• 1、二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物,可以用于光催化降解有机污染物,利用氟碳铈矿(主要成分为CeCO3F,含Fe2O3、FeO等杂质)制CeO2的工艺流程如下:

    已知:①滤渣I主要成分是难溶于水的Ce(BF4)3

    ②常温下,Ka1(H2CO3) =4.3×10-7 , Ka2(H2CO3) =5.6×10-11 ,  Ksp[Ce2(CO3)3]=1.0×1.0-28

    ③Ce3 +在空气中易被氧化为Ce4+

    回答下列问题:

    (1)、CeCO3中Ce元素的化合价为
    (2)、焙烧氟碳铈矿时,提高焙烧效率的措施有(写出两种);实验室进行焙烧操作时一般在中进行。
    (3)、CeCO3F在焙烧时发生反应的化学方程式为
    (4)、上述流程中所加的盐酸要适当过量,其目的是;操作中可用硫酸和H2O2替换盐酸,其优点是
    (5)、写出从滤液II中沉淀铈的离子方程式。Ce3+恰好沉淀完全[c(Ce3+)为1.0×10-5mol/L]时溶液的pH为5,则溶液中c(HCO3-)=mol/L(保留两位有效数字)。
  • 2、己二酸[HOOC(CH2)4COOH]是一种十分重要的二元羧酸,主要用在合成尼龙-66、PBAT可降解塑料等生产领域。某实验室采用在碱性条件下,用高锰酸钾氧化环己醇制备己二酸,反应原理为:

    已知:环己醇相对分子质量为100,熔点为24℃,沸点为161 ℃,密度为0.95 g/mL;己二酸相对分子质量为146,微溶于水,且温度越低溶解度越小。

    实验步骤如下:

    i.向三颈瓶中加入3. 5 g碳酸钠和50 mL温水,在搅拌下加入10 g高锰酸钾。

    ii.待高锰酸钾溶解后,用滴管慢慢加入2.6 mL环己醇,维持反应温度在43〜47℃之间。

    iii.环己醇滴加完毕,待反应完成,使二氧化锰沉淀凝结,然后加适量固体亚硫酸氢钠除去过量的高锰酸钾。

    iv.趁热抽滤,滤渣用热水洗涤三次,合并滤液与洗涤液,用浓盐酸调pH至1〜2。

    v.将滤液加热浓缩至20 mL左右,冷却,结晶,抽滤,洗涤,干燥,称重(得到产品1.5 g),计算产率。

    请回答下列问题:

    (1)、仪器a的名称为 , 使用时要从(填“上口 ”或“下口 ”)通入冷水。
    (2)、本实验中高锰酸钾也可用浓硝酸代替,但用浓硝酸代替的缺点是 。
    (3)、改进后的装置中,滴液漏斗b细支管的作用是

    使用改进后的装置,考查了步骤ii中滴加速度分别为6、18、25 s •滴-1共3种情况下的反应状况、滤渣和滤液及产品性状。见下表所示。

    滴加时间 /min

    滴加速度 /(s •滴-1)

    反应过程监控

    滤渣

    滤液

    产品性状

    20

    6

    7 min,T=100℃,发生冲料;20 min滴加完,反应完成

    黑色,偏褐色,量大

    澄清透明, 偏黄绿色

    量少,乳白 色,稍黄

    60

    18

    Tmax =74℃环己醇滴加完T =44℃ ,60 min反应完成

    黑色固体

    无色,澄清, 透明

    无色晶体

    90

    25

    13min,温度没有变化;23min,T=40℃;Tmax=53℃;环己醇滴加完,T=41℃反应不完全,水浴加热20min,反应完成

    黑色固体

    无色,澄清, 透明

    无色片状晶体,晶型很漂亮

    (4)、步骤iii中除去多余高锰酸钾的原因是
    (5)、步骤v由为了除去可能的杂质和减少产品损失,可用洗涤晶体。
    (6)、本实验中己二酸的产率为% (保留两位有效数字)。
  • 3、25℃时,某混合溶液中c(H2A) +c(HA-) +c(A2-) =0.01 mol/L,由水电离出的c(H+) 的对数lgc(H+ )与lgc(HA-)c(H2A)lgc(A2-)c(HA)的关系如图所示。下列说法正确的是

