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1、
空气是人类赖以生存的重要资源,其主要成分为、及少量、等。
Ⅰ.早在18世纪末,科学家就提出“向空气要面包”。
(1)请依据下表资料数据,选择常温下更适合生产的反应________(用反应序号表示),并说明选择的理由________。
、时反应的焓变、熵变和平衡常数
化学反应
反应①:
反应②:
K
Ⅱ.为有效降低空气中的含量,可采用其在固体催化剂表面加氢合成甲烷的方法,涉及的反应如下:
主反应:
副反应:
(2)向甲、乙两个体积相同的容器中加入和(假设只发生主反应),甲容器在恒温恒容条件下进行,而乙容器则在绝热恒容条件下进行,两容器中压强()随时间变化曲线如图:
①甲容器中,从开始到点,用分压变化表示的反应速率为________(用p表示)。
②乙容器中,从开始到a点压强增大的原因是________。
(3)时,向恒容密闭容器中充入和 , 初始压强为 , 主、副反应均达到平衡状态时,的转化率为 , 的选择性为 , 则主反应的平衡常数________(的选择性 , 列出计算表达式)。
Ⅲ.我国科学家研发了可同时收集、的电解池装置。
(4)采用双极膜(图中双极膜中间层中的解离为和 , 并在直流电场作用下分别向两极迁移),通过电解溶液制备的同时收集 , 该装置的工作原理如图所示。回答下列问题:
①b是电源的________极(填“正”或“负”)。
②该装置电解的总化学反应方程式为________。
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2、碘酸钾是一种白色结晶性粉末,溶于水和稀硫酸,不溶于乙醇、液氨。常用作分析试剂、氧化剂及营养强化剂。某实验小组制备并测定其纯度的操作如下:
I.的制备:向含(过量)的热水溶液中,加入含的水溶液,反应至出现大量棕褐色沉淀 , 加热;加适量的乙醇,充分反应;再进行过滤,向滤液中加10.00mL5%的醋酸,转移至蒸发皿中,加热至表面出现晶膜,停止加热:自然冷却,待大量固体析出,进行过滤;用冷乙醇洗涤固体,在培养皿内自然晾干,称量的固体质量为。
Ⅱ.纯度测定:称取样品加水溶解后转移至容量瓶中定容,取待测液于锥形瓶中,加入过量 , 再加入的盐酸;置于暗处 , 用的滴定溶液至淡黄色,加入的淀粉溶液后,继续滴加溶液至滴定终点,重复测定三次。消耗溶液的体积平均为。
已知:①淀粉与形成的复合物可吸附部分;②。
(1)、制备过程中,下列仪器在过滤操作时一定不需要的是________(填字母)。(2)、请写出与反应的化学方程式________。(3)、的制备过程中乙醇过量带来的后果是________。(4)、滴定过程中需在临近终点时加入淀粉溶液的可能原因是________。(5)、测定的样品纯度为(保留3位有效数字),若实验中配制溶液时未煮沸蒸馏水,可使测定结果(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(6)、设计实验验证市售加碘食盐中碘的存在形式是而非 , 写出关键操作及预期现象________。 -
3、氧化钪(Sc2O3)是一种稀土氧化物,广泛地应用于原子能、航空航天、荧光、电子、高技术陶瓷等领域。工业上以钨渣[含W,Sc,Si,Ca,Na,Zr(锆)等诸多元素的氧化物]为原料提取高纯度氧化钪的流程如下:
查阅资料:1.钨的氧化物WO3是酸性氧化物;
2.萃取相是采用TBP和P204与煤油按一定比例混合而成的有机相(TP);
3.萃取相比O/W即为有机相与被萃取的酸性溶液的体积比;
4.逆流萃取指萃取剂与原溶液逆向流动的萃取。单极萃取指仅进行一次萃取的操作。
(1)、钪的基态原子价电子轨道表示式为________。(2)、“萃取”采用逆流萃取,相比单级萃取的优势有。“萃取”过程中萃取相比O/W和搅拌速度直接影响萃取率,请根据表格中的数据选择的最佳萃取相比O/W和搅拌器转速分别为。表1萃取相比试验结果
萃取相比O/W
1:10
1:15
1:20
1:25
1:30
1:35
1:40
萃取率%
90
90
90
80
75
70
60
表2搅拌速度试验结果
搅拌器转速/ r/min
150
300
450
600
700
萃取率%
70
80
90
少量乳浊液
大量乳浊液
(3)、Sc3+与P204形成的配合物可表示为Sc(HA2)3 , 则加氢氧化钠溶液“反萃取”过程中生成Sc(OH)3的化学方程式为________。(4)、Sc(OH)3粗品用盐酸溶解,并控制溶液pH为6,加Na2HPO4溶液除钙。若除钙时pH调节过小,可能导致的后果是________。(5)、苦杏仁酸()在酸性条件下可与Zr4+形成配合物,请解释其与Zr4+配位的化学原理是________。
