内容正文:
2024学年高三年级第一学期10月月考化学试卷
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cu-64 Ag-108
一、合成氨工业及前景。
1. I.20世纪初,哈伯和博施开发了以和为原料合成氨工艺,目前该工艺仍在广泛使用。
(1)基态氮原子中电子占据最高能级的电子云轮廓图为__________形,基态N原子的轨道表示式为__________。
(2)关于哈伯和博施法工业合成氨的说法错误的是__________。
A. 反应温度为500℃主要因为该温度是催化剂的活性温度
B. 合成氨工业中利用了热交换器,实现绿色低碳化
C. 理论上通过该反应、可以判断该反应可以自发进行
D. 将气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去,可以提高平衡转化率
(3)关于说法正确的是__________。
A. 遇到HCl产生白烟 B. 可用NH4Cl受热分解可制得
C. 可用湿润的蓝色石蕊试纸检验 D. 是氮元素唯一的氢化物
II.治理硝酸盐污染方法之一可以采用常温常压电化学合成氨的方法。碱性条件下还原为的一种反应机理如图所示。
(4)关于以上机理说法正确的是__________。
A. 是反应产物
B. Co是反应催化剂
C. 增大Co的量,能提高的平衡转化率
D. 过程①和③中N元素均被还原
(5)实验室利用以下装置模拟废水中硝酸盐还原为氨的反应,总反应为,写出d电极上发生的电极反应__________
(6)该装置工作时,下列描述正确的是__________。
A. d为正极
B. 电极c上发生还原反应
C. 随着反应进行B池碱性增强
D. 理论上标况下有生成,则有0.4mol电子从电极d经质子交换膜流向c极
(7)与哈伯合成法相比,电催化合成氨气的优势有(写出两点):__________,__________。
III.氨气还可用于合成高性能储氢材料氨硼烷。
(8)氨硼烷分子中,B、N两元素电负性由大到小的顺序是__________。
(9)Fe、Co、Ni、Cu催化氨硼烷水解产氢的性能如图所示。四种催化剂中,催化效果最好的金属基态原子的未成对的电子数为__________。
【答案】(1) ①. 纺锤形 ②. (2)C (3)A (4)BD
(5) (6)B
(7) ①. 电催化合成法常温常压下即可进行,减少了能耗和设备动力成本 ②. 电催化合成法能治理硝酸盐污染,变废为宝
(8)N>B (9)3
【解析】
【小问1详解】
基态氮原子的核外电子排布式为:1s22s22p3,电子占据最高能级的电子云轮廓图为纺锤形,基态N原子的轨道表示式为:;
【小问2详解】
A.以氮气和氢气为原料合成氨的反应为放热反应,低温有利于反应正向进行,采用温度为500℃是因为催化剂在500℃左右活性最高,A正确;
B.合成氨工业中利用了热交换器,可以充分利用能源,实现绿色低碳化,B正确;
C.时反应能自发,该反应、,所以理论上该反应常温下有可能自发进行,C错误;
D.将气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去,平衡正向移动,可以提高平衡转化率,D正确;
故选C;
【小问3详解】
A.NH3遇到HCl反应生成的氯化铵为固态,即产生的是白烟,A正确;
B.不能利用NH4Cl受热分解可制得NH3,因为氯化铵分解生成的氨气和氯化氢遇冷重新结合成氯化铵,B错误;
C.NH3为碱性气体,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,所以应该用湿润的红色石蕊试纸检验NH3,C错误;
D.N元素的氢化物有NH3还有N2H4,D错误;
故选A;
【小问4详解】
过程①为Co+→Co(OH)2+,过程②为Co(OH)2→Co,过程③为→NH3。
A.由图示和分析可知,过程中Co(OH)2先生成后消耗,是反应历程中的中间产物,A错误;
B.由图示和分析可知,过程中Co先消耗后生成,所以Co是催化剂,B正确;
C.由以上分析可知,Co是催化剂,所以增大Co的量,不能改变平衡,即不能提高的平衡转化率,C错误;
D.过程①为Co+→Co(OH)2+,过程③为→NH3,N元素化合价均降低,均被还原,D正确;
故选BD;
【小问5详解】
该装置为电解池,d电极产生氧气,为阳极,故b为正极,a为负极,c为阴极。d电极上发生的电极反应:;
