高中化学沪科版-试题列表-第690页

1、三氯三(四氢呋喃)合铬(III)

[C r C l_{3} (T H F)_{3}]

可催化烯烃加聚，制备的方法如下：

已知：① $C r C l_{3}$ 易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。

② $C O C l_{2}$ 气体有毒，遇水发生水解产生两种酸性气体。

③ $C r C l_{3} (T H F)_{3}$ 摩尔质量为 $374.5 g / m o l$ 。

④四氢呋喃(THF)结构简式：

(1)、I．制备无水

C r C l_{3}

：

某化学小组用 $C r_{2} O_{3}$ 和 $C C l_{4}$ (沸点 $76.8 ℃$ )在高温下制备无水 $C r C l_{3}$ ，同时生成 $C O C l_{2}$ 气体，实验装置如图所示：

装置乙名称为；装置D中粗导管的作用是。

(2)、实验装置合理的连接顺序为A→C→F→→D→B(填装置字母标号，可重复使用)。

(3)、尾气处理时发生反应的离子方程式：。

(4)、II．合成

C r C l_{3} (T H F)_{3}

：

实验室在非水体系中合成 $C r C l_{3} (T H F)_{3}$ 原理为： $C r C l_{3} + 3 T H F \to_{Δ}^{Z n} C r C l_{3} (T H F)_{3}$

实验操作：

①填装反应物：称取 $4.755 g (0.03 m o l)$ 无水 $C r C l_{3}$ 和 $0.20 g$ 锌粉放入滤纸套筒内，双颈烧瓶中加入 $100 m L$ 无水 $T H F$ (四氢呋喃，过量)。

②合成 $C r C l_{3} (T H F)_{3}$ ：先通入一段时间 $N_{2}$ 后，然后在球形冷凝管中通入冷却水，加热THF至沸腾，THF蒸气通过联接管进入提取管中，在冷凝管中冷凝回流到滤纸套筒中进行反应，当滤纸套筒中的液面高于虹吸管最高处时，发生虹吸现象，滤纸套筒中的液体流入双颈烧瓶，从而实现了 $T H F$ 与 $C r C l_{3}$ 的连续反应及产物的连续萃取。

③分离 $C r C l_{3} (T H F)_{3}$ ：回流 $2.5 h$ ，再通入 $N_{2}$ 冷却至室温。取下双颈烧瓶，在通风橱中蒸发THF至有较多固体析出，冷却、抽滤、干燥称量，得产品 $3.745 g$ 。

球形冷凝管进水口：(填“a”或“b”)。

(5)、该反应不能使用明火加热的原因。

(6)、

C r C l_{3} (T H F)_{3}

在THF中能否溶解(填“能”或“否”)。

(7)、已知

C r (I I)

对该反应有催化作用，推断加入

Z n

粉发生反应的化学方程式为：。

(8)、产品产率为。(结果保留3位有效数字)

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2、2023年9月23日晚，在万众瞩目之下，杭州亚运会的“数字火炬手”与最后一棒火炬手齐心协力点燃了象征亚洲大团结的亚运主火炬，也点燃了中国能源多样化战略的新灯塔。这座主火炬塔历史性地采用了废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料，实现了零排放的循环使用。

(1)、I．二氧化碳加氢制甲醇
“零碳”甲醇是利用焦炉气副产物

H_{2}

和工业尾气中的

C O_{2}

合成，涉及以下反应：
①

C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C O (g) + H_{2} O (g)

Δ H_{1} = + 41.2 k J \cdot m o l^{- 1}

②

C O (g) + 2 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g)

Δ H_{2} = - 90.5 k J \cdot m o l^{- 1}

③

C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g)

Δ H_{3}

依据盖斯定律，可计算得出

Δ H_{3} =

k J \cdot m o l^{- 1}

(2)、一定温度下，在恒容密闭反应器中，反应③达到平衡，下列措施中能使平衡体系中

\frac{n (C H_{3} O H)}{n (C O_{2})}

增大且加快化学反应速率的是____(填字母)。

A、升高温度 B、充入

H e (g)

，使体系压强增大 C、再充入

1 m o l H_{2}

D、将

H_{2} O (g)

