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1、我国科学家利用锰簇催化剂( , x代表氧原子数)解密光合作用。锰簇的可逆结构异构化反应如图。

请回答下列问题:
(1)、基态氧原子价层电子轨道表示式为。基态钙原子中能量最高的电子所占据原子轨道的电子云轮廓图为形。(2)、已知:在元素周期表中相邻。第二电离能与第一电离能之差较小的是 (填“”或“”),理由是。(3)、在上述异构化反应中,中由形成的键有。(4)、晶胞与晶胞属于同种类型,晶胞结构如图所示。
①原子位于S原子形成的(填“正四面体”或“正八面体”)中心。
②以晶胞参数为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。在晶胞坐标系中,1号S原子坐标为 , 3号S原子坐标为 , 则2号S原子坐标为。
③已知:晶体的密度为 , 为阿伏加德罗常数的值。则晶胞中阴、阳离子最近距离为。
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2、丙烯是制备聚丙烯塑料的单体,工业上可用丙烷和制取丙烯:
反应1:。
反应2:。
回答下列问题
(1)、反应3:。(2)、向恒温恒容密闭容器中充入和 , 只发生反应3,不能说明反应3达到平衡状态的是____ (填标号)。A、混合气体密度不随时间变化 B、混合气体总压强不随时间变化 C、混合气体平均相对分子质量不随时间变化 D、丙烷的消耗速率等于丙烯的生成速率(3)、向密闭容器中充入只发生反应1,测得速率方程为(k为速率常数,只与温度、催化剂有关)。已知:(R、C为常数,T为温度,为活化能)。实验测得其他条件相同,不同催化剂、对速率常数的影响如图1所示。其中,催化效能较高的是(填“”或“”),判断的依据是。
(4)、向密闭容器中充入和 , 发生上述反应1和反应2,测得丙烷的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。
①X代表(填“温度”或“压强”),(填“>”、“”或“=”)。
②M点时,和的浓度相等。则M点对应的反应2的平衡常数。
(5)、向总压强恒定为的密闭容器中充入和 , 只发生反应1,的平衡转化率与的关系如图3所示。其他条件不变,随着增大,的平衡转化率减小,其原因是 , 当等于2时,经达到平衡,丙烯的分压变化速率为。
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3、中国是世界上最大的钨储藏国。以黑钨精矿(主要成分为、 , 含少量)为原料冶炼钨的流程如图所示:

已知:钨酸酸性很弱,钨酸和均难溶于水;时,和开始沉淀的分别为10.3和7.3,完全沉淀的分别为8和5。
回答下列问题:
(1)、“粉碎”的目的是;“粉碎”后的黑钨矿粒径约为 , 往其中加入浸取液后形成的分散系属于。(2)、同浓度的硅酸根离子比钨酸根离子结合质子的能力 (填“强”或“弱”)。(3)、写出在“焙烧"”条件下与纯碱、空气反应生成的化学方程式:。(4)、“滤液I”调节应选择的试剂为 (填标号),调节的范围为。A.氨水 B. C.稀硫酸 D.
(5)、常温下, , 常温下,向溶液中不断加入石灰乳,当溶液的时,。(6)、目前,冶炼拉制钨丝的金属钨,都用组成为非整比的钨氧化物为原料,这种氧化钨中存在+5价和+6价两种价态的钨。试确定组成为的氧化钨中+5价和+6价的钨原子数之比等于。 -
4、实验室采用高温加热三氟化硼()与氯化铝()的方法制备 , 装置如图所示(夹持装置及加热装置略),已知与均易与水反应,沸点低、易升华。