【小问6详解】
该装置为电解池,d电极产生氧气,为阳极,故b为正极,a为负极,c为阴极。
A.根据分析,d为阳极,A错误;
B.根据分析,c为阴极,电极c上发生还原反应,B正确;
C.B池发生的反应为:,氢离子通过质子交换膜移向A池,故B池中仍为水,pH值不变,C错误;
D.电子不能在电解质溶液中移动,D错误;
故选B;
【小问7详解】
与传统的哈伯合成法相比,电催化合成氨气的优势有:电催化合成法常温常压下即可进行,减少了能耗和设备动力成本;电催化合成法能治理硝酸盐污染,变废为宝;
【小问8详解】
B、N两元素位于同周期,从左往右电负性增大,故电负性由大到小的顺序是:N>B;
【小问9详解】
如图所示,催化效果最好的是Co,核外价层电子排布为:3d74s2,基态原子的未成对的电子数为:3。
二、不可或缺的铁系金属——镍。
2. 镍及其化合物广泛用于生产不锈钢、电池以及催化剂领域。
(1)①不锈钢中含量最高元素基态原子的价层电子有________种空间运动状态。Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性小的元素是__________。
②比较基态原子的第二电离能I₂的大小:Ni_______Cu,说明理由:____________。
(2)镍常用作工业催化剂。下列关于基态镍原子的价层电子描述错误的是__________。
A. 价层电子数为10 B. 价层电子占据6个轨道
C. 能量相同的电子有10个 D. 未成对电子的自旋方向均相同
(3)实验室用石墨电极电解溶液,以获得制镍铜合金所需的精铜。当电路中通过0.4NA电子时,阴极增重6.4g。欲使电解液恢复原状,可向电解后的溶液中加入_________。
A. B. 0.1molCuO
C. 0.2molCuO D. 0.1molCuO和
(4)某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,工作原理为:,以下说法正确的是__________。
A. 充电时向负极移动
B. 充电时阴极附近溶液的碱性增强
C. 放电过程是电能转化为化学能的过程
D. 放电时正极反应:
(5)工业上通过调节pH除杂并回收废液中的镍,用于制备硫酸镍晶体。常温下,加碱调节pH在7.2~8.7,使废液中开始沉淀,直至沉淀完全(浓度小于)。则原废液中的物质的量浓度为__________mol/L。
(6)硫酸镍溶液在强碱性环境中用氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式__________。
(7)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用。其主要目的是:__________。
【答案】(1) ①. 6 ②. C ③. ④. 铜失去一个电子后变为3d10,为全充满的稳定状态,因此再失去一个电子(即第二电离)需要更高的能量。而镍失去一个电子后变为3d84s1,其4s轨道上只有一个电子,相对较不稳定,因此第二电离能较低 (2)C (3)A (4)BD
(5)
(6)
(7)提高Ni的回收率等
【解析】
【小问1详解】
①不锈钢中含量最高元素为Fe元素,其基态原子的价层电子排布为:,空间运动状态等于原子轨道数目,故其价层电子有6种空间运动状态;Ni是元素周期表中第28号元素,其基态原子的价层电子排布为:,有2个未成对电子,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同的元素有C和O,电负性大小为,所以电负性小的元素为C;
故答案为:8;C;
②比较Ni和Cu的基态原子的第二电离能I2的大小,铜的价电子排布为,失去一个电子后变为,为全充满的稳定状态,因此再失去一个电子需要更高的能量。而镍的价电子排布为:,失去一个电子后变为,其4s轨道上只有一个电子,相对较不稳定,第二电离能较低,因此第二电离能I2:。
故答案为:;铜失去一个电子后变为,为全充满的稳定状态,因此再失去一个电子需要更高的能量。而镍失去一个电子后变为,其4s轨道上只有一个电子,相对较不稳定,因此第二电离能较低。
【小问2详解】
Ni是元素周期表中第28号元素,其基态原子的价层电子排布式为:,价层电子轨道排布式为:。
A.价层电子3d轨道有8个,4s轨道有2个,共10个,A正确;
B.价层电子3d上占据5个轨道,4s上占据1个轨道,共6个轨道,B正确;