从体系中分离出去

(3)、从焦炉气中提取氢气，需净化原料气，尤其要脱除其中的含硫杂质。除了从环保角度考虑外，其主要目的是。

(4)、

250 ℃

，在甲(容积为

4 L

)、乙(容积为

2 L

)两刚性容器中分别充入

2 m o l C O_{2}

和

6 m o l H_{2}

，在适宜的催化剂作用下发生反应③，容器内总压强随时间变化如图所示：

①其中B曲线对应容器中压强的变化情况(填“甲”或“乙”)；

②利用图中数据计算 $250 ℃$ 该反应的分压平衡常数 $K_{p} =$ (结果用分数表示)。

(5)、II．甲醇水蒸气重整制取

H_{2}

甲醇与水蒸气在催化剂作用下发生如下反应：

④ $C H_{3} O H (g) ⇌ C O (g) + 2 H_{2} (g)$ $Δ H_{4}$

⑤ $C O (g) + H_{2} O (g) ⇌ C O_{2} (g) + H_{2} (g)$ $Δ H_{5}$

下图体现了上述反应能量变化，则决定总反应(SR)： $C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g) ⇌ C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g)$ 的反应速率快慢的是反应(填“④”或“⑤”)。

(6)、在研究甲醇

(C H_{3} O H)

水蒸气重整(

S R)

制氢反应历程时发现，副反应甲醇分解(

D E)

：

C H_{3} O H (g) ⇌ C O (g) + 2 H_{2} (g)

也是吸热反应。甲醇

(C H_{3} O H)

水蒸气重整反应体系中，甲醇

(C H_{3} O H)

平衡转化率和

C O

的选择性

[\frac{n (C O)}{n (C H_{3} O H)} \times 100 %]

随温度的变化如图所示：

①升高温度 $C H_{3} O H$ 平衡转化率增大的原因是。

②从图三知主反应的适宜温度在左右。

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3、HDS废催化剂是石油精炼加氢脱硫工序中产生的危险固体废弃物，但又富含钼、镍等有价金属，是一种重要的二次资源。以下是工业从HDS中回收钼的工艺流程：

已知：①HDS废催化剂氧化焙烧转化成 $A l_{2} O_{3} 、 M o O_{3} 、 N i (M o O_{4})$

②浸出渣的成分为 $A l_{2} O_{3}$ 和 $N i O$ ，

③ $K s p [A l (O H)_{3}] = 1.0 \times 1 0^{- 33} ； K s p [N i (O H)_{2}] = 2.0 \times 1 0^{- 15}$

(1)、该流程中使用的能提高碱浸出率的措施为，操作1为，此操作在化学实验室中用到的玻璃仪器有：玻璃棒、、。

(2)、结合下图，碱浸时选择的最佳质量浓度

(w t %)

为，最佳浸出温度为。

(3)、

N i (M o O_{4})

碱浸时有

N a_{2} M o O_{4} 、 N a H C O_{3}

生成，该反应的离子方程式为。

(4)、采用碳酸根型

N 263

萃取钼的反应为：

{(R_{4} N)}_{2} C O_{3} + N a_{2} M o O_{4} = {(R_{4} N)}_{2} M o O_{4} + N a_{2} C O_{3}

。参考有关文献资料可知：一些阴离子被

R_{4} N^{+}

萃取的顺序为

H C O_{3}^{-} > M o O_{4}^{-} > C O_{3}^{2 -}

，则加入

N H_{4} H C O_{3}

反萃取发生的化学方程式为：。

反萃取后有机相为 $H C O_{3}^{-}$ 型，加入氢氧化钠处理可实现萃取剂再生。

(5)、该流程中可循环利用的物质为

(6)、

M o O_{3}

经

H_{2}

还原可得钼粉，涉及的金属冶炼方法为____。

A、热分解法 B、热还原法 C、电解法

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4、

298 K

时，用

N a O H

溶液分别滴定等物质的量浓度的

H R 、 G a {(N O_{3})}_{3} 、 G e {(N O_{3})}_{3}

三种溶液pM[p表示负对数，

M

表示

\frac{c (H R)}{c (R^{-})} 、 c (G a^{3 +}) 、 c (G e^{3 +})