部分物质的沸点如表所示:
物质
沸点/℃
12.5
180
回答下列问题:
(1)、仪器a的名称为。(2)、氟硼酸钾()中B元素的化合价为。实验中滴入浓硫酸并加热装置A,除产生气体外,还生成一种酸式盐,写出反应的化学方程式:。(3)、装置F的作用为。(4)、实验开始时,A、C两处加热装置应先加热A处,原因是。(5)、装置D采用的是或 (填“水浴加热”或“冷水浴”)。(6)、产品中氯元素含量的测定:称取样品置于蒸馏水中完全水解,并配成溶液,量取于锥形瓶中,向其中加入溶液使充分沉淀,加入一定量硝基苯用力振荡,静置后,滴加几滴溶液,用标准溶液滴定至溶液变为红色且半分钟内不褪色,消耗标准溶液的体积为 , 则产品中氯元素含量为 (列出计算式即可)。(已知:) -
5、常温下,向的二元酸溶液中逐滴加入等浓度的溶液,溶液的与离子浓度变化的关系如图所示,下列说法正确的是
A、曲线I表示与的关系 B、滴入溶液至中性: C、的平衡常数 D、时,混合溶液呈碱性 -
6、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是电子层数的3倍,元素Y、Z、W互不相邻但位于同周期,且Y、Z的最外层电子数之和等于W的最外层电子数,W在同周期中原子半径最小。下列叙述错误的是A、原子半径的大小顺序: B、元素X的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强 C、元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱 D、Z、W形成的化合物中各原子最外层电子均满足8电子稳定结构
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7、三室膜电渗析分离硫酸锂并回收酸碱的装置示意图如图,下列说法正确的是
A、酸碱的浓度:进等于出 B、右侧电极的电极反应式为 C、装置工作一段时间后, D、右侧离子交换膜为阴离子交换膜 -
8、设为阿伏加德罗常数的值。接触法制备硫酸的原理:(1);(2);(3)。下列说法正确的是A、的硫酸溶液中含的数目为 B、反应(2)中和反应放出热量时生成分子的数目为 C、 , 则 D、反应(1)中生成转移的电子数为
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9、下列实验符合题意且能达到实验目的的是
A、图A是制取并收集氨气 B、图B是还原氧化铜 C、图C是检验绿矾溶液是否变质 D、图D是制备少量氢气 -
10、《本草纲目》中记载:“看药上长起长霜,则药已成矣。”其中“长霜”代表棓酸的结晶物,棓酸(只含C、H、O)的球棍模型如图所示。下列有关棓酸的说法错误的是
A、能发生加成反应和取代反应 B、能与溶液反应 C、分子式为 D、苯环上只有一种一氯代物 -
11、化学与生产、生活、科技及环境等密切相关。下列说法正确的是A、侯氏制碱法应在饱和食盐水中先通二氧化碳再通氨气 B、大气中PM2.5比表面积大,吸附能力强,能吸附许多有毒有害物质 C、工业上用电解熔融氯化钠和熔融氧化镁的方法,来制备金属钠和镁 D、食品包装袋中常有硅胶、生石灰、还原铁粉等,其作用都是防止食品氧化变质
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12、物质J是一种具有杀菌活性的化合物,其合成路线如图:

已知:


回答下列问题:
(1)、A是一种取代羧酸,其名称是。(2)、D中官能团名称为。(3)、反应②为取代反应且X属于一溴代烃,X的结构简式为。(4)、G→H的化学反应方程式为。(5)、Y是A的同系物且分子量比A大14。Y的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为种。①苯环上有三个取代基;②1molY的同分异构体最多能与4molNaOH反应。
其中核磁共振氢谱峰面积之比为3:2:2:1的同分异构体的结构简式为。
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13、磷及其化合物在电池、催化等领域有重要应用。回答下列问题:(1)、黑磷与石墨类似,也具有层状结构(如图所示)。

