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相关试卷

1、将3D打印制备的固载铜离子陶瓷催化材料，用于化学催化和生物催化一体化技术，以实现化合物Ⅲ的绿色合成，示意图如下(反应条件略)。

(1)、化合物I的分子式为，名称为。

(2)、化合物Ⅱ中含氧官能团的名称是。化合物Ⅱ的某同分异构体含有苯环，在核磁共振氢谱图上只有4组峰，且能够发生银镜反应，其结构简式为。

(3)、关于上述示意图中的相关物质及转化，下列说法正确的有_______。

A、由化合物I到Ⅱ的转化中，有 $π$ 键的断裂与形成 B、由葡萄糖到葡萄糖酸内酯的转化中，葡萄糖被还原 C、葡萄糖易溶于水，是因为其分子中有多个羟基，能与水分子形成氢键 D、由化合物Ⅱ到Ⅲ的转化中，存在C、O原子杂化方式的改变，有手性碳原子形成

(4)、对化合物Ⅲ，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
②
取代反应

(5)、在一定条件下，以原子利用率 $100%$ 的反应制备 $HOCH {({CH}_{3})}_{2}$ 。该反应中：
①若反应物之一为非极性分子，则另一反应物为(写结构简式)。
②若反应物之一为V形结构分子，则另一反应物为(写结构简式)。

(6)、以2-溴丙烷为唯一有机原料，合成 ${CH}_{3} COOCH {({CH}_{3})}_{2}$ 。基于你设计的合成路线，回答下列问题：
①最后一步反应的化学方程式为(注明反应条件)。
②第一步反应的化学方程式为(写一个即可，注明反应条件)。

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2、
酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。
（1）酸催化下NaNO₂与 ${NH}_{4} Cl$ 混合溶液的反应(反应a)，可用于石油开采中油路解堵。
①基态N原子价层电子的轨道表示式为。
②反应a： ${NO}_{2}^{-} (aq) + {NH}_{4}^{+} (aq) = N_{2} (g) + 2 H_{2} O (l)$
已知：
则反应a的△H=。
③某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸，测得体系的温度T随时间t的变化如图，据图可知，在该过程中。
A．催化剂酸性增强，可增大反应焓变
B．催化剂酸性增强，有利于提高反应速率
C．催化剂分子中含H越多，越有利于加速反应
D．反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小
（2）在非水溶剂中，将 ${CO}_{2}$ 转化为化合物ⅱ(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图，其中的催化剂有和。
（3）在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下，某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸HX(X为A或B)在某非水溶剂中的 $K_{a}$ 。
a．选择合适的指示剂其钾盐为KIn， $K_{a} (HIn) = 3.6 \times 10^{- 20}$ ；其钾盐为Kin。
b．向KIn溶液中加入HX，发生反应： ${In}^{-} + HX ⇌ X^{-} + HIn$ ， KIn起始的物质的量为 $n_{0}$ (KIn)，加入HX的物质的量为n(HX)，平衡时，测得 $\frac{c_{平} ({In}^{-})}{c_{平} (HIn)}$ 随 $\frac{n (HX)}{n_{0} (KIn)}$ 的变化曲线如图：
已知：该溶剂本身不电离，钾盐在该溶剂中完全电离。
①计算 $K_{a}$ (HA)。(写出计算过程，结果保留两位有效数字)
②在该溶剂中， $K_{a}$ (HB) $K_{a}$ (HA)； $K_{a}$ (HB) $K_{a}$ (HIn)。(填“>”“＜”或“=”)

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3、镓( $Ga$ )在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解铝的副产品炭渣(含 $C 、 Na 、 Al 、 F$ 和少量的 $Ga 、 Fe 、 K 、 Ca$ 等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。
工艺中， $LAEM$ 是一种新型阴离子交换膜，允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓度区。用 $LAEM$ 提取金属离子 $M^{n+}$ 的原理如图。已知：
① ${pK}_{a} (HF)=3 .2$ 。
② ${Na}_{3} [{AlF}_{6}]$ (冰晶石)的 $K_{sp}$ 为 $4 .0 \times 10^{-10}$ 。
③浸取液中， $Ga(III)$ 和 $Fe(III)$ 以 ${[{MCl}_{m}]}^{(m-3)-} (m=0~4)$ 微粒形式存在， ${Fe}^{2+}$ 最多可与2个 ${Cl}^{-}$ 配位，其他金属离子与 ${Cl}^{-}$ 的配位可忽略。