]随溶液

p H

变化的关系如图所示。已知：常温下，

K_{s p} [G e (O H)_{3}] > K_{s p} [G a (O H)_{3}]

。下列推断正确的是（）

A、曲线③代表

G a^{3 +}

与

p H

的关系曲线 B、调节

p H = 8.5

时，可将废水中

G e^{3 +}

完全沉淀 C、滴定

H R

溶液至X点时，溶液中：

c (N a^{+}) > c (O H^{-}) > c (H^{+})

D、经计算，

G a (O H)_{3}

能完全溶于HR溶液

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5、某探究小组设计实验测定反应

A g^{+} + F e^{2 +} ⇌ A g ↓ + F e^{3 +}

的平衡常数，并探究常温下稀释对该平衡移动方向的影响。步骤如下：

实验I：配制 $0.01 m o l \cdot L^{- 1} A g_{2} S O_{4}$ 溶液和 $0.04 m o l \cdot L^{- 1} F e S O_{4}$ 溶液。各取 $10 m L$ 混合(忽略反应引起的溶液体积变化，下同)，测得平衡时 $F e^{3 +}$ 浓度为 $c_{1} m o l \cdot L^{- 1}$ 。

实验II：将 $2 m L 0.01 m o l \cdot L^{- 1} A g_{2} S O_{4}$ 溶液、 $2 m L 0.04 m o l \cdot L^{- 1} F e S O_{4}$ 溶液与 $16 m L$ 水混合，测得平衡时 $F e^{3 +}$ 浓度为 $c_{2} m o l \cdot L^{- 1}$ 。

下列分析正确的是（）

A、配制

0.04 m o l \cdot L^{- 1} F e S O_{4}

溶液定容摇匀后少量液体外流，会使所配溶液浓度偏小 B、该组实验可作为判断“稀释对

A g^{+} + F e^{2 +} ⇌ A g ↓ + F e^{3 +}

平衡移动方向的影响”的证据 C、

c_{1} = 5 c_{2}

D、测得该反应的

K = \frac{c_{1}}{{(0.01 - c_{1})}^{2}}

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6、钠离子电池比锂离子电池更稳定，造价更低。一种钠离子电池构造示意图如下，已知电池反应：

N a_{1 - x} M n O_{2} + N a_{x} C_{n} ⇌_{充 电}^{放 电} N a M n O_{2} + n C

放电，下列说法错误的是（）

A、钠离子电池比锂离子电池内阻大，短路时不易发热，具备更高安全性 B、充电时，阳极的电极反应式为

N a M n O_{2} - x e^{-} = N a_{1 - x} M n O_{2} + x N a^{+}

C、放电时，正极钠的化合价未发生改变 D、废旧钠离子电池进行“放电处理”让

N a^{+}

进入硬碳中而有利于回收

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7、某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备

N a H C O_{3}

，进一步处理得到产品

N a_{2} C O_{3}

和

N H_{4} C l

，实验流程如图，下列说法正确的是（）

A、步骤①离子方程式为：

N H_{3} + C O_{2} + H_{2} O = N H_{4}^{+} + H C O_{3}^{-}

B、步骤①获得

N a H C O_{3}

的操作为蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥 C、煅烧

N a H C O_{3}

制

N a_{2} C O_{3}

是

Δ H > 0

的非氧化还原反应 D、流程中只有

N a C l

能循环使用

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8、羟醛缩合反应是一种常用的增长碳链的方法。一种合成目标产物

(图中⑦)的反应机理如图所示，下列说法错误的是（）

A、①与酸或碱均能发生反应 B、③是该反应的中间产物 C、⑥到⑦的过程中有非极性键的断裂和生成 D、总反应的原子利用率为

100 %

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9、下列实验装置可以达到实验目的的是（）

A	B	C	D

蒸干CuCl₂溶液可制得CuCl₂固体	量取20.00mL未知浓度的草酸	实验室制NH₃	比较非金属性：Cl>C>Si

A、A B、B C、C D、D

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10、一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示，其中短周期元素X、Q、Z、Y、W原子序数依次增大，X和W同主族但不相邻，Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍，下列说法正确的是（）