C.3d轨道上电子的能量与4s轨道上电子的能量是不相同的,则能量相同的电子不是10个,C错误;
D.根据价层电子轨道排布式可知还有2个未成对电子且自旋方向相同,D正确。
故答案:C。
【小问3详解】
电解溶液,阳极反应式为:,当电路中通过即电子时,得到的为;阴极反应式:,当阴极增重即时,电路中转移了电子,但电路中总的转移了电子,说明铜离子量不够,完全析出后又发生反应:,则剩余的电子能产生的,最终溶液中损失了:、、,因此应补充或和,A项正确;
故答案为:A。
【小问4详解】
某镍镉电池的电解质溶液为溶液,工作原理为:,则充电和放电的电极反应式为:。
A.充电时向阳极(放电时的正极)移动,A错误;
B.充电时阴极反应产生大量,附近溶液的碱性增强,B正确;
C.放电过程是化学能转化为电能的过程,C错误;
D.放电时,正极得电子,电极反应式为:,D正确;
故答案为:BD。
【小问5详解】
常温下,加碱调节pH在7.2~8.7,使废液中开始沉淀时,直至沉淀完全(浓度小于),根据同温度下且不变,得,代入数据计算:。
故答案为:。
【小问6详解】
硫酸镍溶液在强碱性环境中用氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的,同时还得到,反应的离子方程式为:。
故答案为:。
【小问7详解】
将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其主要目的是:提高Ni的回收率等。
故答案为:提高Ni的回收率等。
三、铜、银及其化合物的新型应用。
3. 在铜、银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷和乙醛,下图是该反应的历程。
(1)①请写出Cu在周期表中位置__________。Cu元素基态原子的价层电子排布式为__________。
②以生成乙醛为例,使用__________催化剂可以使反应活化能更低,反应速率更快。
(2)以下电子排布式和价电子轨道表示式中,正确且对应微粒为基态原子的是__________。
A. B. C. D.
(3)以下有关原子结构的叙述错误的是__________。
A. 激发态碳原子的电子排布式可以是
B. p区元素原子的p能级中一定都有电子
C. 第2周期元素中,第一电离能介于B、N元素之间的元素有2种
D. 某原子的电子由跃迁至形成的光谱是发射光谱
(4)鉴别以上产物环氧乙烷和乙醛可以用__________。
A. 质谱法 B. 红外光谱法 C. 李比希燃烧法 D. 核磁共振氢谱
(5)已知:常温下,①②则__________(写数值)。
【答案】(1) ①. 第四周期第ⅠB族 ②. 3d104s1 ③. Ag (2)B (3)BC (4)BD
(5)
【解析】
【小问1详解】
Cu是29号元素,位于元素周期表中第四周期第ⅠB族,其价层电子排布式为3d104s1;由图中可以读出乙烯氧化生成乙醛,用Ag催化时活化能为[-0.31-(-1.04)]eV=0.73eV,用Cu催化时活化能为[-0.63-(-1.86)]eV=1.23eV,使用Ag催化剂活化能更低,反应速率更快;
【小问2详解】
A.该原子电子数为18+10=20,是Ni,其基态原子价层电子为3d84s2,A不符合题意;
B.是24号为Cr,3d5属于半充满结构,能量更低是基态原子结构,B符合题意;
C.3d能级高于4s,因此应先排满4s轨道再排3d轨道,该原子基态排布式应为,C不符合题意;
D.根据泡利原理,每个轨道上最多容纳2个电子且自旋相反,D不符合题意;
故选B。
【小问3详解】
A.基态碳原子电子排布式为当2s上的1个电子激发到2p轨道时为,A正确;
B.He位于p区,其基态原子p轨道没有电子,B错误;
C.第2周期元素中,第一电离能介于B、N元素之间的元素有Be、C、O这3种,C错误;
D.某原子的电子由跃迁至是由激发态回到基态,释放能量形成发射光谱,D正确;
故选BC。
【小问4详解】
A.环氧乙环相对分子量为44,乙醛的相对分子量为4,不可以用质谱法区分,A错误;
B.环氧乙环中存在碳氢键、碳碳单键、醚键,乙醛中存在碳氢键、碳碳单键和醛基,用红外光谱可以区分,B正确;
C.环氧乙烷和乙醛的分子式都为C2H4O,李比希燃烧法不能区分,C错误;
D.环氧乙烷只有1种化学环境的氢原子只有1个吸收峰,乙醛有2种化学环境的氢原子由2个吸收峰,用核磁共振氢谱可以区分,D正确;
