内容正文:
2024学年第一学期高三年级学业质量调研
化学试卷
(考试时间60分钟,满分100分)
特别提示:
1.本试卷共8页,含五个大题。答题时,考生务必按答题要求在答题纸规定位置上作答,在草稿纸、本试卷上答题一律无效。
2.选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不给分,有2个正确选项的,漏选1个给一半分,错选不给分;未特别标注的试题,每小题只有1个正确选项。
本卷所用相对原子质量:H-1 B-11 O-16 Na-23
一、硝酸
硝酸是一种重要的基础化工原料。历史上先后出现多种不同的制备硝酸的方法。
方法一:17世纪,人们以硝石(主要成分)为氮源制备硝酸。
1. 化学方程式为:,该反应中,浓硫酸体现了酸性和_____。
A.强氧化性 B.脱水性 C.吸水性 D.难挥发性
该反应加热温度不能过高,原因是_____。
方法二:20世纪初,挪威出现了电弧法生产硝酸,是历史上最早的硝酸工业化尝试。
2. 该方法通过高压电弧使空气中的氮气与氧气反应,生成氮氧化物,进一步氧化吸收合成硝酸。该过程属于_____。
A.人工固氮 B.大气固氮 C.生物固氮
3. 评价电弧法的优、劣势(各列举一点)。
优势:_____;劣势:_____。
方法三:某科研小组研制的NO-空气质子交换膜燃料电池利用电化学法,实现了制硝酸、发电、环保三位一体,其工作原理如图所示:
4. 电池负极的电极反应式为_____。
5. 若产生1mol,理论上应通入的体积为_____L。(折算成标准状况下)
方法四:合成氨问世后,氨氧化法进入工业化阶段,这种方法至今依然是世界上生产硝酸的主要方法。以氨气为氮源催化氧化制备硝酸,反应原理分以下三步进行:
6. 第Ⅰ步反应的化学方程式为_____。
7. 研究发现,第Ⅱ步反应按如下两步基元反应进行:
① (快)
② (慢)
是该反应的_____(选填“催化剂”或“中间产物”)。
能正确表示该反应历程能量变化的示意图是_____。
A. B.
C. D.
8. 氮原子利用率是指:目标产物中氮的总质量与生成物中氮的总质量之比。第Ⅲ步的原理为,此反应中氮原子利用率为_____。
A.33.3% B.66.7% C.100%
【答案】1. ①. D ②. 温度过高,硝酸易分解
2. A 3. ①. 原料来源广泛 ②. 能耗大
4. NO-3e-+2H2O=+4H+
5. 16.8L 6. 4NH3+5O24NO+6H2O
7. ①. 中间产物 ②. D
8. B
【解析】
【1题详解】
硝酸是易挥发强酸,在反应中,浓硫酸体现了酸性和难挥发性;
由于硝酸高温易分解,因此该反应加热温度不易过高;
【2题详解】
N由游离态转化为化合态属于固氮,有人工固氮和自然固氮,通过高压电弧使空气中的氮气与氧气反应,属于人工固氮;
【3题详解】
电弧法的优势在于原料来源广泛,劣势在于需要高压电弧,能耗大;
【4题详解】
由图分析可知,左侧Pt电极发生氧化反应,是原电池的负极,右侧发生还原反应,是原电池的正极。负极失去电子,根据原子守恒、电子守恒、电荷守恒。负极的电极反应式为:NO-3e-+2H2O=+4H+;
【5题详解】
若产生1mol,电子转移的物质的量为3mol,理论上应通入的物质的量为0.75mol,标准状况下体积为0.75mol×22.4L/mol=16.8L;
【6题详解】
氨氧化制硝酸的第一步反应是氨气的催化氧化生成NO,方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;
【7题详解】
催化剂是反应前存在,反应后仍然存在,中间产物开始没有,最后也没有,只出现在反应的中间,由反应① (快)② (慢)可知,N2O2是中间产物;
反应①和②都是放热反应,B、C不符合,第二步反应速率慢,活化能大,D符合;
【8题详解】
根据方程式可知,此反应中氮原子利用率为,答案选B。
二、固体储氢材料
硼氢化钠()水解生成氢气: ,是一种环境友好的固体储氢材料。
9. 该反应能自发进行的条件是_____。
A. 高温 B. 低温 C. 任意温度 D. 无法判断
10. 硼元素位于元素周期表_____区。
A. S B. p C. d D. f
11. 中B原子的杂化方式为_____。
A.sp B. C.
