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1.黑火药是中国古代四大发明之一,其爆炸反应为2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是
A.黑火药中含有两种单质 | B.爆炸时吸收热量 |
C.反应中S作还原剂 | D.反应为置换反应 |
2.反应Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是
A.Cl2是极性分子 |
B.NaOH的电子式为 |
C.NaClO既含离子键又含共价键 |
D.Cl-与Na+具有相同的电子层结构 |
3.下列由废铜屑制取CuSO4·5H2O的实验原理与装置不能 达到实验目的的是
A.用装置甲除去废铜屑表面的油污 | B.用装置乙在加热的条件下溶解废铜屑 |
C.用装置丙过滤得到CuSO4溶液 | D.用装置丁蒸干溶液获得CuSO4·5H2O |
4.下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是
A.铁粉能与O2反应,可用作食品保存的吸氧剂 |
B.纳米Fe3O4能与酸反应,可用作铁磁性材料 |
C.FeCl3具有氧化性,可用于腐蚀印刷电路板上的Cu |
D.聚合硫酸铁能水解并形成胶体,可用于净水 |
5.前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是空气中含量最多的元素,Y的周期序数与族序数相等,基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子,W与Z处于同个主族。下列说法正确的是
A.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W) |
B.X的第一电离能比同周期相邻元素的大 |
C.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强 |
D.Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱 |
6.N2是合成氨工业的重要原料,NH3不仅可制造化肥,还能通过催化氧化生产HNO3;HNO3能溶解Cu、Ag等金属,也能与许多有机化合物发生反应;在高温或放电条件下,N2与O2反应生成NO,NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NOx和水体中过量的NH、NO均是污染物。通过催化还原的方法,可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2,也可将水体中的NO3-转化为N2。下列有关NH3、NH、NO的说法正确的是
A.NH3能形成分子间氢键 |
B.NO的空间构型为三角锥形 |
C.NH3与NH中的键角相等 |
D.NH3与Ag+形成的[Ag(NH3)2]+中有6个配位键 |
7.N2是合成氨工业的重要原料,NH3不仅可制造化肥,还能通过催化氧化生产HNO3;HNO3能溶解Cu、Ag等金属,也能与许多有机化合物发生反应;在高温或放电条件下,N2与O2反应生成NO,NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NOx和水体中过量的NH、NO均是污染物。通过催化还原的方法,可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2,也可将水体中的NO转化为N2。在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.NO(g)HNO3(aq) |
B.稀HNO3(aq)NO2(g) |
C.NO(g)N2(g) |
D.NO(aq)N2(g) |
8.N2是合成氨工业的重要原料,NH3不仅可制造化肥,还能通过催化氧化生产HNO3;HNO3能溶解Cu、Ag等金属,也能与许多有机化合物发生反应;在高温或放电条件下,N2与O2反应生成NO,NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NOx和水体中过量的NH、NO均是污染物。通过催化还原的方法,可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2,也可将水体中的NO3-转化为N2。对于反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g),下列说法正确的是
A.该反应的ΔH<0,ΔS<0 |
B.反应的平衡常数可表示为K= |
C.使用高效催化剂能降低反应的焓变 |
D.其他条件相同,增大,NO的转化率下降 |
9.通过下列实验可从I2,的CCl4溶液中回收I2。
下列说法正确的是
下列说法正确的是
A.NaOH溶液与I2反应的离子方程式:I2+2OH-=I-+IO+H2O |
B.通过过滤可将水溶液与CCl4分离 |
C.向加酸后的上层清液中滴加AgNO3溶液生成AgI沉淀,1个AgI晶胞(如图)中含14个I- |
D.回收的粗碘可通过升华进行纯化 |
10.化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体,可由下列反应制得。