(6)、空气中“煅烧”时发生反应的化学方程式为________。 -
4、常温下,二元酸溶液中溶质微粒分布系数[如]与关系如图所示。下列说法正确的是A、表示 , 表示 B、 C、溶液中存在: D、等物质的量浓度的和溶液等体积混合,离子浓度大小关系为:
-
5、氧化亚铜(Cu2O)是一种重要的无机化工原料,可应用于陶瓷、玻璃和有机合成催化剂等领域。有研究表明,Cu2O/H2O体系可以很好地催化叠氮和端炔的反应,反应机理如图1所示(含氦五元环为平面结构)。催化剂立方Cu2O晶胞如图2所示。
下列说法正确的是
A、N、O、Cu的第一电离能从大到小的顺序是O>N>Cu B、由图1,该反应前后,2号氮原子的杂化轨道类型从sp2转化sp3 C、由图2,Cu+的配位数为2 D、由图2,若不同微粒间的最小核间距为apm,则晶体密度为 -
6、传统氯碱工业能耗高,科学家研发了“氧阴极技术”新工艺。其与传统工艺主要差异在阴极结构,新工艺通过向阴极区供纯氧,避免直接得电子生成 , 实现了降电压、减能耗。采用“氧阴极技术”的氯碱工业的装置如图所示,下列说法错误的是A、该离子交换膜只允许阳离子通过,不允许阴离子通过 B、装置工作时,阴极区溶液逐渐增大 C、电子从阳极经稀碱溶液流向阴极 D、装置中发生的总反应式为:
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7、在一定温度下,将和充入容积为的恒容密闭容器中发生反应:。5min后反应达到平衡,测得容器内的浓度减少了 , 则下列叙述正确的是A、当体系中气体的密度不变时,无法判断反应是否达到平衡 B、平衡时A、B的转化率均为40% C、初始时的压强与平衡时的压强比为 D、达到平衡时,若再充入1molB和1molD,平衡将向正反应方向移动
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8、在给定条件下,下列制备或处理过程涉及的物质转化均可实现的是A、制镁工业:海水 B、去除难溶物: C、制备硫酸:硫黄 D、制备高纯硅:粗硅高纯硅
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9、苦瓜是百姓餐桌上的一种常见蔬菜,含有苦味素奎宁,奎宁的结构简式如图所示。下列关于奎宁的说法正确的是A、奎宁的同分异构体只有酯类 B、奎宁分子中含有5个手性碳原子 C、奎宁可分别与溶液、酸性溶液反应 D、奎宁可以发生取代、加成、消去及氧化反应
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10、X、Y、Z、W为前四周期元素,它们的原子序数依次增大。的一种同位素没有中子;的价电子层中有3个未成对电子,是红棕色气体;前四周期元素中基态原子的核外未成对电子数最多。下列说法正确的是A、氢化物的稳定性: B、的键角: C、X、Y、Z三种元素形成的化合物一定显酸性 D、(
)中W的化合价为价
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11、某工厂利用产生的废气制晶体的流程如下:
已知:。下列说法正确的是
A、“氧化”过程中通入空气越多越好 B、“吸收”过程中需通过控制溶液的用量调 C、“一系列操作”是蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、烘干 D、每制取 , 理论上消耗 -
12、室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A、溶液:、、、 B、氨水中:、、、 C、溶液中:、、、 D、的溶液:、、、
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13、丙烷发生一氯取代时,可与由通过光照解离出来的氯原子作用产生两种自由基:与 , 其过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是A、反应①活化能更高,反应速率更慢 B、断裂中键比断裂中键所需能量小 C、丙烷与氯气进行一氯取代时主要有机产物的结构简式为 D、一定条件下,选择合适的催化剂可以提高的选择性
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14、下列实验装置或操作正确,且能达到相应实验目的的是A、图甲:验证铁钉的吸氧腐蚀 B、图乙:鉴别亚硝酸钠和硝酸钠 C、图丙:验证中含碳碳双键 D、图丁:从食盐水中提取