(1)、“电解”中，反应的化学方程式为。

(2)、“浸取”中，由 ${Ga}^{3+}$ 形成 ${[{GaCl}_{4}]}^{-}$ 的离子方程式为。

(3)、“还原”的目的：避免元素以(填化学式)微粒的形式通过 $LAEM$ ，从而有利于 $Ga$ 的分离。

(4)、“ $LAEM$ 提取”中，原料液的 ${Cl}^{-}$ 浓度越，越有利于 $Ga$ 的提取；研究表明，原料液酸度过高，会降低 $Ga$ 的提取率。因此，在不提高原料液酸度的前提下，可向I室中加入(填化学式)，以进一步提高 $Ga$ 的提取率。

(5)、“调 $pH$ ”中， $pH$ 至少应大于，使溶液中 $c (F^{-}) >c(HF)$ ，有利于 ${[{AlF}_{6}]}^{3-}$ 配离子及 ${Na}_{3} [{AlF}_{6}]$ 晶体的生成。若“结晶”后溶液中 $c ({Na}^{+}) =0 .10mol \cdot L^{-1}$ ，则 ${[{AlF}_{6}]}^{3-}$ 浓度为 $mol \cdot L^{-1}$ 。

(6)、一种含 $Ga$ 、 $Ni$ 、 $Co$ 元素的记忆合金的晶体结构可描述为 $Ga$ 与 $Ni$ 交替填充在 $Co$ 构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元。该合金的晶胞中，粒子个数最简比 $Co:Ga:Ni=$ ，其立方晶胞的体积为 ${nm}^{3}$ 。

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4、用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图)，可实现大电流催化电解 ${KNO}_{3}$ 溶液制氨。工作时， $H_{2} O$ 在双极膜界面处被催化解离成 $H^{+}$ 和 ${OH}^{-}$ ，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是

A、电解总反应： ${KNO}_{3} {+3H}_{2} O = {NH}_{3} \cdot H_{2} {O+2O}_{2} ↑ +KOH$ B、每生成 ${1 mol NH}_{3} \cdot H_{2} O$ ，双极膜处有 $9 mol$ 的 $H_{2} O$ 解离 C、电解过程中，阳极室中 $KOH$ 的物质的量不因反应而改变 D、相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率

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5、已知物质H属于苯并咪唑类有机物，其合成路线如下。
已知： $\overset{Fe/HCl}{\to}$
回答下列问题：

(1)、A的名称为， B分子中的官能团名称为。

(2)、反应A→B中有副产物C₈H₆O₄生成，则该副产物的结构简式为。

(3)、反应B→C除生成C外，还生成HCl和一种氧化物，则该反应的化学方程式为， F→H的反应类型为。

(4)、写出同时满足下列条件的D的同分异构体的结构简式：。
i．含有酮羰基；
ⅱ．苯环上有两个取代基；
ⅲ．核磁共振氢谱有三组面积比为1：1 ：1的峰。

(5)、写出以苯为原料，无机试剂任选，合成的路线：。

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6、
甲烷是优质气体燃料，也是制造合成气和许多化工产品的重要原料。
Ⅰ． ${CH}_{4} (g)$ 和 ${CO}_{2} (g)$ 的一种催化反应历程如图所示：
已知部分化学键的键能数据如下表。
共价键
C-H
C=O
O-H
C-O
C-C
键能（ $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ ）
413
745
463
351
348
（1）已知产物均为气态，反应 ${CO}_{2} (g) + {CH}_{4} (g) ⇌ {CH}_{3} COOH (g)$ 的 $Δ H =$ 。
（2）若改用更高效的催化剂，该反应的 $Δ H$ （填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）将等物质的量的 ${CO}_{2} (g)$ 和 ${CH}_{4} (g)$ 置于恒容的绝热容器中发生上述反应，下列能说明该反应已达平衡状态的是（填字母）。
a． $2 molC = O$ 断裂的同时生成 $N_{A}$ 个 ${CH}_{3} COOH$        b．容器中的温度不变
c． $\frac{n ({CO}_{2})}{n ({CH}_{4})} = 1$ ，且保持不变       d．混合气体的密度不变
e． $v_{正} ({CO}_{2}) = v_{逆} ({CH}_{3} COOH)$        f．容器中的总压不变
Ⅱ．甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一。反应如下：
反应Ⅰ． ${CH}_{4} (g) + H_{2} O (g) ⇌ CO (g) + 3 H_{2} (g)$     $Δ H = + 206 kJ \cdot {mol}^{- 1}$
反应Ⅱ． ${CH}_{4} (g) + 2 H_{2} O (g) ⇌ {CO}_{2} (g) + 4 H_{2} (g)$     $Δ H = + 165 kJ \cdot {mol}^{- 1}$
（4）对于反应ⅰ，向体积为1L的恒容密闭容器中，按 $n ({CH}_{4}) : n (H_{2} O) = 1 : 1$ 投料。若在恒温条件下，反应达到平衡时， ${CH}_{4}$ 的转化率为60%，则平衡时容器内的压强与起始时压强之比为（填最简整数比）。
（5）反应ⅱ的速率方程 $v = k \cdot c^{m} ({CH}_{4}) \cdot c^{0.5} (H_{2} O)$ ， k为速率常数（只受温度影响），m为 ${CH}_{4}$ 的反应级数。在某温度下进行实验，测得各组分的初始浓度和反应初始的瞬时速率如下表。
实验序号
$c (H_{2} O) / mol \cdot L^{- 1}$
$c ({CH}_{4}) / mol \cdot L^{- 1}$
$v / (mol \cdot L^{- 1} \cdot s^{- 1})$
1
1.0
1.0
1.20
2
1.0
2.0
2.40
①m= ， k=（不要求写单位）。
②当实验2进行到 $c (H_{2} O) = 0.25 mol \cdot L^{- 1}$ 时，反应的瞬时速率v= $mol \cdot L^{- 1} \cdot s^{- 1}$ 。
（6）恒温条件下， $1 {molCH}_{4} (g)$ 和 $1 {mol}_{2} O (g)$ 在体积为1L的密闭容器中发生反应ⅰ、反应ⅱ，反应达平衡时， ${CH}_{4} (g)$ 的转化率为60%， ${CO}_{2} (g)$ 的物质的量为0.3mol，则反应ⅰ的平衡常数K=（写计算式）。

