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相关试卷

1、CuO、Cu₂S等含铜化合物可以催化合成HCOOH。回答下列问题：

(1)、基态铜原子的价电子排布式为，其核外电子占据的原子轨道共有个。

(2)、HCOOH中元素电负性从大到小的顺序为；催化过程中可能产生 ${CO}_{3}^{2-}$ ， ${CO}_{3}^{2-}$ 的空间构型为，碳氧键的平均键长 ${CO}_{3}^{2-}$ 比CH₃OH要(填“长”或“短”)；在有机溶剂中，H₂SO₄的电离平衡常数K_a1(H₂SO₄)比H₂CO₃的电离平衡常数K_a1(H₂CO₃)大，除S的非金属性比C强外，在分子结构上还存在的原因是。

(3)、已知Cu₂S晶胞中S^2-的位置如图所示，Cu⁺位于S^2-所构成的正四面体中心。
S^2-配位数为；已知图中A处(S^2-)的原子分数坐标为(0，0，0)，则晶胞中与A距离最近的Cu⁺的原子分数坐标为；若晶胞参数anm，晶体的密度为dg·cm^-3 ，则阿伏加德罗常数的值为(用含a和d的式子表示)。

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2、CO₂的转化和利用是实现碳中和的有效途径。其中CO₂转换为CH₃OH被认为是最可能利用的路径，该路径涉及反应如下：
反应I：CO₂(g)+3H₂(g) $\overset{}{⇌}$ CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH₁=-49.4kJ/mol
反应II：CO₂(g)+H₂(g) $\overset{}{⇌}$ CO(g)+H₂O(g) ΔH₂>0
请回答下列问题：

(1)、若已知H₂和CO的燃烧热，计算反应II的ΔH₂ ，还需要的一个只与水有关的物理量为。

(2)、在催化剂条件下，反应I的反应机理和相对能量变化如图1(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，TS为过渡态)。
完善该反应机理中相关的化学反应方程式：OH*+ $\frac{1}{2}$ H₂(g)=；以TS3为过渡态的反应，其正反应活化能为eV。

(3)、在恒温恒压下，CO₂和H₂按体积比1：3分别在普通反应器(A)和分子筛膜催化反应器(B)中反应，测得相关数据如下表。
已知：①分子筛膜催化反应器(B)具有催化反应、分离出部分水蒸气的双重功能：
②CH₃OH的选择性= $\frac{n {({CH}_{3} OH)}_{生成}}{{c(CO}_{2})_{消耗}} \times 100 %$
1.8MPa260℃
CO₂平衡转化率
甲醇的选择性
达到平衡时间(s)
普通反应器(A)
25.0%
80.0%
10.0
分子筛膜催化反应器(B)
a>25.0%
100.0%
8.0
①在普通反应器(A)中，下列能作为反应(反应I和反应II)达到平衡状态的判据是(填标号)。
A．气体压强不再变化 B．气体的密度不再改变。
C．v_正(CO₂)=3v_逆(H₂) D．各物质浓度比不再改变
②平衡状态下，反应器(A)中，甲醇的选择性随温度升高而降低，可能的原因是；在反应器(B)中，CO₂的平衡转化率明显高于反应器(A)，可能的原因是：。
③若反应器(A)中初始时n(CO₂)=1mol，反应I从开始到平衡态的平均反应速率v(CH₃OH)=mol/s；反应II的化学平衡常数K_p(II)=(用最简的分数表示)；

(4)、近年来，有研究人员用CO₂通过电催化生成CH₃OH，实现CO₂的回收利用，其工作原理如图2所示。请写出Cu电极上的电极反应式：。

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3、现以铅蓄电池的填充物铅膏(主要含PbSO₄、PbO₂、PbO和少量FeO)为原料，可生产三盐基硫酸铅(PbSO₄·3PbO·H₂O)和副产品Fe₂O₃·xH₂O，其工艺流程如下：
已知：K_sp(PbCO₃)=7.5×10^-14 ， K_sp(PbSO₄)=2.5×10^-8

(1)、“转化”后的难溶物质为PbCO₃和少量PbSO₄ ，则PbO₂转化为PbCO₃的离子方程式为，滤液1中 ${CO}_{3}^{2-}$ 和 ${SO}_{4}^{2-}$ 的浓度比为(保留两位有效数字)。