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15、下列离子方程式书写正确的是A、铅酸蓄电池充电时的阳极反应: B、向溶液中加入适量醋酸: C、向溶液中通入气体,溶液变为黄绿色: D、纯碱溶液可用于去油污的原因:
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16、甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。已知:为甲醇催化氧化合成甲醛的反应。下列有关说法错误的是A、醛基的电子式为:
B、甲醛分子中键的电子云轮廓图:
C、甲醛分子是平面三角形的非极性分子 D、的沸点比的沸点高
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17、中华文明源远流长,文物承载着文明的记忆。某市博物馆的以下几种镇馆之宝,原料富含有机高分子化合物的文物是A、巴式柳叶铜剑 B、东汉上釉砖 C、宋徽宗赵佶的真迹《白鹰图》 D、清代玉镯
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18、H是一种药物中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)、C的名称是;G中所含官能团的名称。(2)、E→F的反应类型是;B→C的试剂和条件是。(3)、写出F→G的化学方程式:________。(4)、下列叙述正确的是________(填标号)。a.E的沸点高于F b.能与发生反应
c.H分子中所有碳原子一定共平面 d.用酸性溶液可区别F和G
(5)、在F的芳香族同分异构体中,既能发生银镜反应,又能发生水解反应的结构有种(不考虑立体异构)。其中,在核磁共振氢谱上有四组峰且峰的面积比为的结构简式为(只写一种即可)。(6)、以甲苯和环氧乙烷为原料合成, 设计合成路线________(其他试剂任选)。
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19、为实现氯资源循环利用,工业上采用催化氧化法处理废气: K
将和分别以不同起始流速通入反应器中,在360℃、400℃和440℃下反应,通过检测流出气成分绘制转化率()曲线,如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。
回答下列问题:
(1)、该反应在下能够自发进行(填“高温”或“低温”);℃。(2)、已知的燃烧热; , 则的反应热________。(3)、温度为时,恒容密闭容器中,不能表明该反应一定达到平衡状态的是______(填标号,下同)。A、混合气体的平均相对分子质量不变 B、平衡常数值不变 C、混合气体的密度不变 D、断裂键的同时断裂键(4)、下列措施不能提高M点转化率的是______。A、增大的流速 B、将温度升高40℃ C、增大 D、使用更高效的催化剂(5)、图中较高流速时,小于和 , 原因是________。(6)、设N点的转化率为平衡转化率,则该温度下反应的平衡常数________(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。 -
20、“消洗灵”是具有消毒、杀菌、漂白和洗涤等综合功效的固体粉末,消毒原理与“84消毒液”相似,化学组成可以表示为(磷酸三钠次氯酸钠)。实验室中制备“消洗灵”的装置如图所示(夹持装置略)。
回答下列问题:
(1)、仪器a的名称是 , 装置A中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为。(2)、装置B中盛装的试剂为 , 若没有装置B则会使“消洗灵”的产率(填“降低”或“升高”)。(3)、装置C中采用多孔球泡的目的是________。(4)、实验操作步骤如下:①打开仪器a的活塞及活塞K,制备NaClO碱性溶液;
②关闭仪器a的活塞及活塞K,打开分液漏斗的活塞;
③一段时间后,装置C中溶液经一系列操作得到粗产品。
“系列操作”包括、、过滤、洗涤、低温干燥。
(5)、“消洗灵”消毒时对金属腐蚀性小,原因是在金属表面形成一种不溶性磷酸盐膜,对金属有良好的保护作用,在空气中对镁合金消毒,磷酸钠溶液使镁合金表面形成含有的保护层,写出反应的化学方程式________。(6)、利用滴定法测定产品的纯度(的摩尔质量为),实验方案如下:①取产品试样溶于蒸馏水中配成溶液;
②量取待测液于锥形瓶中,加入硫酸溶液、溶液(过量),暗处静置5min;
③滴加2~3滴淀粉溶液,用的标准溶液滴定,发生反应:。平行滴定三次,平均消耗20.00mL标准溶液,则产品的纯度为%(保留三位有效数字)。步骤②中若静置时间过长,产品纯度的测定值将(填“偏大”“偏小”或“不变”)。