下列有关X、Y、Z的说法正确的是
下列有关X、Y、Z的说法正确的是
A.1molX中含有2mol碳氧π键 |
B.Y与足量HBr反应生成的有机化合物中不含手性碳原子 |
C.Z在水中的溶解度比Y在水中的溶解度大 |
D.X、Y、Z分别与足量酸性KMnO4溶液反应所得芳香族化合物相同 |
11.室温下,通过下列实验探究NaHCO3、Na2CO3溶液的性质。
实验1:用pH试纸测量0.1mol·L-1NaHCO3溶液的pH,测得pH约为8
实验2:将0.1mol·L-1NaHCO3溶液与0.1mol·L-1CaCl2溶液等体积混合,产生白色沉淀
实验3:向0.1mol·L-1Na2CO3溶液中通入CO2,溶液pH从12下降到约为9
实验4:向0.1mol·L-1Na2CO3溶液中滴加新制饱和氯水,氯水颜色褪去
下列说法正确的是
实验1:用pH试纸测量0.1mol·L-1NaHCO3溶液的pH,测得pH约为8
实验2:将0.1mol·L-1NaHCO3溶液与0.1mol·L-1CaCl2溶液等体积混合,产生白色沉淀
实验3:向0.1mol·L-1Na2CO3溶液中通入CO2,溶液pH从12下降到约为9
实验4:向0.1mol·L-1Na2CO3溶液中滴加新制饱和氯水,氯水颜色褪去
下列说法正确的是
A.由实验1可得出:Ka2(H2CO3)> |
B.实验2中两溶液混合时有:c(Ca2+)·c(CO)<Ksp(CaCO3) |
C.实验3中发生反应的离子方程式为CO+H2O+CO2=2HCO |
D.实验4中c反应前(CO)<c反应后(CO) |
12.通过下列方法可分别获得H2和O2:①通过电解获得NiOOH和H2(如图);②在90℃将NiOOH与H2O反应生成Ni(OH)2并获得O2。下列说法正确的是
A.电解后KOH溶液的物质的量浓度减小 |
B.电解时阳极电极反应式:Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O |
C.电解的总反应方程式:2H2O2H2↑+O2↑ |
D.电解过程中转移4mol电子,理论上可获得22.4LO2 |
13.室温下,用0.5mol·L-1Na2CO3溶液浸泡CaSO4粉末,一段时间后过滤,向滤渣中加稀醋酸,产生气泡。已知Ksp(CaSO4)=5×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9。下列说法正确的是
A.0.5mol·L-1Na2CO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3) |
B.反应CaSO4+COCaCO3+SO正向进行,需满足>×104 |
C.过滤后所得清液中一定存在:c(Ca2+)=且c(Ca2+)≤ |
D.滤渣中加入醋酸发生反应的离子方程式:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O |
14.NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例的NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,NH3的转化率、生成N2的选择性[100%]与温度的关系如图所示。
下列说法正确的是
下列说法正确的是
A.其他条件不变,升高温度,NH3的平衡转化率增大 |
B.其他条件不变,在175~300 ℃范围,随温度的升高,出口处N2和氮氧化物的量均不断增大 |
C.催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250 ℃ |
D.高效除去尾气中的NH3,需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂 |
15.以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3为原料制备的ZnFe2O4脱硫剂,可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示为
(1)“除杂”包括加足量锌粉、过滤加H2O2氧化等步骤。除Pb2+和Cu2+外,与锌粉反应的离子还有___ (填化学式)。
(2)“调配比”前,需测定ZnSO4溶液的浓度。准确量取2.50mL除去Fe3+的ZnSO4溶液于100mL容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取20.00mL稀释后的溶液于锥形瓶中,滴加氨水调节溶液pH=10,用0.0150mol·L-1EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至终点(滴定反应为Zn2++Y4-=ZnY2-),平行滴定3次,平均消耗EDTA溶液25.00mL。计算ZnSO4溶液的物质的量浓度___ (写出计算过程)。
(3)400℃时,将一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器。
①硫化过程中ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS,其化学方程式为___ 。