(2)、“酸浸”过程，产生的气体主要有NO_x(氮氧化物)和(填化学式)；(填“可以”或“不可以”)使用[H₂SO₄+O₂]替代HNO₃。

(3)、“沉铅”后循环利用的物质Y是(填化学式)。

(4)、“除杂”中滤渣的主要成分为(填化学式)；在50~60℃“合成”三盐基硫酸铅的化学方程式为。

(5)、根据图2所示的溶解度随温度的变化曲线，由“滤液1”和“滤液2”获得Na₂SO₄晶体的操作为将“滤液”调节pH为7，然后、，洗涤后干燥。

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4、己二酸在有机合成工业等方面都有重要作用，以环己醇( ， M=100，ρ=0.95g/mL)为原料制取己二酸[HOOC(CH₂)₄COO，M=146]。
[实验原理]
已知：3 +8KMnO₄ $\to_{{<50}^{°} C}^{KOH}$ 3KOOC(CH₂)₄COOK+8MnO₂+2KOH+5H₂O ΔH<0
[实验步骤]向250mL三口烧瓶中加入搅拌磁子、50mL1.0%的KOH溶液和9.0g高锰酸钾，按图1所示安装装置，控制滴速维持温度在45℃左右，滴加环己醇共2.0mL，滴加结束时需启动加热装置加热一段时间。趁热分离出氧化液中的MnO₂ ，再用约4mL浓HCl溶液，使溶液呈酸性，加热浓缩使溶液体积减少至10mL，经过冷却、脱色得到1.46g产品。

(1)、图1中冷却水从冷凝管(填“a”或“b”)口流入，搅拌磁子的作用是。

(2)、“氧化”过程，三颈烧瓶中溶液温度逐渐升高，其原因是；在环己醇不同滴加速度下，溶液温度随滴加时间变化曲线如图2，为了实验安全，应选择的滴速为滴/min。

(3)、完成“氧化”后，用玻璃棒蘸取一滴反应混合液点在滤纸上，在黑色圆点周围出现紫色环。该现象说明；向溶液中加入适量的KHSO₃ ，直到点滴实验呈负性为止，如果KHSO₃用量不足，在己二酸“制备”过程中会观察到(填颜色)的气体逸出。

(4)、分离出MnO₂的装置为(填标号)；己二酸的产率是(用最简的分数表示)。

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5、W、X、Y、Z为原子序数逐渐增大的四种短周期主族元素，工业上，W的单质可用作焊接金属的保护气；常温下，四种元素的最高价氧化物对应的水化物溶于水，其浓度均为0.01mol·L^-1时，X的pH=12，W和Z的pH=2，Y的pH<2，下列说法错误的是

A、化合物X₂Y₂一定含离子键 B、W在自然界既有游离态又有化合态 C、WZ₃中的原子均满足8e^-稳定结构 D、W、Y和Z的简单氢化物均属于酸

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6、下列图示装置和原理能达到实验目的的是
A．观察钾元素的焰色反应
B．稀释浓硫酸
C．验证沉淀之间的相互转化
D．用NaOH标准溶液滴定盐酸

A、A B、B C、C D、D

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7、已知N_A为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A、25℃，1.0L pH=1的HNO₃溶液中氢原子数为0.1N_A B、7.8g Na₂O₂与足量CO₂完全反应，转移的电子数为0.1N_A C、标准状况下，22.4L HF所含分子数为N_A D、含1mol AlCl₃的溶液中，离子总数目为4N_A

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8、任何化学反应都伴随着能量的变化，通过化学反应化学能可转化为热能、电能等不同形式的能量。

(1)、 $H_{2}$ 可用于工业合成氨气，已知常温常压下拆开 $1 mol H - H$ 键、 $1 mol N \equiv N$ 键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ，形成 $1 mol N - H$ 键会放出391kJ能量。
①根据上述数据判断工业合成氨的反应是(填“吸热”或“放热”)反应。
②若消耗 $1 mol N_{2}$ 和 $3 mol H_{2}$ ，理论上放出或吸收热量为 $Q_{1}$ ，则 $Q_{1}$ 为kJ。

(2)、用图甲、乙所示装置进行实验，回答以下问题。
以下叙述中，正确的是___________。

A、甲中铜片是正极，乙中锌片是负极 B、两烧杯中溶液的pH均增大 C、两烧杯中铜片表面均有气泡产生 D、若反应过程中有0.2mol电子转移，生成的氢气在标况下的体积均为2.24L