A、X₂Y和X₂Y₂均为极性分子 B、第一电离能：Y>Z>Q C、原子半径：Y>Z>Q D、W与Y形成的化合物中只含离子键

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11、我国学者开发了一种新型高效的催化剂，大幅度降低了电解所需的电压，同时可将

H_{2} S

气体变废为宝，其工作原理如图所示，下列说法正确的是（）

A、

Y

电极与电源负极相连 B、吸收

H_{2} S

的反应的离子方程式为

S^{2 -} + 2 F e^{3 +} = 2 F e^{2 +} + S ↓

C、交换膜

M

为质子交换膜，电解时

H^{+}

由

a

流向

b

D、标况下，若

X

电极上生成

4.48 L H_{2}

，理论上

c

中可处理

0.2 m o l H_{2} S

分子

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12、下列关于物质结构或性质及解释存在错误的是（）

选项	物质结构或性质	解释
A	键角： $C O_{2} > C H_{4}$	CO₂中C原子为sp杂化，为直线形分子；CH₄中C原子为sp³杂化，为正四面体形分子
B	稳定性： $H F > H C l$	$H F$ 分子间可以形成氢键， $H C l$ 没有氢键
$C$	BF₃与NH₃形成[H₃N→BF₃]	$B F_{3}$ 中的 $B$ 有空轨道接受 $N H_{3}$ 中 $N$ 的孤电子对
D	冠醚能加快KMnO₄与环己烯的反应速率	冠醚上不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，冠醚通过与K⁺结合将 $M n O_{4}^{-}$ 带入有机相，起到催化剂的作用

A、A B、B C、C D、D

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13、MTP是一类重要的药物中间体，可以由TOME经环化后合成。其反应式为：

下列说法正确的是（）

A、

C H_{3} O H

中所有原子均可共面 B、TOME与足量

H_{2}

加成后，手性碳原子数目增加 C、甲醇和乙二醇互为同系物，两者的核磁共振氢谱均有2组峰 D、三种物质均可和

N a O H

溶液反应

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14、管道工人曾经用浓氨水检验氯气管道是否漏气：

8 N H_{3} + 3 C l_{2} = N_{2} + 6 N H_{4} C l

，设

N_{A}

为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A、

11.2 L N H_{3}

中含有

1.5 N_{A}

个

σ

键 B、每生成

28 g N_{2}

，转移

6 N_{A}

个电子 C、氧化剂与还原剂数目比为

3 ： 8

D、

1 L 0.1 m o l \cdot L^{- 1} N H_{4} C l

溶液中含有

N H_{4}^{+}

数目为

0.1 N_{A}

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15、下列“类比”、“推理”合理的是（）

A、

F e

与

S

反应生成

F e S

，则

C u

与

S

反应可生成

C u_{2} S

B、工业上通过电解熔融的

M g C l_{2}

冶炼

M g

，则可以通过电解熔融的

A l C l_{3}

冶炼

A l

C、

C O_{2}

是酸性氧化物，则

N O_{2}

也是酸性氧化物 D、

N a

与

H_{2} O

反应生成

N a O H

和

H_{2}

，则

F e

与

H_{2} O

反应生成

F e (O H)_{3}

和

H_{2}

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16、下列物质的应用或鉴别与氧化还原反应无关的是（）

A、用食醋除水垢 B、用

K S C N

溶液检验

F e S O_{4}

是否变质 C、工业上用硅石

(S i O_{2})

制取粗硅 D、加热条件下用银氨溶液检验

C_{2} H_{5} O H

中是否混有

C H_{3} C H O

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17、下列化学用语表达正确的是（）

A、胆矾的化学式为

F e S O_{4} \cdot 7 H_{2} O

B、

C l^{-}

的结构示意图：

C、

H_{2} O_{2}

的电子式

D、

C H_{4}

的球棍模型：

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18、化学与生活密切相关，下列说法正确的是（）

A、活性炭具有杀菌消毒的作用 B、小苏打的主要成分是碳酸钠 C、芯片主要成分为高纯度硅 D、塑料属于天然高分子材料

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19、水合肼

(N_{2} H_{4} \cdot H_{2} O)