②硫化一段时间后,出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应,反应前后ZnS的质量不变,该反应过程可描述为___ 。
(4)将硫化后的固体在N2:O2=95:5(体积比)的混合气体中加热再生,固体质量随温度变化的曲线如图所示。在280~400℃范围内,固体质量增加的主要原因是___ 。
(1)“除杂”包括加足量锌粉、过滤加H2O2氧化等步骤。除Pb2+和Cu2+外,与锌粉反应的离子还有
(2)“调配比”前,需测定ZnSO4溶液的浓度。准确量取2.50mL除去Fe3+的ZnSO4溶液于100mL容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取20.00mL稀释后的溶液于锥形瓶中,滴加氨水调节溶液pH=10,用0.0150mol·L-1EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至终点(滴定反应为Zn2++Y4-=ZnY2-),平行滴定3次,平均消耗EDTA溶液25.00mL。计算ZnSO4溶液的物质的量浓度
(3)400℃时,将一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器。
①硫化过程中ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS,其化学方程式为
②硫化一段时间后,出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应,反应前后ZnS的质量不变,该反应过程可描述为
(4)将硫化后的固体在N2:O2=95:5(体积比)的混合气体中加热再生,固体质量随温度变化的曲线如图所示。在280~400℃范围内,固体质量增加的主要原因是
16.F是一种天然产物,具有抗肿瘤等活性,其人工合成路线如图:
(1)A分子中采取sp2杂化的碳原子数目是___ 。
(2)B的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:___ 。
①分子中不同化学环境的氢原子个数比是2:2:2:1。
②苯环上有4个取代基,且有两种含氧官能团。
(3)A+B→C的反应需经历A+B→X→C的过程,中间体X的分子式为C17H17NO6。X→C的反应类型为___ 。
(4)E→F中有一种分子式为C15H14O4的副产物生成,该副产物的结构简式为___ 。
(5)写出以CH3和FCH2OH为原料制备 的合成路线流程图___ (无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
(1)A分子中采取sp2杂化的碳原子数目是
(2)B的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:
①分子中不同化学环境的氢原子个数比是2:2:2:1。
②苯环上有4个取代基,且有两种含氧官能团。
(3)A+B→C的反应需经历A+B→X→C的过程,中间体X的分子式为C17H17NO6。X→C的反应类型为
(4)E→F中有一种分子式为C15H14O4的副产物生成,该副产物的结构简式为
(5)写出以CH3和FCH2OH为原料制备 的合成路线流程图
17.以软锰矿粉(含MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)为原料制备电池级MnO2。
(1)浸取。将一定量软锰矿粉与Na2SO3、H2SO4溶液中的一种配成悬浊液,加入到三颈瓶中(图1),70℃下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液,充分反应,过滤。滴液漏斗中的溶液是___ ;MnO2转化为Mn2+的离子方程式为___ 。
(2)除杂。向已经除去Fe、Al、Si的MnSO4溶液(pH约为5)中加入NH4F溶液,溶液中的Ca2+、Mg2+形成氟化物沉淀。若沉淀后上层清液中c(F-)=0.05mol·L-1,则=___ 。[Ksp(MgF2)=5×10-11,Ksp(CaF2)=5×10-9]
(3)制备MnCO3。在搅拌下向100mL1mol·L-1MnSO4溶液中缓慢滴加1mol·L-1NH4HCO3溶液,过滤、洗涤、干燥,得到MnCO3固体。需加入NH4HCO3溶液的体积约为___ 。
(4)制备MnO2。MnCO3经热解、酸浸等步骤可制备MnO2。MnCO3在空气气流中热解得到三种价态锰的氧化物,锰元素所占比例(×100%)随热解温度变化的曲线如图2所示。已知:MnO与酸反应生成Mn2+;Mn2O3氧化性强于Cl2,加热条件下Mn2O3在酸性溶液中转化为MnO2和Mn2+。
为获得较高产率的MnO2,请补充实验方案:取一定量MnCO3置于热解装置中,通空气气流,___ ,固体干燥,得到MnO2。(可选用的试剂:1mol·L-1H2SO4溶液、2mol·L-1HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。
(1)浸取。将一定量软锰矿粉与Na2SO3、H2SO4溶液中的一种配成悬浊液,加入到三颈瓶中(图1),70℃下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液,充分反应,过滤。滴液漏斗中的溶液是