故选BD。
【小问5详解】
由盖斯定律有可以由①+②得到,则。
4. 利用如图所示装置,探究氧化的反应。
(1)图中盐桥中的电解质可用__________。
A. B.KCl C.
(2)闭合K,电流计指针偏转。“石墨2”作__________。
A. 阴极 B. 阳极 C. 负极 D. 正极
取石墨2表面产生的黑色沉淀0.0216g于试管中:①向黑色沉淀中滴加稀硝酸使其溶解;②继续滴加氨水至沉淀恰好溶解;③再滴加乙醛溶液,加热,产生光亮的银镜。
(3)写出第①步反应的化学方程式__________。若黑色沉淀全部转化为银镜,理论上需要乙醛__________mol。
【答案】(1)A (2)D
(3) ①. 3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O ②. 0.0001
【解析】
【小问1详解】
原电池中盐桥起到平衡电解质溶液中的电荷和构成闭合回路的作用。根据图中电解质溶液有硝酸银、碘化钾,可知盐桥中电解质应为硝酸钾溶液,平衡电荷更好,KCl中Cl-会和Ag+反应生成AgCl沉淀,中Fe3+会干扰实验,故答案为:A。
【小问2详解】
该装置中氧化了,闭合K,电流计指针偏转,构成原电池,“石墨2”作正极, 发生还原反应;“石墨1”为负极,发生氧化反应,故答案为:D。
【小问3详解】
石墨2电极上Ag+得到电子生成黑色沉淀Ag,向黑色沉淀中滴加稀硝酸使其溶解生成AgNO3,同时有NO气体生成,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O,③中发生银镜反应,方程式为:,n(Ag)= n()= =0.0002mol,理论上需要乙醛0.0001mol。
四、21世纪的“清洁能源”——二甲醚。
5. 二甲醚具有优良的燃烧性能,被称为21世纪的“清洁能源”。工业上以合成气为原料“一步法”合成二甲醚的总反应为:。
600℃时,在复合催化剂作用下,反应器中发生了下列反应:
Ⅰ.合成气合成甲醇:
Ⅱ.甲醇脱水反应:
Ⅲ.水煤气变换反应:
(1)总反应在__________下能自发进行。
A.低温 B.高温 C.任何温度
(2)传统合成法分别发生反应Ⅰ和Ⅱ,“一步法”连续发生以上三步反应。从物质转化和化学平衡的角度,分析“一步法”的优点是:____________。
(3)一定条件下,CO和只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,反应10min后,和均为,则的平均反应速率为__________。
水煤气变换反应Ⅲ的部分基元反应如下:
基元反应
活化能
反应热
①
0
②
0.81
(4)反应①和②中,速率更快的基元反应的逆反应的活化能为__________eV。
目前又有一种新合成二甲醚的方法是以和为原料直接反应,其反应原理为:。
(5)_________。
(6)在恒容绝热容器中,能判断该反应达到化学平衡状态的是__________。
A. 容器内温度保持不变
B.