(3)、某同学利用生活或实验室中常用的物品，设计了一个原电池，如图所示。
实验原理： $Fe + 2 H^{+} = {Fe}^{2 +} + H_{2} ↑$ 。
实验用品：电极(铁钉、铜钉)、稀硫酸、烧杯、导线、耳机(或电流表)。
①如果将装置中的耳机改为电流表，则铁钉应连接电流表的极，其电极反应式为；该电极上发生了(填“氧化”或“还原”)反应。
②反应结束后，测得铁钉质量减轻了2.8克，则转移电子的物质的量为。

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9、高效净水剂聚合氯化铝铁(PAFC)的组成可表示为 ${[AlFe {(OH)}_{n} {Cl}_{6 - n}]}_{m}$ ，该物质广泛应用于日常生活用水和工业废水的处理。回答下列问题：

(1)、为检测PAFC中铝和铁元素的含量，采用如图所示流程进行。
①步骤 $Ⅰ$ 中的A是。
②步骤 $Ⅰ$ 中发生反应生成 $Ⅱ$ 中溶液离子方程式为。

(2)、某工厂欲以工业废料(铁、铁和铝的氧化物)为原料制取PAFC，设计如下流程：
①铝元素在元素周期表的位置为， $H_{2} O_{2}$ 的电子式为。
②所得酸性溶液中，一定大量存在的离子有；可能存在的离子有，证明该离子确实存在，可采用的操作(必须指明所采用的试剂及观察到的现象)是。
③步骤 $Ⅱ$ 中发生反应的离子方程式为。

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10、
( $Ⅰ$ ) ${SO}_{2}$ 为无色、有强烈刺激性气味的气体，是大气主要污染物之一、某学习小组的同学为了探究 ${SO}_{2}$ 的某些性质，进行了如下实验，并检验 ${SO}_{2}$ 能否与氯化钡反应生成沉淀。
（1）仪器a的名称是，装置A中生成 ${SO}_{2}$ 的离子方程式为；加入碳酸钠粉末的目的是。
（2）装置B会观察到，证明 ${SO}_{2}$ 有漂白性。实验时，C出现白色沉淀，请写出相应化学方程式：。
（3）结合实验目的，分析装置中采用澄清石灰水而不采用氢氧化钠溶液的原因：。
( $Ⅱ$ )氮肥厂的废水直接排放会造成环境污染。目前氨氮废水的处理方法主要有吹脱法、化学沉淀法、硝化反硝化生物法等。某氮肥厂的氨氮废水中氮元素多以 ${NH}_{4}^{+}$ 和 ${NH}_{3} \cdot H_{2} O$ 的形式存在，该厂技术团队设计的废水处理方案如下：
（4）检验某溶液中是否 ${NH}_{4}^{+}$ 含有的方法是(写出所需试剂、操作及现象)。
（5） ${NH}_{3}$ 是工业合成硝酸的重要原料，写出实验室制取 ${NH}_{3}$ 的化学方程式：。

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11、干法氧化铁脱硫除去大气污染物 $H_{2} S$ 的原理如图所示。下列说法不正确的是

A、 ${Fe}_{2} O_{3} \cdot H_{2} O$ 为该反应的催化剂 B、脱硫反应为 ${3H}_{2} {S+Fe}_{2} O_{3} \cdot H_{2} {O=Fe}_{2} S_{3} \cdot H_{2} {O+3H}_{2} O$ C、再生过程中，硫元素被还原 D、总反应为 ${2H}_{2} {S+O}_{2} \begin{matrix} \underline{\underline{催化剂}} \end{matrix} {2S+2H}_{2} O$

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12、下列“实验结论或解释”与“实验操作及现象”相符的一组是

选项	实验操作及现象	实验结论或解释
A	向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑	浓硫酸有脱水性
B	向某溶液中加入HCl酸化的BaCl₂溶液，有白色沉淀产生	该溶液中一定含有SO $_{4}^{2 -}$
C	向某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体	该溶液中一定含CO $_{3}^{2 -}$
D	铜丝加入浓硫酸中，无明显变化	铜和浓硫酸不反应

A、A B、B C、C D、D

13、 $X 、 Y 、 Z 、 W$ 为原子序数依次增大的短周期主族元素， $X$ 元素的原子最外层电子数为内层电子数的3倍， $X$ 元素与 $Z$ 元素为同一主族， $Y$ 元素的最高价氧化物为两性氧化物，下列说法中错误的是

