,所得產(chǎn)物分子中具有兩個六元環(huán)
D.1ml脫落酸與1ml發(fā)生加成反應,可得到4種不同的產(chǎn)物(不考慮立體異構(gòu))
【答案】C
【詳解】A.該有機物含3個碳碳雙鍵,且每個雙鍵碳原子所連的基團均不同,均存在立體異構(gòu),有順反異構(gòu),A正確;
B.分子結(jié)構(gòu)中含有3種含氧官能團羰基、羧基、羥基,B正確;
C.脫落酸分子結(jié)構(gòu)中存在羥基和羧基,其發(fā)生分子內(nèi)酯化反應構(gòu)成環(huán)狀酯,所得結(jié)構(gòu)中存在一個六元環(huán)和一個七元環(huán),C錯誤;
D.脫落酸分子結(jié)構(gòu)中存在共軛結(jié)構(gòu),當1 ml脫落酸與1 ml 發(fā)生加成反應時,可通過1,2-加成的方式得到3種不同的產(chǎn)物,還可通過發(fā)生類似1,4-加成的反應得到1種不同于之前的產(chǎn)物,共得到4種不同的產(chǎn)物,D正確。
12.根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是
【答案】A
【詳解】A.已知呈紅棕色,將氣體通入溶液中,溶液先變?yōu)榧t棕色,過一段時間又變成淺綠色,證明與先發(fā)生絡(luò)合反應,再發(fā)生氧化還原反應,從而推出與絡(luò)合反應速率比氧化還原反應速率快,故A正確;
B.溴蒸氣、二氧化氮均為紅棕色,均可使淀粉-KI溶液變藍,由實驗操作和現(xiàn)象,不能說明氣體為,還可能為溴蒸氣,故B錯誤;
C.新制氯水中的能與反應生成使淀粉變藍色的碘單質(zhì),碘元素可能來自于海帶灰,也可能來自于淀粉-KI溶液,不能說明海帶灰中存在碘元素,故C錯誤;
D.溶液過量,滴入的溶液與硫酸銅反應生成CuS黑色沉淀,不能說明氫氧化銅轉(zhuǎn)化為硫化銅,無法判斷Ksp大小,故D錯誤。
13.科學家研究發(fā)現(xiàn)鐵的配合物在常溫下可以催化甲酸的還原反應,其反應機理如圖所示。下列說法不正確的是
A.該反應的總化學方程式為
B.1,2,3三種物質(zhì)中的配位數(shù)相同
C.反應中存在非極性鍵的斷裂和形成
D.可以用新制的懸濁液鑒別和
【答案】C
【詳解】A.由圖可知,該反應的反應物為HCOOH、H2,生成物為CH3OH、H2O,總反應化學方程式為,選項A正確;
B.1,2,3三種物質(zhì)中的配位數(shù)相同,均為6,選項B正確;
C.反應中存在非極性鍵H-H的斷裂,但沒有非極性鍵的形成,選項C不正確;
D.中存在醛基而沒有,可以用新制的懸濁液鑒別和,選項D正確。
14.奧氏體是碳溶解在γ-Fe中形成的一種間隙固溶體,無磁性,其晶胞如圖所示。下列說法錯誤的是
A.鐵原子位于碳原子構(gòu)成的八面體中心的間隙位置
B.奧氏體的化學式為FeC
C.若晶體密度為dg·cm-3,晶胞中最近的兩個碳原子的距離為
D.鐵原子第三電離能小于C原子的第三電離能
【答案】C
【詳解】A.由晶胞的結(jié)構(gòu)可知六個C原子構(gòu)成正八面體,F(xiàn)e原子位于碳原子構(gòu)成的八面體中心的間隙位置,故A正確;
B.每個晶胞中Fe原子數(shù)為,C原子數(shù)為,故奧氏體的化學式為FeC,故B正確;
C.每個晶胞含有4個FeC,質(zhì)量,晶胞的邊長,晶胞中最近的兩個碳原子的距離為,故C錯誤;
D.Fe的價電子排布式為3d64s2,C的價電子排布式為3d74s2,失去第3個電子時,鐵的核外電子排布為半滿結(jié)構(gòu),較穩(wěn)定,故鐵原子第三電離能小于C原子的第三電離能,故D正確。
15.已知是一元弱酸,是難溶鹽,且不發(fā)生水解。常溫下,向某的溶液中逐滴加入溶液后,溶液中和隨的變化關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是
A.曲線表示隨的變化
B.