C. 保持不变
D. 单位时间内断裂键,同时断裂键
(7)当时,的平衡转化率随温度及容器体积变化如图所示。
图中,容器体积V从大到小顺序为__________。
A. B. C. D.
(8)某温度下,反应平衡时的体积分数与原料气起始投料比的关系如图所示。若投料比为4时,的体积分数可能为图中的__________。
A. M点 B. N点 C. P点 D. M点或P点
(9)合成二甲醚选用硅铝化合物作催化剂,硅铝比与产物选择性如图所示。根据以上两条曲线,分析变化规律:高温时,__________;低温时,__________。
【答案】(1)A (2)采用一步法时,反应I生成的CH3OH可以由反应Ⅱ立即转化为二甲醚;反应Ⅱ中生成的H2O又可被反应Ⅲ消耗;反应Ⅲ中生成的H2又可作为原料参与到反应I中,3个反应相互促进,从而提高了CO的转化率和二甲醚的产率
(3)0.12 (4)1.73
(5)-355.19 (6)AD (7)B (8)C
(9) ①. 随着铝硅比增大,二甲醚的选择性先增大后减小 ②. 铝硅比对二甲醚的选择性影响不大
【解析】
【小问1详解】
总反应=2´I+II-2´III,故,总反应,,在低温下能自发进行,故选A;
【小问2详解】
由方程式可知,“一步法”的优点是:采用一步法时,反应I生成的CH3OH可以由反应Ⅱ立即转化为二甲醚;反应Ⅱ中生成的H2O又可被反应Ⅲ消耗;反应Ⅲ中生成的H2又可作为原料参与到反应I中,3个反应相互促进,从而提高了CO的转化率和二甲醚的产率;
【小问3详解】
10min后,的浓度为,反应II消耗的浓度为;10min后,为,则反应I生成的浓度为0.6mol/L,消耗H2的浓度为1.2mol/L,则的平均反应速率为;
【小问4详解】
活化能低的反应其反应速率快,故反应①的速率快,H=Ea(正)-Ea(逆),则Ea(逆)=Ea(正)-H=[0-(1.73)eV]=1.73eV;
【小问5详解】
总反应=2´I+II-2´III,故;
【小问6详解】
A.绝热条件下,反应放热,如果没有平衡,向右进行时容器内温度逐渐升高,当容器内温度保持不变,反应达到平衡状态,A正确;
B.时,速率之比不等于计量数之比,正逆反应速率不相等,没有达到平衡状态,B错误;
C.容器内CH3OCH3和H2O的物质的量之比始终为系数比,则始终保持不变,故反应不一定达到平衡状态,C错误;
D.单位时间内断裂键,消耗1molCO2,同时断裂3mol C-O键,消耗0.5mol CH3OCH3,正逆反应的速率相等,反应达到平衡状态,D正确;
故选AD;
【小问7详解】
该反应正向气体分子数减少,一定温度下,当时,增大容器体积,压强减小,平衡逆向移动,CO2的平衡转化率降低,故,选B;
【小问8详解】
一定温度下,当投料比等于系数比时,产物的百分含量最大,即时,的体积分数最大,为N点,当时,的体积分数小于时的体积分数,故选P点,选C;
【小问9详解】
由图可知,高温时,随着铝硅比增大,二甲醚的选择性先增大后减小;低温时,铝硅比对二甲醚的选择性影响不大。
五、蛋白抑制剂中间体。
6. 物质J是合成蛋白抑制剂的重要中间体,J的某种路线如下所示:
(1)的反应类型分别为__________,__________。
(2)E中的官能团为__________(写名称)。写出(的化学反应方程式__________。
(3)写出物质E在NaOH溶液中水解的产物为和__________。
(4)有关蛋白质说法错误的是__________。
A. 蛋白质属于高分子 B. 蛋白质溶于水可形成胶体
C. 蛋白质可以发生水解反应 D. 蛋白质中加入溶液会变性
(5)关于物质J说法错误的是__________。
A. 分子中含1个不对称碳原子
B. 含有的官能团有氨基、酮羰基、酯基
C. 苯环上一溴代物有3种
D. 分子中第二周期元素的电负性:
(6)合成路线中设计F→G、I→J步骤①的目的是__________。
(7)结合H→I的合成信息,写出用甲苯合成的合成路线_________。
【答案】(1) ①. 加成反应 ②. 取代反应
(2) ①. 酰胺基 ②. +→+HCl
(3) (4)D (5)B
(6)保护氨基 (7)
【解析】
【分析】A()和氢气在Pd/C作催化剂的条件下发生加成反应生成B(),B和甲醇发生酯化反应生成C(),C在和作用得到D(),D在H2/Cd,CH3COOH生成E(),E在NaBH4作用下,发生还原反应,生成F(),F和发生取代反应生成G(),G和NBS溴代试剂反应,生成H(),H在CO2/正丁基锂作用下,得到I(),I在①HCl/CH3OH②Na2CO3作用下,得到J();
【小问1详解】
通过分析可知:A→B的反应为加成反应,E→F的反应为取代反应;
【小问2详解】
E中含有的官能团为酰胺基;经分析可知,C是,C和发生取代反应,生成D和HCl,反应的化学方程式为:+→+HCl;
【小问3详解】
经分析可知:E是,它在碱性条件下的水解反应为:+2NaOH→+所以产物是和;
【小问4详解】
A.蛋白质是高分子化合物,A不符合题意;