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7、以水锰矿[主要成分为MnO(OH)，还含有少量的Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂及CaO]为原料制备马日夫盐[Mn(H₂PO₄)₂·2H₂O]的一种工艺流程如图所示。
已知K_sp(CaF₂)=3.6×10^-12 ，当溶液中离子浓度≤1×10^-5 mol/L)时，认为该离子沉淀完全。
回答下列问题：

(1)、为增大步骤Ⅰ的浸出速率，可采取的措施有(写出一条即可)。

(2)、步骤Ⅰ中SO₂的作用是，滤渣1的成分为(填化学式)。

(3)、步骤Ⅱ中MnO₂发生反应的离子方程式为。

(4)、“除钙”步骤中若要Ca²⁺完全沉淀，需控制溶液中的c(F^-)≥mol/L。

(5)、“低温沉锰”得到MnCO₃ ， “酸溶”时发生反应的化学方程式为。

(6)、MnO_x一种晶型的晶胞结构如图已知该晶胞的体积为v cm³ ，则该晶胞中“”球代表的原子的配位数为，该晶体的密度为g/cm^3.(阿伏加德罗常数的值用N_A表示)

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8、
草酸亚铁晶体(FeC₂O₄·2H₂O)是生产锂电池正极FePO₄的原料，呈浅黄色，难溶于水，有较强还原性，受热易分解。
Ⅰ．制备草酸亚铁晶体
①称取5.0g (NH₄)₂Fe(SO₄)₂ ，并放入如图装置的仪器A中，加入10滴左右1.0 mol/LH₂SO₄溶液和15mL蒸馏水，加热溶解。
②用仪器B加入25.0 mL饱和草酸溶液(过量)，搅拌加热至80~90℃停止加热，静置。
③待浅黄色晶体沉淀后，抽滤、洗涤、干燥得到晶体。
（1）仪器A的名称为，仪器C的作用是。
（2）用98.3%的浓硫酸配制1.0mol/L稀硫酸，需要选用的仪器是 (填字母)。
A． B． C． D． E．
（3）抽滤的优点为(写出两点即可)。
（4）称取一定量FeC₂O₄·2H₂O，在氩气中进行热分解，得到固体残留率随温度变化曲线如图。
已知：固体残留率= $\frac{残留固体质量}{原始固体质量} \times 100 %$ 。
若M→N生成三种氧化物，则该过程反应的化学方程式为。
Ⅱ．样品中铁元素质量分数检测
草酸亚铁晶体(FeC₂O₄·2H₂O)粗品中可能含有杂质为Fe₂(C₂O₄)₃、H₂C₂O₄·2H₂O，用KMnO₄溶液滴定法测定该粗品的纯度，实验过程如图。
已知：5H₂C₂O₄+2 ${MnO}_{4}^{-}$ +6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O。
回答下列问题：
（5）“滴定②”中发生反应的离子方程式为。
（6）样品中铁元素的质量分数为。

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9、以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料的可充电“Na-CO₂”电池的工作原理如图所示，放电时的总反应为：4Na+3CO₂=2Na₂CO₃+C。下列说法中，不正确的是