    A、Ka1(H2A) =10-8 B、Z点时溶液的pH=7 C、M点和N点溶液的组成完全相同 D、从X点到Y点发生的反应可能为:HA- +OH- =A2- +H2O
  • 4、随着中国双碳决策部署的有序推进,绿电发电规模逐年提升,为适应未来绿电长时储能需求,我国企业开始于2022年利用“全钒液流电池”布局大型储能基地。电池的充放电总反应式为VO2+ +V3+ +H2OVO2+ +V2+ +2H + , 下图为全钒液流电池工作原理示意图。下列说法错误的是

    A、放电时电极A的电势比B的高 B、放电时正极的电极反应式为VO2+ +e-+ 2H+ =VO2+ +H2O C、在220V电压下,用恒定的1A电流充电1小时,电池中增加的化学能为7.92 ×105J D、充电时H +由A极室通过质子交换膜向B极室迁移
  • 5、某学习小组拟探究CO2和锌粒反应是否生成CO,已知CO能与银氨溶液反应产生黑色固体。实验装置如图所示:下列叙述正确的是

    A、装置e 的作用是防倒吸 B、根据图a的现象判断活塞K一定处于关闭状态 C、实验结束时,先关闭活塞K,再熄灭酒精灯 D、b、c、f 中的试剂依次为饱和碳酸钠溶液、浓硫酸、银氨溶液
  • 6、用MnO2作催化剂,氨还原脱除NO的一种反应机理示意图如下。下列说法错误的是

    A、反应过程中Mn的化合价没有发生变化 B、总反应的方程式可表示为4NH3 +4NO +O2MnO2__4N2 +6H2O C、MnO2能结合NH3的原因是两者形成了配位键 D、反应过程中存在极性共价键和非极性共价键的断裂和形成
  • 7、短周期主族元素R、X、Y、Z原子序数依次递增,它们中的两种元素可组成化合物甲,另外两种元素可组成化合物乙。常温下,甲为液态,乙为固态。甲+乙→白色沉淀+气体(臭鸡蛋气味),Y原子的电子层数等于最外层电子数。下列说法正确的是
    A、原子半径Z > Y > X > R B、气态氢化物的热稳定性:X > Z C、R、X、Z只能组成一种共价化合物 D、工业上,电解熔融的氯化物制备Y的单质
  • 8、三醋精是一种食品用香料,可通过下列反应制备。下列说法正确的是

    A、三醋精属于油脂 B、三醋精的分子式为C9H13O6 C、该反应属于加成反应 D、d的同分异构体不止一种
  • 9、化学与社会生产及生活密切相关,下列说法错误的是
    A、C919国产大飞机风挡结构部分使用的有机玻璃属于有机高分子材料 B、神舟十四号飞船外壳使用的氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料 C、“蛟龙”号耐压球壳釆用的钛合金材料,具有密度小、强度高、耐高温等特点 D、存放新冠疫苗使用的中硼硅玻璃瓶含有的Na2O • B2O3 • SiO2是一种复杂的氧化物
  • 10、研究CO、CO2在一定条件下与H2催化合成CH4等有机化工产品,对实现“碳中和”目标具有重要的意义。在一定条件下CO(g)与H2(g)可发生如下反应:

    反应Ⅰ:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) △H1=-206.4kJ•mol-1

    反应Ⅱ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H2

    反应Ⅲ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3=+41.2kJ•mol-1

    (1)、部分物质的标准生成焓数据如表所示:

    物质

    CO(g)

    H2(g)

    CH4(g)

    H2O(g)

    标准生成焓/(kJ•mol-1)

    -110

    0

    -74.6

    x

    则x=;△H2=kJ•mol-1

    (2)、一定温度范围内反应I和反应Ⅱ的lgKp1T的线性关系如图1所示。

    ①依据图像,可知T1℃时,反应Ⅲ的平衡常数Kp3=

    ②图中v(A)(填“>”、“<”或“=”)v(B)。

    (3)、①恒温(323K)恒压(p)条件下,在密闭容器中起始时按n(H2):n(CO2)=1:1投料进行反应(仅发生反应Ⅱ和反应Ⅲ),CO2初始分压分别为p0-(a)MPa、p0-(b)MPa、p0-(c)MPa,测得CO2的压强转化率α(CO2)[已知:气体A的压强转化率表示为α(A)=(1-p1p0)×100%,p0MPa为A的初始分压,p1MPa为某时刻A的分压]与时间(t)的关系如图2,则p0-(a)、p0-(b)、p0-(c)由大到小的顺序为