C.和兩點溶液中濃度相等
D.點時溶液中存在:
【答案】B
【分析】常溫下,溶液中逐滴加入溶液,發(fā)生反應:、,存在難溶物溶解平衡及水解平衡:、,根據(jù),則,,,,溫度不變,是定值,則隨的增大而增大,表示隨的變化,代表隨的變化關(guān)系。
【詳解】A.根據(jù)上述分析可知,代表隨的變化關(guān)系,A錯誤;
B.圖中b點是曲線與曲線交點,即代表當時,=,則,B正確;
C.a(chǎn)點在曲線上,代表,即;c點在曲線上,代表,即,根據(jù),溶液中,故和兩點溶液中濃度不相等,C錯誤;
D.b點溶液存在=,即=,根據(jù)電荷守恒可知,,故溶液中,D錯誤。
二、非選擇題:本題共4小題,共55分。
16.(14分)稀土元素是國家戰(zhàn)略資源,目前我國稀土提煉技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位。某課題組以含鈰廢渣(含較多的、、及少量其他可溶于酸的物質(zhì))為原料,設(shè)計如圖流程回收稀土元素鈰,實現(xiàn)資源再利用。
已知:不溶于稀硫酸,也不溶于溶液。
回答下列問題:
(1)為提高“酸溶”的速率,實驗室常用圖示儀器進行固體物質(zhì)的粉碎,該儀器的名稱是 。
(2)“濾渣2”中主要成分的化學式為 ;“反應1”的離子方程式為 ,其中的作用是 。
(3)“反應2”的離子方程式為 。
(4)“濾液1”經(jīng)一系列反應與操作可制得硫酸鐵銨,硫酸鐵銨可用作凈水劑,其凈水原理是 (用離子方程式表示)。
(5)氧化鈰()常用作玻璃工業(yè)添加劑,在其立方晶胞中摻雜,占據(jù)原來的位置,可以得到更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),這種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)使得氧化鈰具有許多獨特的性質(zhì)和應用,晶胞中與最近的核間距為。已知:。
①晶胞中與最近的的個數(shù)為 。
②若摻雜后得到:的晶體,則此晶體中的空缺率為 。
③晶體的密度為 (列出表達式)。
【答案】(1)研缽(1分)
(2)SiO2(1分) (2分) 作還原劑(1分)
(3)(2分)
(4)(2分)
(5)①12(1分) ②10%(2分) ③(2分)
【分析】樣品在第一次酸浸后,鐵元素會進入溶液。濾渣1的成分為SiO2和CeO2,經(jīng)過第二次浸取之后,CeO2和H2O2發(fā)生反應,生成了Ce3+進入了溶液。
【詳解】(1)該裝置的名稱為研缽
(2)根據(jù)題干已知,可知經(jīng)過第一次酸浸后,濾渣1中的成分為SiO2和CeO2,經(jīng)過第二次浸取之后,CeO2發(fā)生反應,生成了Ce3+進入了溶液。故濾渣2中的成分為二氧化硅。
根據(jù)前后題干分析可知,反應1的反應物為CeO2和H2O2,CeO2生成了Ce3+作氧化劑,則過氧化氫作還原劑,據(jù)此寫出反應的方程式為:,其中過氧化氫的作用是作還原劑。
(3)反應2的反應物為氧氣和Ce3+,生成物為,由此可得方程為:
(4)硫酸鐵銨在水中會電離出鐵離子,鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體具有吸附性,從而達到凈水的目的,方程式為:
(5)①根據(jù)圖示可知,晶胞中與最近的的個數(shù)為12
②晶胞中與的數(shù)目為,的數(shù)目為8。摻雜Y2O3后,得到了的晶體,故晶胞中,,,故的空缺率為
③晶胞中與最近的核間距為體對角線的四分之一,故晶胞的邊長為:,則該晶胞的密度為
