相关试卷
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1、半导体材料硅的表面进行抛光处理的反应原理为:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A、中含有键的数目为 B、标准状况下,中含有的电子总数为 C、的溶液中离子数为 D、反应每生成氧化产物,转移电子数目为
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2、
甲醇是主要的有机原料,常利用CH4、CO2等进行制备。回答下列问题:
Ⅰ.甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。
(1)2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(l) ∆H=-329kJ/mol,该反应的正反应方向在________(填“高温”或“低温”)条件下更有利于其自发进行。
(2)已知大多数气体分子在催化剂表面的吸附过程是放热的。从反应速率的角度分析,通入CH4后将体系温度维持在200℃的原因是________(不考虑催化剂活性变化)。
Ⅱ.利用合成气CO、H2制备甲醇,涉及的反应如下:
反应①:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g) +H2O(g) ∆H1<0
反应②:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ∆H2>0
在不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3进行投料,在容器中发生反应①、②,平衡时,CO和 CH3OH在含碳产物(即 CH3OH和CO)中物质的量分数及 CO2的转化率随温度的变化如下图所示。
(3)判断图中压强。 p1、p2、p3大到小的顺序为________。
(4)压强不变时,分析升温过程中CO2转化率变化的原因:________。
(5)在某恒温恒容体系中,按起始c(CO2)=1mol/L、c(H2)=3mol/L进行实验,平衡时 CH3OH的物质的量分数为点M,此时(CO2转化率为20%,则该条件下反应②正反应的平衡常数K= (保留一位有效数字)。
Ⅲ.科学家设计如图所示装置(串联光电催化反应池)减少CO2排放并获取制备甲醇的原料CH4。
(6)光催化电池中的半导体是在晶体硅中掺杂硼原子和磷原子实现的。p型半导体也称为空穴型半导体,n型半导体也称为电子型半导体。据此,推测 n型半导体掺杂的是________(填元素符号)。
(7)产生 CH4的电极反应式为________。
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3、左旋多巴(A)是治疗帕金森的一线药物,临床疗效佳,但长期服用可能诱发异动症,为在保证药效的同时降低毒副作用,可合成其衍生物(H)进行替代。一种制备H的合成路线如下:
已知:
表示由纸面向外伸展的共价键,-Boc代表-COOC(CH3)3。
回答下列问题:
(1)、物质C中存在能发生水解反应的含氧官能团,其名称为________。(2)、步骤①的反应类型为 , 其化学反应方程式为。(3)、步骤②、③的目的是________。(4)、TFA表示CF3COOH,根据路易斯酸碱理论,CF3COO-和CH3COO-属于碱,其碱性大小随氧原子电子云密度增大而增强,请比较二者碱性:CF3COO-________CH3COO-(填“>”或“<”)。(5)、已知-Boc是目前有机合成中广为采用的氨基保护基,选择性较好,短时间内一般不会与醇羟基反应,原理如下:结合题目所给合成路线与上述信息,设计以HOCH2CH2CH2NH2、HCHO为原料制备
的路线________(用流程图表示,其他试剂任选)。
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4、钴、镍是重要的战略物资,但资源匮乏。某冶金厂的废炉渣中含下列化学成分(表1)。现用如下工艺流程从废炉渣中综合回收Cu、Ni、Co。
表1废炉渣的主要化学成分
元素
Cu
Co
Ni
Fe
Mn
Ca
Mg
Ti
Zn
质量百分数/%
13.38