    ②在密闭容器中起始时按n(H2):n(CO2)=3:1投料,分别在压强为1MPa和5MPa的恒压下进行反应(两压强下均只发生反应Ⅱ和反应Ⅲ)。恒压条件下反应温度对平衡体积分数δ(x)[x为CO或CH4 , δ(x)=V(x)V(CO)+V(CH4)+V(CO2)×100%]的影响如图3所示。

    则在1MPa时,表示CH4和CO的平衡体积分数随温度变化关系的曲线依次是(填“a”、“b”、“c”或“d”,下同)和;在T℃、一定压强下,反应在M点达到化学平衡,平衡时CH4的分压p(CH4)=MPa,反应Ⅲ的平衡常数Kp=

  • 11、钴是生产电池材料、高温合金、磁性材料及催化剂的重要原料。一种以湿法炼锌净化渣(含有Co、Zn、Fe、Cu、Pb等金属及其氧化物)为原料提取钴的工艺流程如图所示:

    已知:①常温下,Ksp(CuS)=8.9×10-36 , Ksp(CoS)=1.8×10-22

    ②溶液的氧化还原电位为正表示该溶液显示出一定的氧化性。氧化还原电位越高,氧化性越强;电位越低,氧化性越弱。

    回答下列问题:

    (1)、基态Co原子的价层电子轨道表示式为
    (2)、“浸出渣”的主要成分为(填化学式)。工业上,在“浸出”过程中,常选用硫酸浸取,而不用盐酸,原因是
    (3)、Na2S常用作沉淀剂,在“铜渣”中检测不到Co2+ , “除铜液”中Co2+浓度为0.18mol•L-1 , 则此时溶液的pH<[已知常温下,饱和H2S水溶液中存在关系式:c2(H+)·c(S2-)=1.0×10-22(mol•L-1)3]。
    (4)、“氧化”过程中,Na2S2O8与Fe2+发生反应的离子方程式为
    (5)、“沉铁”过程中,Na2CO3的作用是
    (6)、Co元素的存在形式的稳定区域与溶液pH的关系如图(E-pH图)所示,在溶液pH=5时,Na2S2O8能将Co2+氧化,写出该反应的离子方程式:;以1吨湿法炼锌净化渣(Co的质量分数为w%)为原料提取出mkgCo(OH)3。在提取过程中钴的损失率为(填含w、m的表达式)%。

  • 12、F是合成某药物的中间体,一种制备F的流程如图所示。

    已知:①B的结构中只有一种官能团;

    ②RCHOPyCH2(COOH)2RCH=CHCOOH(Py:吡啶)。

    回答下列问题:

    (1)、E中含氧官能团的名称为;B的结构简式为
    (2)、若A′为A与足量H2完全加成得到的产物,则A′结构中含有个手性碳原子。
    (3)、C→D的反应机理可用如图表示:

    则C→D的两步反应中,“第一步”的有机反应类型为 , “第二步”得到的产物的结构简式为

    (4)、E→F的化学方程式为
    (5)、G是C的芳香族同分异构体,同时满足下列条件的G的结构有种。

    ①遇氯化铁溶液发生显色反应    ②能发生银镜反应    ③苯环上有3个取代基

    (6)、设计以和CH2(COOH)2为原料制备的合成路线(无机试剂及有机溶剂任选)。
  • 13、氯化亚铜(化学式可表示为CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,微溶于水、不溶于乙醇,在潮湿空气中易水解、易被氧化。某学习小组用工业废渣(主要成分为Cu2S和Fe2O3)制取CuCl并同时得到电路板蚀刻液,实验步骤如图:

    已知:

    金属阳离子

    开始沉淀的pH

    完全沉淀的pH

    Cu2+

    4.8

    6.4

    Fe3+

    2.7

    3.7

    根据以上信息回答下列问题:

    (1)、写出焙烧过程中产生SO2的化学方程式:;实验室中常用亚硫酸钠固体与70%的浓硫酸制备二氧化硫,若要达到控制反应速率的目的,图中可选用的装置是(填标号)。

    A. B. C. D.

    (2)、混合液中加入的沉淀剂X可为;(填化学式),调节溶液的pH至 , 过滤得到CuCl2溶液。
    (3)、①向Na2SO3溶液中逐滴加入CuCl2溶液,再加入少量浓盐酸,混匀后倾倒出清液,抽滤、洗涤、干燥获得CuCl产品,该反应的离子方程式为