A、放电时，电子的流向为钠箔→导线→MWCNT B、放电时，正极反应为2CO₂+4Na⁺ +4e^-＝2Na₂CO₃ C、充电时， ${ClO}_{4}^{-}$ 向MWCNT极移动 D、充电时，每转移0.1 mol电子，释放出CO₂的体积在标准状况下为1.68L

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10、在一定温度下，向体积为2 L的恒容密闭容器中加入4 mol H₂和一定量的CO后，发生反应：CO(g)+2H₂(g) $⇌$ CH₃OH(g)。图1表示CO和CH₃OH(g)的浓度随时间的变化关系，图2表示反应进程中能量的变化。下列说法不正确的是

A、反应在3 min时达到平衡状态 B、曲线b表示使用催化剂的能量变化 C、平衡时，H₂的转化率为75% D、由图2知1 mol CO完全反应放出91 kJ热量

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11、部分含N、S物质的分类与相应化合价的关系如图所示，下列说法正确的是

A、b、c、h、k在标准状况下均为无色气体 B、f与h、j的浓溶液均可反应生成g C、工业上制备a的路线为d→c→b→a D、e与i、f与i的反应属于同一基本反应类型

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12、下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
键角：NH₃>PH₃
电负性：N>P
B
酸性：HCl> H₂CO₃
非金属性：Cl>C
C
SiO₂与NaOH、HF均能反应
SiO₂为两性氧化物
D
HClO见光或受热易分解
HClO具有漂白性

A、A B、B C、C D、D

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13、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数之和为46，它们在周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是

A、原子半径大小顺序为：Y>Z>X B、X元素最高价氧化物的水化物酸性最强 C、Y元素的简单氢化物稳定性最强 D、Z单质难溶于化合物WZ₂

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14、实验室用下图装置制备乙烯并验证生成气体的性质，下列说法不正确的是

A、向装置A的圆底烧瓶中先加入乙醇，再加入浓硫酸 B、应将装置A中的混合液迅速升温至140℃，并持续加热 C、装置B中品红溶液的作用是检验反应是否生成 ${SO}_{2}$ D、装置E中酸性 ${KMnO}_{4}$ 溶液更换为溴的四氯化碳溶液，也可以检验乙烯

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15、设N_A为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是

A、1 mol Fe与足量稀硝酸反应转移3N_A个电子 B、28gCO和N₂的混合气体中含有2N_A个原子 C、1 mol [Cu(NH₃)₄]²⁺中含有16N_A个σ键 D、标准状况下，11.2L己烷含有10N_A个原子

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16、奎宁用于治疗疟疾，其结构简式如下。下列有关奎宁的说法，错误的是

A、分子式为C₂₀ H₂₄O₂N₂ B、能使Br₂的CCl₄溶液褪色 C、分子中有5个手性碳原子 D、该物质属于芳香族化合物，能与HCl反应

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17、下列所示的物质间转化或化学反应表示正确的是

A、金属Mg的制备：Mg(OH)₂ $\overset{盐酸}{\to}$ MgCl₂溶液 $\overset{电解}{\to}$ Mg B、实验室制硅酸：SiO₂ $\overset{NaOH(aq)}{\to}$ Na₂SiO₃ $\overset{{CO}_{2}}{\to}$ H₂SiO₃ C、漂白粉失效：NaClO $\overset{{CO}_{2} 、 H_{2} O}{\to}$ HClO $\overset{光照}{\to}$ HCl D、金属钠在空气中放置： Na $\overset{O_{2}}{\to}$ Na₂O₂ $\overset{{CO}_{2}}{\to}$ Na₂CO₃

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18、下列劳动项目与化学知识没有关联的是

选项	劳动项目	化学知识
A	将卤水加入豆浆中制豆腐	蛋白质溶液在卤水的作用下聚沉
B	向红糖溶液中加入活性炭制白糖	蔗糖水解为葡萄糖和果糖
C	用含铝和烧碱的“管道通”疏通下水管道	2Al+ 2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
D	用二硫化碳清洗附着于试管内壁的硫黄	硫黄和二硫化碳均为非极性分子

A、A B、B C、C D、D

19、下列装置或操作能达到相应实验目的的是
A．除去CO₂中的SO₂
B．分离I₂的CCl₄溶液和H₂O的混合物
C．用MnO₂与H₂O₂制取O₂
D．制备无水乙醇

A、A B、B C、C D、D

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20、保护金属管道的常用方法是外加电流法加覆盖涂层的联合保护法。下列说法错误的是

A、涂层只能是金属或合金 B、金属管道连接直流电源的负极 C、辅助阳极可以选石墨 D、联合保护法能延长管道的使用寿命

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