12. 中的空间构型是_____。
A. 正四面体形 B. 平面三角形 C. 三角锥形 D. 直线形
13. 溶液中存在的化学键有_____。(不定项)
A. 离子键 B. 共价键 C. 金属键 D. 氢键
14. 第二周期中第一电离能介于B和O之间的元素是_____。结合核外电子排布知识,解释B和Be第一电离能的大小关系:_____。
15. 具有很强的还原性,在强碱性条件下,可从含的废液中回收黄金。已知:反应后硼元素以形式存在,反应前后硼元素化合价不变,且无气体生成,则发生反应的离子方程式为_____。
16. 的晶胞结构如图所示,已知为阿伏加德罗常数的值,则晶体的密度_____。(用含a、的代数式表示,)
【答案】9. C 10. B
11. C 12. D 13. B
14. ①. Be、C ②. Be原子的价电子排布为2s2,2s轨道是稳定结构,B原子的价电子排布为2s22p1,容易失去一个电子达到2s2稳定结构
15.
16.
【解析】
【9题详解】
由反应可知,ΔH<0,△S>0,恒小于0,任意温度下,该反应均能自发进行,故答案为:C。
【10题详解】
硼元素的原子序数为5,核外电子排布式为1s22s22p1,位于元素周期表的p区,故答案为:B。
【11题详解】
NaBH4中的阴离子的中心原子B的价层电子对数为,因此采取sp3杂化,故答案为:C。
【12题详解】
的中心原子B的价层电子对数为,孤电子对数为0,空间构型为直线形,故答案为:D。
【13题详解】
在中存在着与,两种离子之间是离子键,中B和O之间是共价键,但其在水溶液中完全电离,离子键被破坏,故答案为B。
【14题详解】
同一周期,第一电离能呈增大的趋势,但是Be原子价电子为2s2,处于全满状态,而B原子价电子2s22p1,易失去一个电子,故第一电离能:Be>B,N原子价电子为2s22p3,处于半充满状态,而O原子价电子2s22p4,易失去一个电子,故第一电离能:N>O,因此第一电离能介于B和O之间的元素只有Be、C两种;Be原子的价电子排布为2s2,2s轨道是稳定结构,B原子的价电子排布为2s22p1,容易失去一个电子达到2s2稳定结构,所以Be元素的第一电离能大于B元素。
【15题详解】
硼氢化钠中氢是负一价,体现出很强的还原剂,把Au3+还原成单质,氢本身化合价升高,由于无气体生成,所以氢变成正一价,再根据溶液是强碱性,写出离子方程式: 。
【16题详解】
个数,Na+个数,设NA为阿伏加德罗常数的值,,则硼氢化钠晶体的密度g·cm-3。
三、脱除
脱除沼气中的是资源利用和环境保护的重要研究课题,脱除有多种方法。
方法一:高温热分解法
已知下列反应的热化学方程式:
①
②
③
17. 计算热分解反应的_____。
18. 一定温度和压强下,工业上进行热分解反应时一般要向中加入一些。从平衡移动的角度说明加入的原因_____。
若在两个2L的恒容密闭容器中分别加入2.0mol、1.0mol,测得不同温度下热分解反应的平衡转化率如图所示:
19. 图中代表加入2.0mol的曲线是_____。
A.MP B.ON
20. M点、O点和N点的逆反应速率、和,其中最慢的是_____。
A. B. C. D. 无法比较
21. P点的平衡常数K的值_____。
22. 能说明该条件下热分解反应达到平衡状态的是_____。(不定项)
A. 体系压强保持不变 B. 和的物质的量浓度之比保持不变
C. 平衡常数保持不变 D. 的生成速率与的消耗速率相等
方法二:催化重整法
可以用作脱除的催化剂,脱除时需先进行吸附。过程如图所示:
23. 按图乙方式进行吸附,其吸附能力比按图甲强,请解释其原因_____。