1.53
27.25
16.8
<0.01
2.0
<0.03|
0.03
<0.01
表2有机相中P204体积分数对萃取除杂效果的影响
φ(P204)/%
萃余液中金属离子质量浓度/(g·L-¹)
Co2+
Ni2+
Cu2+
Fe2+
Zn2+
Mn2+
10
1.45
27.2
0.017
<0.005
0.004
0.01
15
1.40
26.8
0.005
<0.005
0.005
0.005
20
1.20
26.1
<0.005
<0.005
0.005
0.003
已知:CaF2、MgF2难溶于水。
回答下列问题:
(1)、“酸浸”中稀硝酸需要缓慢加入反应液的原因是________。(2)、“除铁1”中发生除杂反应的离子方程式为;若省去此步骤,对后续步骤造成的影响是。(3)、“滤渣2”中含有________。(4)、“除铁2”的原理是溶液中的Fe2(SO4)3和Na2SO4在90℃左右,产生黄钠铁矾晶体请写出该反应的化学方程式:。该步骤若加入溶液,可以提高除铁效率,试从化学平衡角度解释原因:。(5)、“萃取1”中有机相(P204-煤油)中P204的体积分数不同,对金属离子的萃取效果也不同。表2是不同体积分数的P204-煤油溶液萃取除杂的效果数据,最合适的是________%。(6)、已知下图分别是萃取剂P204和P507的结构(R是同一烃基),两物质中P=O上的氧原子均可与Co2+配位形成配位化合物。请结合物质结构知识分析两者配位能力大小:O(P204)________O(P507)(填“大于”“小于”或“等于”)。 -
5、
铋酸钠(是一种新型的光催化剂。实验室利用如图所示装置制取铋酸钠。(加热和夹持仪器已略去)
已知:(是难溶于水的白色固体;
为浅黄色固体。不溶于冷水,在空气、热水及酸溶液中发生分解;
③Bi3+在酸性水溶液中呈无色。
回答下列问题:
Ⅰ.制取铋酸钠
(1)检查装置气密性并加入试剂,装置丙中盛放固体与过量NaOH溶液的混合物,打开K1、K3 , 向三颈烧瓶中滴加浓盐酸。仪器X的名称为________;装置丙中发生反应的离子方程式为________。
(2)装置乙中间长导管的作用是________。
(3)当装置丙中反应已完成,立即关闭K1、K3 , 打开K2 , 向甲中加入足量NaOH溶液,作用是________;装置丁中盛放NaOH溶液,其中发生反应的化学方程式为________。
Ⅱ.铋酸钠的分离提纯
(4)反应结束后,为了从装置丙中获取NaBiO3粗产品,下列选项中最合理的操作组合是________(填标号)。
a.在冰水中冷却
b.用普通漏斗过滤
c.用布氏漏斗抽滤
d.冷水洗涤
e.热水洗涤
f.自然晾干
g.在干燥器中干燥
Ⅲ.铋酸钠纯度的测定
(5)取上述制得的NaBiO3粗产品mg,加入足量的稀硫酸和稀溶液使其完全反应,生成Bi3+ , 溶液变为紫红色。将反应后的溶液准确配制成100mL溶液,取25.00mL用nmol/L的H2C2O4标准溶液滴定,到达滴定终点时消耗H2C2O4溶液VmL。该产品的纯度是________(用含n、m、V的代数式表示)。
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6、常温下,用浓度为(的HCl标准溶液滴定10mL浓度均为的NaOH和Na2A的混合溶液,溶液中含A微粒的分布分数X表示H2A、HA或随pH变化曲线及滴定曲线如图(忽略溶液混合后体积变化)。下列说法错误的是A、的K≈10-8.4 B、a点存在: C、 D、c点存在:
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7、偏钒酸铵(NH4VO3)可作催化剂、媒染剂等,也是制备V2O5的原料,NH4VO3可溶于热水,微溶于冷水。利用某工业钒渣(含V2O5、V2O3、Al2O3)为原料制备NH4VO3的工艺流程如图所示。下列说法正确的是
已知:①上述条件下,Al3+在pH为3.7时才开始沉淀;
②“酸浸”后,滤液中钒主要以形式存在。
A、“焙烧”过程中只有一种元素化合价发生了变化 B、“滤渣”的成分为CaSO4、Al(OH)3 C、“沉钒”过程中反应的离子方程式: D、“滤液”中的溶质只有H2SO4 , 且能循环用于“酸浸” -