17.(13分)以為原料制氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨過程如下:
已知:能被氧化?;卮鹣铝袉栴}:
(1)步驟Ⅰ的反應裝置如圖(夾持及加熱裝置略去,下同)。
①儀器b的名稱為 。
②步驟Ⅰ生成的同時,生成一種無色無污染的氣體,該反應的化學方程式為 。
(2)步驟Ⅱ可在下圖裝置中進行。
①接口的連接順序為a→ 。
②實驗開始時,先關(guān)閉,打開,當 時(寫實驗現(xiàn)象),再關(guān)閉,打開,充分反應,靜置,得到固體。
③C裝置的作用是 。
(3)測定產(chǎn)品純度。
稱取m g樣品用稀硫酸溶解后,加入過量的溶液,充分反應后加入過量的溶液,再加適量尿素除去,用標準溶液滴定達終點時,消耗體積為V mL。(已知:)
①樣品中氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨(摩爾質(zhì)量為)的質(zhì)量分數(shù)為 %。
②下列情況會導致產(chǎn)品純度偏大的是 (填標號)。
A.未加尿素,直接進行滴定
B.滴定達終點時,俯視刻度線讀數(shù)
C.用標準液潤洗滴定管后,液體從上口倒出
D.滴定過程中搖動錐形瓶時有少量液體濺出
【答案】(1)①恒壓滴液漏斗(1分) ②(2分)
(2)①d→e→f→g→b→c(2分) ②B中澄清石灰水變渾濁(2分) ③除去CO2中的HCl(2分)
(3)①(2分) ②AC(2分)
【分析】首先通過裝置A制取CO2,利用裝置C除去CO2中的HCl后,將CO2通入裝置D中,排盡裝置中的空氣以防止產(chǎn)物被氧化,待B中澄清石灰水變渾濁,確??諝獗慌疟M后,再打開D中K2,開始實驗。
【詳解】(1)①由儀器b的構(gòu)造可知儀器b的名稱為恒壓滴液漏斗;
②步驟Ⅰ生成VOCl2的同時,生成一種無色無污染的氣體N2,該反應的化學方程式為:;
(2)①首先通過裝置A制取二氧化碳,利用裝置C除去二氧化碳中的HCl后,將二氧化碳通入裝置D中,排盡裝置中的空氣以防止產(chǎn)物被氧化,待B中澄清石灰水變渾濁后,確保空氣被排盡后,再打開D中K2開始實驗,接口的連接順序為a→d→e→f→g→b→c;
②實驗開始時,先關(guān)閉K2,打開K1,當裝置B中澄清石灰水變渾濁時,確??諝獗慌疟M后,再關(guān)閉K1,打開K2,充分反應,靜置,得到固體;
③裝置C除去CO2中的HCl;
(3)①由元素守恒及反應方程式可知:~6~6Fe2+,樣品中氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨(摩爾質(zhì)量為Mg?ml-1)的質(zhì)量分數(shù)為=;
②A.未加尿素,則溶液中殘留的亞硝酸鈉消耗標準溶液,導致標準液用量偏高,所測純度偏大,A正確;
B.滴定達終點時,俯視刻度線讀數(shù),導致最終讀數(shù)偏小,標準液體積偏小,所測純度偏低,B錯誤;
C.用標準液潤洗滴定管后,液體從上口倒出,該操作沒有潤洗滴定管尖嘴部分,導致標準液被稀釋,所用標準液體積偏大,所測純度偏高,C正確;
D.滴定過程中搖動錐形瓶時有少量液體濺出,所需標準液體積偏小,所測純度偏低,D錯誤;
故選CD。
18.(15分)CO、等煙道氣對環(huán)境有污染,需經(jīng)處理后才能排放,處理含CO、煙道氣的一種方法是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì): ?;卮鹣铝袉栴}:
(1)已知CO的燃燒熱為,的燃燒熱為。則上述反應的 。
(2)其他條件相同、催化劑不同時發(fā)生上述反應。的轉(zhuǎn)化率隨反應溫度的變化如圖1所示。和NiO作催化劑均能使的轉(zhuǎn)化率達到最高,不考慮催化劑價格因素,選擇的主要優(yōu)點是 。
(3)在容積為2L的密閉容器中,充入2mlCO和1ml SO2,在一定條件下發(fā)生上述反應,平衡后改變下列條件能使上述反應的速率增大,且平衡向正向移動的是 (填字母)。
a.選用更高效的催化劑 b.升高溫度
c.及時分離出CO2 d.增加CO的濃度
(4)在密閉容器中,充入2mlCO和1ml,發(fā)生上述反應,的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強的變化如圖2所示。
①壓強、、由小到大的關(guān)系是 。
②B點對應條件下 [對于反應,,x為物質(zhì)的量分數(shù),列出計算式即可]。
③A點和C點壓強平衡常數(shù)之比 (用含、的式子表示)。(用分壓代替濃度,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
(5)煙氣中常含有大量和等大氣污染物,需經(jīng)凈化處理后才能排放。除去燃煤產(chǎn)生的廢氣中的的過程如圖3所示。
①一般情況下,過程Ⅰ與過程Ⅱ相比能耗更高的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②過程Ⅱ利用電化學裝置吸收另一部分,使Cu再生,該過程中陽極的電極反應式為 。
【答案】(1)-269.2(2分)
(2)Fe2O3作催化劑時,在相對較低溫度可獲得較高的SO2轉(zhuǎn)化率,從而節(jié)約能源(2分)
(3)d(2分)
(4)(2分) (2分) (2分)
(5)Ⅱ(1分) (2分)
【詳解】(1)由CO的燃燒熱為283.0 kJ?ml-1可得:①CO(g)+O2(g)=CO2 (g) ΔH=- 283.0 kJ?ml-1,又已知②S(l)+O2 (g)=SO2 (g) ΔH=-296.8 kJ?ml-1,根據(jù)蓋斯定律,將①×2-②得:2CO(g)+SO2 (g)=S(l)+2CO2 (g) ΔH=[2×(-283.0)-(-296.8)] kJ?ml-1=-269.2kJ?ml-1。
(2)從圖中可以看出,F(xiàn)e2O3作催化劑時,在相對較低溫度下可獲得較高的SO2的轉(zhuǎn)化率,從而節(jié)約能源。
(3)a.催化劑只能改變反應速率,不能使平衡移動,a錯誤;
b.升高溫度能加快反應速率,但該反應為放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,b錯誤;
c.及時分離出CO2平衡正向移動,但反應速率不增大,c錯誤;
d.增加CO的濃度,反應速率加快,平衡正向移動,d正確;
故選d;
(4)①圖顯示,同溫(T2)變壓(p3→p2→p1)時,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小,而加壓平衡正向移動,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大,所以壓強、、關(guān)系是。
②B點,二氧化硫轉(zhuǎn)化率為80%,則反應二氧化硫0.8ml,列三段式為:
n(總)=2.2ml,B點對應條件下,。
③A點和C點SO2的平衡轉(zhuǎn)化率均為60%,所以平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量及其物質(zhì)的量分數(shù)相等,因為右邊氣體化學計量數(shù)比左邊小1,所以壓強平衡常數(shù)之比為其壓強反比,即為。