已知:硫代乙酰胺()在酸性溶液中会水解为乙酰胺()和。
24. 硫代乙酰胺比乙酰胺的沸点_____。
A.高 B.低 C.无法确定
25℃时,,,,当时认为反应进行彻底。
25. 常温下,将10mL0.1溶液和10mL0.1HCl溶液混合。下列说法正确的是_____。(不定项)
A. 混合后的溶液pH<7
B. 混合后溶液中存在:
C. 混合后的溶液水的电离程度大于纯水的电离程度
D. 混合后的溶液中含硫微粒的浓度大小关系:
26. 从平衡常数角度分析以为沉淀剂除去废水中的可行性,要求写出计算过程_____。
【答案】17. 170kJ/mol
18. 恒温恒压条件下,加入Ar(g),容器体积增大,等效于反应体系的压强减小,平衡向气体分子数增多的方向移动,即向正反应方向移动,从而提高H2S的转化率
19. B 20. A
21. 0.125 22. AB
23. H2S中H带正电、S带负电,Fe2O3中 Fe带正电,O带负电;甲吸附方式为同种电性微粒靠近,乙吸附方式中为不同电性微粒靠近时,吸附能力强
24. B 25. C
26. 的平衡常数,反应进行的很完全
【解析】
【17题详解】
根据盖斯定律可知,反应2H2S(g)= S2(g)+ 2H2(g)可由×(①+②)-③得到,则ΔH=×[(-1036kJ⋅mol−1)+(94kJ⋅mol−1)]-(-484kJ⋅mol−1)=170kJ⋅mol−1;
【18题详解】
一定温度和压强下,加入Ar(g),容器体积增大,等效于反应体系的压强减小,平衡向气体分子数增多的方向移动,即向正反应方向移动,从而提高H2S的转化率,故答案为:恒温恒压条件下,加入Ar(g),容器体积增大,等效于反应体系的压强减小,平衡向气体分子数增多的方向移动,即向正反应方向移动,从而提高H2S的转化率;
【19题详解】
恒温条件下增大H2S的浓度,反应2H2S(g)⇌S2(g)+2H2(g)正向移动,但增大H2S的浓度,等效于加压,平衡逆向移动,H2S的平衡转化率减小,则图中代表加入2.0molH2S的曲线是N、O点所在曲线,故选B;
【20题详解】
温度越高,反应速率越快,浓度越大,反应速率越快;M点和O点温度相同,M点H2S浓度小,N点温度高于M点和O点,所以逆反应速率v(M)最小,故答案为:A;
【21题详解】
P点所在曲线为初始充入1.0molH2S,由图可知,H2S的平衡转化率为50%,转化浓度为0.25mol/L,则
平衡常数;
【22题详解】
A.因为反应前后气体分子数发生变化,反应过程中,容器内气体压强会变化,压强不变说明各物质浓度不变,达到平衡状态,故A正确;
B.由方程式2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)可知,S2为生成物,H2S为反应物,当S2和H2S的物质的量浓度之比保持不变,该反应达到化学平衡状态,故B正确;
C.化学平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数是定值,与反应进行的程度无关,不能说明反应达到平衡,故C错误;
D.H2S的生成速率与H2的消耗速率一直相等,与反应进行的程度无关,不能作为反应达到平衡的标志,故D错误;
故答案为:AB;
【23题详解】
Fe2O3脱除H2S时需先进行吸附,利用如图乙进行吸附,比如图甲吸附能力强的原因是H2S中H带正电,S带负电,Fe2O3中Fe带正电,O带负电;甲吸附方式为同种电性微粒靠近,乙吸附方式中为不同电性微粒靠近时,故乙方式吸附能力强,故答案为: H2S中H带正电、S带负电,Fe2O3中 Fe带正电,O带负电;甲吸附方式为同种电性微粒靠近,乙吸附方式中为不同电性微粒靠近时,吸附能力强;