B.蛋白质溶于水形成的分散系是胶体,B不符合题意;
C.蛋白质分子中含有酰胺基,可以发生水解反应,C不符合题意;
D.蛋白质在Na2SO4溶液中发生盐析,D符合题意;
故答案为:D;
【小问5详解】
A.不对称碳原子又称手性碳原子,J分子中含有一个不对称碳原子,即(画※号) ,A不符合题意;
B.J分子中含有的官能团只含有酯基和氨基,B符合题意;
C.J分子中苯环上的等效氢原子只有三种,苯环上的一溴代物有三种,C不符合题意
D.J分子中的第二周期元素电负性顺序依次为:O>N>O,D不符合题意;
故答案为:B;
【小问6详解】
F→G发生的是氨基上的氢原子被取代,I→J发生的是上述氨基上的氮原子又得到氢原子,故上述两步反应是为了保护氨基;
【小问7详解】
结合H→I的转化关系以及所学化学知识,可以得到如下转化关系:
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2024学年高三年级第一学期10月月考化学试卷
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cu-64 Ag-108
一、合成氨工业及前景。
1. I.20世纪初,哈伯和博施开发了以和为原料合成氨工艺,目前该工艺仍在广泛使用。
(1)基态氮原子中电子占据最高能级的电子云轮廓图为__________形,基态N原子的轨道表示式为__________。
(2)关于哈伯和博施法工业合成氨的说法错误的是__________。
A. 反应温度为500℃主要因为该温度是催化剂的活性温度
B. 合成氨工业中利用了热交换器,实现绿色低碳化
C. 理论上通过该反应、可以判断该反应可以自发进行
D. 将气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去,可以提高平衡转化率
(3)关于说法正确的是__________。
A. 遇到HCl产生白烟 B. 可用NH4Cl受热分解可制得
C. 可用湿润的蓝色石蕊试纸检验 D. 是氮元素唯一的氢化物
II.治理硝酸盐污染方法之一可以采用常温常压电化学合成氨的方法。碱性条件下还原为的一种反应机理如图所示。
(4)关于以上机理说法正确的是__________。
A. 反应产物
B. Co是反应催化剂
C. 增大Co的量,能提高的平衡转化率
D. 过程①和③中N元素均被还原
(5)实验室利用以下装置模拟废水中硝酸盐还原为氨的反应,总反应为,写出d电极上发生的电极反应__________
(6)该装置工作时,下列描述正确的是__________。
A. d为正极
B. 电极c上发生还原反应
C. 随着反应进行B池碱性增强
D. 理论上标况下有生成,则有0.4mol电子从电极d经质子交换膜流向c极
(7)与哈伯合成法相比,电催化合成氨气的优势有(写出两点):__________,__________。
III.氨气还可用于合成高性能储氢材料氨硼烷。
(8)氨硼烷分子中,B、N两元素电负性由大到小的顺序是__________。
(9)Fe、Co、Ni、Cu催化氨硼烷水解产氢性能如图所示。四种催化剂中,催化效果最好的金属基态原子的未成对的电子数为__________。
二、不可或缺的铁系金属——镍。
2. 镍及其化合物广泛用于生产不锈钢、电池以及催化剂领域。
(1)①不锈钢中含量最高的元素基态原子的价层电子有________种空间运动状态。Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性小的元素是__________。
②比较基态原子的第二电离能I₂的大小:Ni_______Cu,说明理由:____________。
(2)镍常用作工业催化剂。下列关于基态镍原子的价层电子描述错误的是__________。
A. 价层电子数为10 B. 价层电子占据6个轨道
C. 能量相同的电子有10个 D. 未成对电子的自旋方向均相同
(3)实验室用石墨电极电解溶液,以获得制镍铜合金所需的精铜。当电路中通过0.4NA电子时,阴极增重6.4g。欲使电解液恢复原状,可向电解后的溶液中加入_________。
A. B. 0.1molCuO
C. 0.2molCuO D. 0.1molCuO和
(4)某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,工作原理为:,以下说法正确的是__________。
A. 充电时向负极移动
B. 充电时阴极附近溶液的碱性增强
C. 放电过程是电能转化为化学能的过程
D. 放电时正极反应:
(5)工业上通过调节pH除杂并回收废液中的镍,用于制备硫酸镍晶体。常温下,加碱调节pH在7.2~8.7,使废液中开始沉淀,直至沉淀完全(浓度小于)。则原废液中的物质的量浓度为__________mol/L。
(6)硫酸镍溶液在强碱性环境中用氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式__________。