    ②抽滤也称减压过滤,请选择合适的仪器并组装抽滤的装置从溶液中得到CuCl产品,装置连接顺序为→E→(填标号)。

    下列有关抽滤的说法错误的是(填标号)。

    A.原理为利用抽气泵使抽滤瓶中的压强降低,以达到固液分离的目的

    B.过滤速度快,可得到较干燥的沉淀

    C.实验结束后,先关抽气泵,后拔开抽滤瓶接管

    ③抽滤过程中先用“去氧水”作洗涤剂洗涤产品,然后立即用无水酒精洗涤,并在70℃真空下干燥2h,冷却后密封包装,密封包装的原因是

    (4)、实验测得氯化亚铜蒸气的相对分子质量为199,则氯化亚铜的分子式为;氯化亚铜定量吸收CO后形成配合物Cu2(CO)2Cl2·2H2O(),则Cu2(CO)2Cl2·2H2O中的配位体为(填化学式)。
  • 14、常温下,向一定浓度的H3PO3(亚磷酸,)溶液中滴加一定浓度的NaOH溶液或H2SO4溶液,溶液中lgc(HPO32)c(H2PO3)或lgc(H3PO3)c(H2PO3)随溶液的pH的变化关系如图所示。下列叙述正确的是

    A、直线b代表lgc(H3PO3)c(H2PO3)与pH的关系 B、Y点溶液的pH=4.5 C、2H++HPO32H3PO3的平衡常数为108.1 D、pH=7时,c(Na+)>c(OH-)>c(HPO32)>c(H2PO3)
  • 15、氮化镓是一种优异的半导体,硬度很大,熔点约为1700℃,氮化镓有三种晶体结构,其中最稳定的结构如图。下列关于该结构及其对应晶体的说法正确的是

    A、氮化镓晶体属于分子晶体 B、该结构中有8个N原子 C、Ga原子周围等距且最近的Ga原子数为6 D、该晶体的密度为1123a2cNA×1030g•cm-3
  • 16、一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中通入一定量N2O4 , 发生反应N2O4(g)2NO2(g)    △H>0,反应起始时容器内气体的总压强为p,体系中各组分的物质的量随时间(t)的变化如表。

    t/s

    0

    20

    40

    60

    80

    n(N2O4)/mol

    0.100

    0.062

    0.048

    0.040

    0.040

    n(NO2)/mol

    0

    0.076

    0.104

    0.120

    0.120

    下列说法正确的是

    A、20~60s内,NO2的平均反应速率υ=1.1×10−3 mol∙L−1∙s−1 B、N2O4的平衡转化率为40% C、该温度下,反应的压强平衡常数Kp=94p D、80s时,再充入0.03molNO2、0.01molN2O4 , 平衡逆向移动
  • 17、大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子,某离子液体结构如图所示,其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素,X、Z同主族。该物质可通过以物质M( , 含有大π键,表示为Πnm , n为参与形成大π键的原子个数,m为参与形成大π键的电子个数)为原料合成得到。下列说法正确的是

    A、第一电离能:Y>X>Z B、X2Y2分子为直线形分子 C、M分子中存在的大π键为Π46 D、电负性:X>Y>Z
  • 18、下列由实验现象得出的结论正确的是
    A、向酸性高锰酸钾溶液中加入Fe3O4粉末,紫色褪去,证明Fe3O4中有Fe(II) B、向Na2X溶液中缓慢滴加少量稀醋酸,无明显现象,证明酸性:H2X>CH3COOH C、常温下,用玻璃棒蘸取某盐溶液滴在pH试纸中央,然后与标准比色卡对比,溶液的pH=7,该盐属于强酸强碱盐 D、向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉-KI溶液,溶液先变橙色,后变蓝色,说明氧化性:Cl2>Br2>I2
  • 19、苯酚和丙酮都是重要的化工原料,工业上可用异丙苯氧化法来生产苯酚和丙酮,物质转化关系如图,下列说法正确的是

    A、a、b分子中均含手性碳原子 B、a、b、c均可使酸性高锰酸钾溶液褪色 C、a的同分异构体中属于苯的同系物的有6种(不包括a) D、c、d反应生成的双酚A()的分子中同一直线上的碳原子最多有5个
  • 20、“太空金属”钛广泛应用于新型功能材料等方面,工业上用钛铁矿(主要成分是TiO2 , 含少量FeO和Fe2O3)冶炼金属钛的工艺流程如图所示,下列说法正确的是

    A、基态钛原子核外有4个未成对电子 B、金属Mg与TiCl4可在氮气气氛条件下进行反应 C、步骤II加热可促进TiO2+的水解 D、步骤III中可能发生的反应为TiO2+2Cl2+CΔ__TiCl4+CO
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