8、中国科学院福建研究所制备了一种新型铋基ZMOF(Bi-ZMOF)材料,将其用作Zn-CO2电池的电极,可提高电池放电效率,电池结构如图所示,双极膜中H2O解离出的H+和OH-在电场作用下向两极移动。下列有关说法正确的是A、锌电极的电势高于Bi-ZMOF电极的电势 B、放电时,每消耗0.2molZn,双极膜内解离3.6gH2O C、Bi-ZMOF电极的反应式为 D、工作一段时间后需要定期补充H2O和NaOH
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9、某离子化合物的结构如图所示,其中X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,Z与W同主族。下列说法正确的是A、第一电离能:Z<W<Q<X B、[WQ6]-中W为杂化 C、分子键角: , 与W、Z的电负性有关 D、W的最高价氧化物对应的水化物有强氧化性
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10、下列方案设计、现象和结论都正确的是
方案设计
现象和结论
A
向溶有的溶液中加入溶液
有白色沉淀生成,说明酸性条件下有强氧化性
B
灼烧铜丝至其表面变黑、灼热,伸入盛有某有机物的试管中
铜丝恢复亮红色,该有机物中有醇羟基
C
向含有少量碘固体的饱和碘水中加入适量KI固体
碘固体完全溶解,说明碘在KI溶液中的溶解能力大于碘在水中的溶解能力
D
向KF和KSCN混合溶液中滴加几滴溶液,振荡
溶液为无色,说明结合的能力:
A、A B、B C、C D、D -
11、下列反应方程式正确的是A、向银氨溶液中加入足量盐酸: B、向丙烯醛中加入足量溴水:C C、将SO2通入Ca(ClO)2溶液: D、使用硫化亚铁除去废水中汞离子:
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12、麦角酰乙二胺,常简称为“LSD”,结构如图所示。下列有关说法错误的是A、该有机物能使溴水褪色 B、该有机物在酸性条件下的水解产物之一可与Na2CO3溶液反应 C、1mol该有机物最多可与2molNaOH反应 D、该有机物中碳原子的杂化方式有2种
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13、从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列说法正确的是A、环己烷中的碳原子为sp3杂化,苯中的碳原子为sp2杂化,因此苯的C—H键能大于环己烷的C—H键能 B、C3H8分子中的碳碳单键可以围绕键轴旋转,旋转时键的强度会发生改变 C、-CF3是吸电子基团。-CCl3是推电子基团,因此F3CCOOH的酸性强于 D、O-H…O氢键的作用力大于F—H…F氢键的作用力,因此H2O的沸点比HF高
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14、实验室进行下列实验时,所选玻璃仪器(其他材质仪器任选)均正确的是A、用含水酒精制备无水乙醇:①⑧⑨ B、除去苯中的二甲苯:②④⑥⑦ C、除去 KNO3 中少量NaCl:②⑤⑧⑨ D、配制质量分数约为20%的 NaCl溶液:⑧⑨⑩
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15、下列化学用语或表述正确的是A、H2S的电子式:
B、基态氧原子的核外电子排布图:
C、气态二聚氟化氢[(HF)2]分子结构:
D、《易经》中“泽中有火”描述了沼气燃烧,沼气的危险品标识:
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16、科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。下列说法正确的是A、“天目一号”气象卫星的光伏发电系统,可将化学能转化成电能 B、C919飞机上使用了芳纶纤维,芳纶属于天然纤维 C、一种高性能涂料的主要成分石墨烯属于不饱和有机物 D、“天和核心舱”电推进系统中的腔体采用氮化硼陶瓷,其属于新型无机非金属材料
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17、2-氧代环戊羧酸乙酯(K)是常见医药中间体,聚酯G是常见高分子材料,它们的合成路线如下图所示:
已知:i.