A、元素对应的离子半径： $Z > W > X > Y$ B、元素的非金属性： $X > Z$ C、W元素与第ⅠA族元素形成的化合物均为离子化合物 D、Y元素的单质与 $NaOH$ 溶液能发生反应，可用作固体管道通剂

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14、在如下图所示的装置中，a的金属活泼性比氢要强，b为碳棒，下列关于此装置的叙述不正确的是

A、碳棒上有气体放出，溶液pH变大 B、a是正极，b是负极 C、导线中有电子流动，电子从a极到b极 D、a极上发生了氧化反应

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15、用硅的氧化物可以制取硅单质，主要步骤及化学反应如下：
①粗硅制取： ${SiO}_{2} (石英砂) + 2 C (焦炭) \begin{matrix} \underline{\underline{高温}} \end{matrix} Si (粗) + 2 CO ↑$ 。
②纯硅制取： $Si (粗) + 2 {Cl}_{2} \begin{matrix} \underline{\underline{高温}} \end{matrix} {SiCl}_{4}$ 、 ${SiCl}_{4} + 2 H_{2} \begin{matrix} \underline{\underline{高温}} \end{matrix} Si (纯) + 4 HCl$ 。
下列说法正确的是

A、步骤①的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 $2 : 1$ B、步骤②涉及的反应中硅元素均被还原 C、可用石英坩埚灼烧熔融 ${Na}_{2} {CO}_{3}$ 固体 D、Si、 ${SiO}_{2}$ 都能与氢氟酸、NaOH溶液反应

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16、如图是氮元素的“价-类”二维图的一部分，下列说法错误的是

A、从氮元素化合价角度考虑：a与b在一定条件下能反应生成 $N_{2}$ B、a具有还原性、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 C、常温下，e的浓溶液可以用铝罐车运输 D、在铜与e的稀溶液反应中，氧化剂与还原剂的物质的量比为 $8 : 3$

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17、若 $N_{A}$ 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A、标准状况下， $11.2 L {SO}_{3}$ 含有的分子数为 $0.5 N_{A}$ B、32g Cu在足量硫蒸气中完全反应失去的电子数为 $0.5 N_{A}$ C、 $1 mol Cu$ 和含有 $2 mol H_{2} {SO}_{4}$ 的浓硫酸反应，生成的 ${SO}_{2}$ 分子数目为 $N_{A}$ D、常温下，5.6g铁与硝酸反应，失去的电子数一定为 $0.3 N_{A}$

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18、下列离子方程式不正确的是

A、铜与浓硫酸反应： $Cu + {2H}_{2} {SO}_{4} (浓) \begin{matrix} \underline{\underline{Δ}} \end{matrix} {Cu}^{2 +} + {SO}_{4}^{2 -} + {SO}_{2} ↑ + 2 H_{2} O$ B、二氧化硅与氢氧化钠溶液反应： ${SiO}_{2} + 2 {OH}^{-} = {SiO}_{3}^{2 -} + H_{2} O$ C、铜和稀硝酸反应： $Cu + 4 H^{+} + 2 {NO}_{3}^{-} = {Cu}^{2 +} + 2 {NO}_{2} ↑ + 2 H_{2} O$ D、氯化氨溶液与氢氧化钙溶液混合加热： ${NH}_{4}^{+} + {OH}^{-} \begin{matrix} \underline{\underline{Δ}} \end{matrix} {NH}_{3} ↑ + H_{2} O$

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19、利用下列装置能达到实验目的的是

A、利用甲装置除去氯气中混有的少量HCl B、利用乙装置稀释浓硫酸 C、利用丙装置进行喷泉实验 D、利用丁装置进行蒸发结晶

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20、化学与社会生产和生活密切相关。下列有关说法正确的是

A、 ${SO}_{2}$ 是有毒气体，不可在葡萄酒中微量添加 B、 $S \to {SO}_{3} \to {Na}_{2} {SO}_{4}$ 可以实现一步转化 C、针对新冠肺炎疫情，可用双氧水对场所进行杀菌消毒，过氧化氢分子只有极性共价键 D、重庆素有雾都之称，雾是一种气溶胶，光束透过大雾可观察到丁达尔效应

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