(7)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用。其主要目的是:__________。
三、铜、银及其化合物的新型应用。
3. 在铜、银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷和乙醛,下图是该反应的历程。
(1)①请写出Cu在周期表中的位置__________。Cu元素基态原子的价层电子排布式为__________。
②以生成乙醛例,使用__________催化剂可以使反应活化能更低,反应速率更快。
(2)以下电子排布式和价电子轨道表示式中,正确且对应微粒为基态原子的是__________。
A. B. C. D.
(3)以下有关原子结构的叙述错误的是__________。
A. 激发态碳原子的电子排布式可以是
B. p区元素原子的p能级中一定都有电子
C. 第2周期元素中,第一电离能介于B、N元素之间的元素有2种
D. 某原子的电子由跃迁至形成的光谱是发射光谱
(4)鉴别以上产物环氧乙烷和乙醛可以用__________。
A. 质谱法 B. 红外光谱法 C. 李比希燃烧法 D. 核磁共振氢谱
(5)已知:常温下,①②则__________(写数值)。
4. 利用如图所示装置,探究氧化的反应。
(1)图中盐桥中的电解质可用__________。
A. B.KCl C.
(2)闭合K,电流计指针偏转。“石墨2”作__________。
A 阴极 B. 阳极 C. 负极 D. 正极
取石墨2表面产生的黑色沉淀0.0216g于试管中:①向黑色沉淀中滴加稀硝酸使其溶解;②继续滴加氨水至沉淀恰好溶解;③再滴加乙醛溶液,加热,产生光亮的银镜。
(3)写出第①步反应的化学方程式__________。若黑色沉淀全部转化为银镜,理论上需要乙醛__________mol。
四、21世纪的“清洁能源”——二甲醚。
5. 二甲醚具有优良的燃烧性能,被称为21世纪的“清洁能源”。工业上以合成气为原料“一步法”合成二甲醚的总反应为:。
600℃时,在复合催化剂作用下,反应器中发生了下列反应:
Ⅰ.合成气合成甲醇:
Ⅱ.甲醇脱水反应:
Ⅲ.水煤气变换反应:
(1)总反应在__________下能自发进行。
A.低温 B.高温 C.任何温度
(2)传统合成法分别发生反应Ⅰ和Ⅱ,“一步法”连续发生以上三步反应。从物质转化和化学平衡的角度,分析“一步法”的优点是:____________。
(3)一定条件下,CO和只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,反应10min后,和均为,则的平均反应速率为__________。
水煤气变换反应Ⅲ的部分基元反应如下:
基元反应
活化能
反应热
①
0
②
0.81
(4)反应①和②中,速率更快的基元反应的逆反应的活化能为__________eV。
目前又有一种新合成二甲醚的方法是以和为原料直接反应,其反应原理为:。
(5)_________。
(6)在恒容绝热容器中,能判断该反应达到化学平衡状态的是__________。
A. 容器内温度保持不变
B.
C. 保持不变
D. 单位时间内断裂键,同时断裂键
(7)当时,的平衡转化率随温度及容器体积变化如图所示。
图中,容器体积V从大到小顺序为__________。
A B. C. D.
(8)某温度下,反应平衡时的体积分数与原料气起始投料比的关系如图所示。若投料比为4时,的体积分数可能为图中的__________。
A. M点 B. N点 C. P点 D. M点或P点
(9)合成二甲醚选用硅铝化合物作催化剂,硅铝比与产物选择性如图所示。根据以上两条曲线,分析变化规律:高温时,__________;低温时,__________。
五、蛋白抑制剂中间体。
6. 物质J是合成蛋白抑制剂的重要中间体,J的某种路线如下所示:
(1)的反应类型分别为__________,__________。
(2)E中的官能团为__________(写名称)。写出(的化学反应方程式__________。
(3)写出物质E在NaOH溶液中水解的产物为和__________。
(4)有关蛋白质说法错误的是__________。
A. 蛋白质属于高分子 B. 蛋白质溶于水可形成胶体
C. 蛋白质可以发生水解反应 D. 蛋白质中加入溶液会变性
(5)关于物质J说法错误的是__________。
A. 分子中含1个不对称碳原子
B. 含有的官能团有氨基、酮羰基、酯基
C. 苯环上的一溴代物有3种
D. 分子中第二周期元素的电负性:
(6)合成路线中设计F→G、I→J步骤①的目的是__________。
(7)结合H→I的合成信息,写出用甲苯合成的合成路线_________。
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