;
ii:
。
回答下列问题:
(1)、B的名称为;E的结构简式为。(2)、下列有关K的说法正确的是_______(填字母)。A、易溶于水,难溶于 B、分子中五元环上碳原子均处于同一平面 C、能发生水解反应和加成反应 D、完全燃烧消耗(3)、⑥的反应类型为;⑦的化学方程式为。(4)、与F官能团的种类和数目完全相同的F的同分异构体有种(不含立体结构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积之比为的是(写结构简式)。 -
18、实现“碳中和”方法之一是二氧化碳捕捉再利用。研究转化为、、的重整技术是科学家研究的热点课题,回答下列问题:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
(1)、已知下表中断裂化学键所吸收的能量数据,则。化学键
H-H
O-H
C-H
C=O
能量/kJ
436
463
413
803
(2)、在573K时,体积为的刚性密闭容器中投入和发生反应ⅱ达到平衡。①为了提高产率可以采取的措施有(任写两项措施)。
②图1中能表示该反应的平衡常数的对数与(T表示温度)之间的变化关系的曲线是(填“m”或“n”)。
③测得在相同时间内,不同温度下的转化率如图2所示, (填“>”“<”或“=”);若b点达到平衡状态,则温度下该反应的平衡常数值为(保留两位小数)。
(3)、在恒容密闭容器中,反应ì按进料比分别为、、投料时,的平衡转化率随条件X的变化关系如图3所示。①曲线a的进料比为。
②条件X是(填“温度”或“压强”),依据是。
(4)、我国学者探究了不同催化剂在酸性条件下电化学还原生产的催化性能及机理,并通过DFT计算催化剂表面该还原过程的物质的相对能量,如图4所示(带“*”表示物质处于吸附态)。①阴极的电极反应式为。
②从图4分析,采用BiIn合金催化剂优于单金属In催化剂的原因是。
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19、
氯化铁是一种很重要的铁盐,主要用于污水处理、印染工业、电子工业、建筑工业等。氯化铁有吸水性,遇水极易水解。某化学兴趣小组设计实验制备氯化铁并探究其性质。回答下列问题:
I.氯化铁的制备:
(1)图1为湿法制备的装置。仪器A的名称为 , 烧杯中发生反应的离子方程式为。(2)图2为干法制备的装置。反应前后都要鼓入氮气,目的是;氮气和氯气都必须经过浓硫酸,原因是。Ⅱ.氯化铁的性质探究:
(3)查阅资料:氯化铁在水溶液中分多步水解,生成净水性能更好的聚合氯化铁[]。已知聚合氯化铁极易溶于水,写出氯化铁水解反应的总离子方程式。(4)为了探究外界条件对氯化铁水解平衡的影响,该兴趣小组设计实验方案(忽略溶液体积的变化),获得如下数据:实验
温度/℃
pH
1
10
0
0
0
25
0.74
2
10
90
0
0
25
1.62
3
10
90
0
0
35
1.47
4
10
90
1.17
0
25
x
5
10
90
0
1.42
25
y
①根据实验数据,结合所学化学知识,下列说法正确的是(填标号)。
A.氯化铁的水解程度与温度、铁离子的浓度均有关系
B.实验1和实验2说明氯化铁浓度越大,水解程度越大
C.实验2和实验3说明的水解是吸热反应
D.实验4和实验5中加入固体的质量不等,无法对比参照
②查阅资料,加入强电解质后,由于溶液中离子总浓度增大,离子间的相互牵制作用增强,水解离子的活性会改变。该兴趣小组同学求助老师利用计算机手持技术得到实验4和实验5的结果分别如图3和图4所示。
i.根据实验现象,提出假设:a.氯离子对铁离子的水解活性有促进作用;b.。
ii..设计其他简单实验证明假设a:(写出实验操作、现象和结论)。
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20、钌(Ru)为稀有元素,广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。某科研小组设计了一种从含钌废料中分离、提纯钌的工艺流程如下:(1)、加碱浸取时,为提高钌的浸出率可采取的措施有(任写两点)。(2)、操作X的名称为。(3)、“研磨预处理”是将研磨后的含钌废料在氢气还原炉中还原为单质钌,再进行“碱浸”获得溶液,写出“碱浸”时生成的离子方程式:。(4)、“转化”时加入草酸的主要作用是。(5)、金属钌与草酸的质量比x和反应温度T对钌的回收率的影响如图所示,回收钌较为适宜的条件是。
在酸性介质中,若使用溶液代替草酸,可获得 , 则反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为。
(6)、实验室中洗涤沉淀的具体操作是 , 写出加热条件下“还原”时发生反应的化学方程式:。