(5)①過程Ⅰ為催化劑存在下的銅被氧化的過程,過程Ⅱ為電解過程,電解中電能轉(zhuǎn)化為化學能,一般情況下,過程Ⅰ與過程Ⅱ相比能耗更高的是Ⅱ。
②用電化學裝置吸收另一部分,使Cu再生,該過程中陽極的二氧化硫失去電子發(fā)生氧化反應生成硫酸根離子,電極反應式為:。
19.(13分)冬季是中老年人易發(fā)腦血管疾病的季節(jié),化合物H可用于治療腦血管疾病,其合成路線如下:
回答下列問題:
(1)B的化學名稱是 ,F(xiàn)中含氧官能團的名稱是 。
(2)反應②⑥的反應類型分別是 、 。
(3)反應④的原子利用率為100%,則E的結(jié)構(gòu)簡式是 。
(4)芳香化合物X是H的同分異構(gòu)體,化合物X含有—,其核磁共振氫譜峰面積比為3∶2∶1,寫出兩種符合要求的化合物X的結(jié)構(gòu)簡式: 、 。
(5)以和為含碳原料,利用題干信息,合成化合物,可設(shè)計下列合成路線。
①M的結(jié)構(gòu)簡式是 。
②轉(zhuǎn)化為的化學方程式為 。
【答案】(1)對氯甲苯(或4-氯甲苯)(1分) 酯基和硝基(2分)
(2)氧化反應(1分) 還原反應(1分)
(3)(2分)
(4)(1分) (1分)
(5)①(或等)(2分)
②(2分)
【分析】根據(jù)題中合成路線可知,在作催化劑作用下,與發(fā)生取代反應生成,則B為;與發(fā)生氧化反應生成,與反應生成,由反應④的原子利用率為100%可知,與發(fā)生加成反應生成,在稀HCl中共熱生成,在Ni作催化劑作用下,與發(fā)生還原反應生成。
【詳解】(1)由分析可知B為,化學名稱是對氯甲苯或4-氯甲苯;F為,含氧官能團的名稱是酯基和硝基。
(2)②甲基轉(zhuǎn)化為醛基發(fā)生氧化反應;⑥硝基轉(zhuǎn)化為氨基發(fā)生還原反應。
(3)由分析可知,反應④的原子利用率為100%,則E的結(jié)構(gòu)簡式是。
(4)H的結(jié)構(gòu)簡式為,分子式為,由H的同分異構(gòu)體芳香化合物X中含有硝基,核磁共振氫譜峰面積比為3∶2∶1可知,X分子的結(jié)構(gòu)對稱,符合條件的結(jié)構(gòu)簡式有:
、。
(5)由題干信息可知,以和為原料,合成化合物的路線為:在濃硫酸作用下,發(fā)生消去反應生成,經(jīng)過氧化得到,和發(fā)生加成反應生成,①M的結(jié)構(gòu)簡式是;②經(jīng)過氧化轉(zhuǎn)化為的化學方程式為:。
A.苯酚沾到皮膚上,立即用水沖洗
B.聞氣體
C.制備乙酸乙酯時乙醇與濃硫酸混合
D.點燃可燃性氣體可防止爆炸的發(fā)生
實驗操作
現(xiàn)象
結(jié)論
A
已知可與絡(luò)合生成(紅棕色),也可與發(fā)生氧化還原反應。將氣體通入溶液中
溶液先變?yōu)榧t棕色,過一段時間又變成淺綠色
與絡(luò)合反應速率比氧化還原反應速率快
B
驗證某紅棕色氣體是否為,將氣體通入淀粉-KI溶液中
溶液變藍
說明該氣體為
C
將海帶灰溶解后過濾,取濾液于試管中,酸化后加入足量新制氯水,充分反應后加入1~2滴淀粉-KI溶液
溶液變藍
海帶灰中含有碘元素
D
向2mL1ml/L的溶液中滴入2滴0.1ml/LNaOH溶液,再滴加2滴溶液
先產(chǎn)生藍色沉淀,再產(chǎn)生黑色沉淀
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