在储氢领域有广阔的应用前景，其水溶液呈弱碱性。

(1)、

N_{2} H_{4}

分子有顺式、反式和交互式三种比较稳定的空间构型。下列结构能表示

N_{2} H_{4}

分子交互式的是（填序号）。

(2)、肼分解制氢的主要反应为

N_{2} H_{4} \begin{array}{l} \underline{\underline{催 化 剂}} \\ Δ \end{array} N_{2} + 2 H_{2}

，肼的理论储氢密度

= \frac{m_{释 放} (H_{2})}{m (N_{2} H_{4})} = 12.5 %

。测得肼实际分解时产生的气体中含

N H_{3}

，肼实际储氢密度小于理论值的原因是（用化学方程式表示）。

(3)、水合肼制氢过程中涉及肼在

N i - P t

催化剂表面分解，如图1所示。

图1

①X的结构简式为。

②催化剂表面存在 $N i$ 和 $P t$ 两种活性位点，两种活性位点分别带不同电性的电荷。肼中的氢原子吸附于（填“ $N i$ ”或“ $P t$ ”）活性位点。已知： $N - N$ 键、 $N - H$ 键的键能分别是 $286 k J \cdot m o l^{- 1} 、 360 k J \cdot m o l^{- 1}$ 。肼在该催化剂表面反应断裂的化学键不是 $N - N$ 键，而是 $N - H$ 键，原因是。

③催化剂存在下，不同浓度的 $N_{2} H_{4} \cdot H_{2} O$ 分解时，测得 $\frac{n (N_{2}) + n (H_{2})}{n (N_{2} H_{4})}$ 随时间的变化如图2所示。当 $N_{2} H_{4} \cdot H_{2} O$ 浓度从 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 增加到 $0.5 m o l \cdot L^{- 1}$ 时，反应速率加快；从 $0.5 m o l \cdot L^{- 1}$ 增加到 $1.0 m o l \cdot L^{- 1}$ 时，反应速率几乎不变。其原因是。

图2

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20、深共晶溶剂（DESs）可从

L i F e P O_{4}

中回收锂。

(1)、DESs的制备。将乙二醇（

H O C H_{2} C H_{2} O H

）与氯化胆碱（

）按一定比例混合搅拌至形成均一透明液体，制得DESs。

图1

①DESs由含氢键供体（能形成氢键的氢原子）的组分与含氢键受体（能与氢原子形成氢键的原子）的组分混合。乙二醇分子中氢键供体的数目为。

②不同配比氯化胆碱与乙二醇混合的二元相图如图1所示。相同条件下，氯乙二醇的熔点乙二醇的熔点（填“>”“二”或“<”）。制备熔点达到最低值的DESs时，氯化胆碱与乙二醇的物质的量之比为。

(2)、氧化浸出锂。将

L i F e P O_{4}

与

D E S s

按照一定比例混合，再通入

O_{3}

。实验装置如图所示。

①冷凝管的作用为。

图2 图3

②主要反应机理如图3所示：

Ⅰ中碳原子轨道杂化类型的变化为；M的化学式为。

(3)、碳酸锂的制备。

已知： $25 ℃ ， K_{s p} [F e (O H)_{3}] = 1.0 \times 1 0^{- 39}$ ，完全沉淀时离子浓度小于 $1.0 \times 1 0^{- 6} m o l \cdot L^{- 1}$ ； $L i O H$ 易溶于水； $L i_{2} C O_{3}$ 的溶解度： $0 ℃$ 为 $1.54 g ， 20 ℃$ 为 $1.33 g ， 80 ℃$ 为 $0.85 g$ 。补充完整由粗 $L i C l$ 溶液（含少量 $F e^{3 +}$ ）制备 $L i_{2} C O_{3}$ 的实验方案：向粗 $L i C l$ 溶液中，得到 $L i_{2} C O_{3}$ 固体。

（须使用的试剂： $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a O H$ 溶液、 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a_{2} C O_{3}$ 溶液）

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