(2)除杂。向已经除去Fe、Al、Si的MnSO4溶液(pH约为5)中加入NH4F溶液,溶液中的Ca2+、Mg2+形成氟化物沉淀。若沉淀后上层清液中c(F-)=0.05mol·L-1,则=
(3)制备MnCO3。在搅拌下向100mL1mol·L-1MnSO4溶液中缓慢滴加1mol·L-1NH4HCO3溶液,过滤、洗涤、干燥,得到MnCO3固体。需加入NH4HCO3溶液的体积约为
(4)制备MnO2。MnCO3经热解、酸浸等步骤可制备MnO2。MnCO3在空气气流中热解得到三种价态锰的氧化物,锰元素所占比例(×100%)随热解温度变化的曲线如图2所示。已知:MnO与酸反应生成Mn2+;Mn2O3氧化性强于Cl2,加热条件下Mn2O3在酸性溶液中转化为MnO2和Mn2+。
为获得较高产率的MnO2,请补充实验方案:取一定量MnCO3置于热解装置中,通空气气流,
18.甲烷是重要的资源,通过下列过程可实现由甲烷到氢气的转化。
(1)500℃时,CH4与H2O重整主要发生下列反应:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)
已知CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s) ΔH=-178.8kJ·mol-1。向重整反应体系中加入适量多孔CaO,其优点是___ 。
(2)CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为
反应I:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=246.5kJ·mol-1
反应II:H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ·mol-1
反应III:2CO(g)=CO2(g)+C(s) ΔH=-172.5kJ·mol-1
①在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g),可减少C(s)的生成,反应3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的ΔH=___ 。
②1.01×105Pa下,将n起始(CO2):n起始(CH4)=1:1的混合气体置于密闭容器中,不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如图1所示。800℃下CO2平衡转化率远大于600℃下CO2平衡转化率,其原因是___ 。
(3)利用铜—铈氧化物(xCuO·yCeO2,Ce是活泼金属)催化氧化可除去H2中少量CO,催化氧化过程中Cu、Ce的化合价均发生变化,可能机理如图2所示。将n(CO):n(O2):n(H2):n(N2)=1:1:49:49的混合气体以一定流速通过装有xCuO·yCeO2催化剂的反应器,CO的转化率随温度变化的曲线如图3所示。
①Ce基态原子核外电子排布式为[Xe]4f15d16s2,图2所示机理的步骤(i)中,元素Cu、Ce化合价发生的变化为___ 。
②当催化氧化温度超过150℃时,催化剂的催化活性下降,其可能原因是___ 。
(1)500℃时,CH4与H2O重整主要发生下列反应:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)
已知CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s) ΔH=-178.8kJ·mol-1。向重整反应体系中加入适量多孔CaO,其优点是
(2)CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为
反应I:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=246.5kJ·mol-1
反应II:H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ·mol-1
反应III:2CO(g)=CO2(g)+C(s) ΔH=-172.5kJ·mol-1
①在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g),可减少C(s)的生成,反应3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的ΔH=
②1.01×105Pa下,将n起始(CO2):n起始(CH4)=1:1的混合气体置于密闭容器中,不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如图1所示。800℃下CO2平衡转化率远大于600℃下CO2平衡转化率,其原因是
(3)利用铜—铈氧化物(xCuO·yCeO2,Ce是活泼金属)催化氧化可除去H2中少量CO,催化氧化过程中Cu、Ce的化合价均发生变化,可能机理如图2所示。将n(CO):n(O2):n(H2):n(N2)=1:1:49:49的混合气体以一定流速通过装有xCuO·yCeO2催化剂的反应器,CO的转化率随温度变化的曲线如图3所示。
①Ce基态原子核外电子排布式为[Xe]4f15d16s2,图2所示机理的步骤(i)中,元素Cu、Ce化合价发生的变化为
②当催化氧化温度超过150℃时,催化剂的催化活性下降,其可能原因是