①第三周期中基态原子的第一电离能比P大的元素有种。
②下列说法错误的是(填字母)。
A.黑磷分子中所用化学键的键能不完全相同|B.黑磷与石墨都属于混合型晶体
C.黑磷中P原子的杂化方式为sp3 D.黑磷分子中存在大π键,易导电
(2)、LiPF6、LiAsF6等可作为聚乙二醇锂离子电池的电极材料。电池放电时,Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧链向正极迁移的过程如图所示(图中阴离子未画出)。
①Li+迁移过程发生(填“物理”或“化学”)变化。
②相同条件下,使用(填“LiPF6”或“LiAsF6”)作电极材料时,Li+迁移速率较快,原因是。
(3)、PCl5是一种白色晶体,其晶胞如图所示。该晶体熔融时形成一种能导电的液体,测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子。
①写出PCl5熔融时的电离方程式。
②若晶胞参数为anm,则晶体的密度为g•cm-3(列出计算式)。
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14、有效去除大气中的SO2、H2S以及废水中的硫化物是环境保护的重要课题。(1)、在一定条件下,CO可以去除烟气中的SO2 , 其反应过程分三步完成(Cat表示催化剂,[]表示空穴):
i.Cat[ ]+SO2=Cat[O]+SO
ii.Cat[ ]+SO=Cat[O]+S
iii.……
①写出第iii步反应方程式:。
②在500℃条件下(硫的沸点445℃),将0.05mol混合气体(CO体积分数0.1%,SO2体积分数为0.05%,其余为N2)通入1L刚性容器中,在催化剂作用下发生反应,100min时测得CO体积分数0.01%。
i.100min时SO2去除率为。
ii.0~100min内CO平均反应速率v(CO)=。
③已知脱硫总反应的△H>0,其他条件相同时,以γ-Al2O3作为催化剂,反应相同的时间,SO2的去除率随反应温度的变化如图所示,当温度高于500℃,SO2去除率降低的原因是。
(2)、工业上可用克劳斯法处理H2S废气,其脱硫原理的反应分两步进行,其过程与能量变化如图所示。
①克劳斯法脱硫的总反应的热化学方程式为。
②在一定温度、285kPa反应条件下,将n(H2S):n(O2)=2:1混合气进行下列反应:
I.2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g)
II.2SO2(g)+4H2S(g)3S2(g)+4H2O(g)
测得平衡时混合气体中S2与SO2的分压相等,且H2S平衡转化率为45%,此时p(S2)=;反应I的平衡常数Kp=(列出数字运算表达式即可)。
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15、邻硝基苯甲醛是一种重要的精细化学品,实验室可通过图1装置(夹持仪器已略去),以邻硝基苄醇为原料,利用两相反应体系(图2)实现邻硝基苯甲醛的选择性氧化合成。已知部分物质的性质如表所示。
物质


TEMPO-COOH
溶解性
微溶于水,易溶于CH2Cl2
难溶于水,易溶于CH2Cl2
易溶水,难溶于CH2Cl2
熔点/℃
70
43
—
沸点/℃
270
153
—
性质
+NaHSO3
(易溶于水)
实验步骤如下:
I.向三颈瓶中依次加入1.53g(10mmol)邻硝基苄醇,10.0mL二氯甲烷(沸点39.8℃)和磁子,搅拌使固体全部溶解。再依次加入1.0mLTEMPO-COOH水溶液(做催化剂)和13.0mL饱和NaHCO3溶液。在15℃和剧烈搅拌条件下,滴加13.0mL(足量)10%NaClO水溶液后,继续反应40min。
II.反应完全后,将反应液倒入分液漏斗,分出有机层后,水相用10.0mL二氯甲烷萃取,合并有机相,经无水硫酸钠干燥、过滤后,除去并回收滤液中的二氯甲烷,得到粗品。
III.将粗品溶解在20.0mL二氯甲烷中,加入10.0mL饱和NaHSO3溶液,充分作用后,分离得到水层,水层在水浴中用5%氢氧化钠溶液调节pH到10,浅黄色固体析出完全。抽滤、干燥至恒重,得1.30g产品。
(1)、控制反应温度为15℃的方法是;滴加NaClO溶液时,需要先将漏斗上端玻璃塞打开,目的是。(2)、合成产品的化学方程式为。(3)、配制饱和NaHCO3溶液时,必须使用的仪器是(填写仪器名称)。
(4)、相比于单相反应体系,利用两相反体系可以大幅减少副产物的量,原因是;该副产物主要成分是。(5)、步骤II中除去并回收二氯甲烷的实验方法是。(6)、若用一定浓度盐酸代替“步骤III”中的5%氢氧化钠溶液调节pH,(填“能”或“不能”)析出大量产品,原因是。(7)、本实验产率为(计算结果保留3位有效数字)。 -
16、磁性氧化铁是电讯器材的重要原料,以高硫铝土矿(主要含Al2O3、Fe2O3、SiO2和少量的FeS2等)提取氧化铝和磁性氧化铁的流程如图:

已知:不同温度下,NH4Fe(SO4)2和NH4Al(SO4)2的溶解度(g/100gH2O)如表:
温度/℃
0
20
30
40
100
NH4Fe(SO4)2
70.6
75.4
78.3
81.0
102.1
NH4Al(SO4)2
2.1
5.0
7.7
10.9
26.7
(1)、气体I中的成分中除氧气外,还有。(2)、写出“焙烧II”中Fe2O3发生的化学反应方程式。(3)、写出滤渣I主要成分的一种用途。(4)、从滤液中获得NH4Al(SO4)2的操作是。(5)、“反应III”在隔绝空气条件下进行,参与反应的n(FeS2):n(Fe2O3)=。(6)、该工业流程中有多种气体产生,将它们综合利用可合成流程中的某种反应物,该合成总反应的化学方程式为。(7)、为测定Al2O3产品的纯度(Al2O3的质量分数),称量mg样品溶解于足量稀硫酸,配成100.00mL溶液,取出20.00mL溶液,加入c1mol•L-1EDTA标准溶液V1mL,调节溶液pH并煮沸,冷却后用c2mol•L-1CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗CuSO4标准溶液V2mL(已知Al3+、Cu2+与EDTA反应的化学计量比均为1:1)。则制得的Al2O3的纯度为(用代数式表示)。 -
17、按如图1装置,常温下分别向25mL0.3mol•L-1Na2CO3溶液和25mL0.3mol•L-1NaHCO3溶液中逐滴滴加0.3mol•L-1的稀盐酸,测得压强随盐酸体积的变化曲线如图2所示,已知:碳酸Ka1=4.3×10-7;Ka2=5.6×10-11。下列说法正确的是
A、X为Na2CO3溶液的反应曲线 B、a点溶液中c(H+)的数量级为10-12 C、a到c点之间的离子浓度大小关系:c(Na+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+) D、水的电离程度:c<a<b -
18、锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4还含有少量FeO、CuO等)可用于湿法制锌,其流程如图所示。下列说法错误的是
A、“酸浸”中ZnFe2O4发生的反应为:ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O B、可用ZnS除去溶液中的Cu2+的依据是Ksp(ZnS)>Ksp(CuS) C、为提高生产效率,“酸浸”“净化I”“净化II”的反应温度越高越好 D、“电解”的产物之一可用于替换“净化I”中的H2O2 -
19、下列反应的原理及对应的方程式均正确的是A、实验室制备NO:4NH3+5O24NO+6H2O B、漂白液用于烟气脱硫:Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO C、泡沫灭火器反应原理:3CO+2Al3++3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ D、比较碳酸和苯酚酸性强弱:C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO
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20、CO2加氢制备CH4的一种催化机理如图(活化的微粒用*标注),下列说法中正确的是
A、CO2*的能量高于CO2 B、Ni-H2的形成增大了H-H键能 C、Ni、La2O3和La2O2CO3加氢反应的催化剂 D、制备CH4的过程涉及极性键和非极性键的断裂、形成