【24题详解】
硫代乙酰胺的相对分子质量比乙酰胺的大,但硫代乙酰胺比乙酰胺的沸点低,说明乙酰胺形成分子间氢键比硫代乙酰胺多,沸点更高,故答案为:B;
【25题详解】
A.NaHS的水解平衡常数,水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,NaCl为强酸强碱盐,溶液呈中性,则混合后的溶液pH > 7,故A错误;
B.NaHS在溶液中发生水解,,混合后的溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-) +c(HS-) + 2c(S2-)+c(Cl-),故B错误;
C.NaHS为强碱弱酸盐,发生水解,促进水的电离,即混合后的溶液水的电离程度大于纯水的电离程度,故C正确;
D.HS-的水解程度大于电离程度,且水解程度不大,故混合后的溶液中含硫微粒的浓度大小关系:c(HS-)> c(H2S)> c(S2-),故D错误;
故选C;
【26题详解】
H2S为沉淀剂除去废水中Cu2+的反应为:,该反应的平衡常数,反应进行的很完全,可用H2S为沉淀剂除去废水中铜离子,故答案为:的平衡常数,反应进行的很完全。
四、抗肿瘤药物
27. 抗肿瘤药物(G)的一种合成路线如下:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
(1)A中含氧官能团的名称_____。
(2)C的结构简式为_____。
(3)C→D的反应类型是_____。
A. 氧化反应 B. 还原反应 C. 加成反应 D. 取代反应
(4)如何检验D中的无氧官能团,写出实验步骤_____。
(5)E→G的化学方程式为_____。
(6)E有多种同分异构体,写出1种符合以下要求的E的同分异构体的结构简式_____。
①与溶液发生显色反应
②能发生水解反应;
③核磁共振氢谱显示有5种氢,且峰面积之比为1:1:2:2:2.
(7)鉴定G中官能团的光谱分析方法是_____。
A. 质谱 B. 红外光谱 C. 核磁共振氢谱 D. 原子发射光谱
(8)G与足量加成后的分子中有_____个不对称碳原子。
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
(9)参照上述流程,设计以苯甲醇()和苯胺()为原料制备的合成路线(其他无机试剂任选)_____。
【答案】(1)羟基、醛基
(2) (3)D
(4)取少量的D溶液少许于试管中加入氢氧化钠溶液加热反应一段时间,再加入过量稀硝酸,最后加入硝酸银溶液,生成淡黄色沉淀,证明含溴原子
(5) (6)等 (7)B (8)A
(9)
【解析】
【分析】A()与甲醛反应生成B(),B()被LiAlH4还原生成C(),C()发生取代反应生成D(),D()先与NaCN反应生引入氰基,然后在酸性条件下水解得E(),E()与F反应生成G(),结合E、G的结构简式可知F为。
【小问1详解】
A的结构简式为,由结构可知含氧官能团为羟基、醛基,故为:羟基、醛基;
【小问2详解】
由分析可知,C的结构简式为,故答案为:;
【小问3详解】
C()中的羟基被溴原子取代生成D(),所以反应类型为取代反应,故选D;
【小问4详解】
D结构简式为,其无氧官能团为溴原子,先在碱性条件下发生水解反应生成溴离子,调节溶液为酸性条件后加入硝酸银即可检验溴原子,故答案为:取少量的D溶液少许于试管中加入氢氧化钠溶液加热反应一段时间,再加入过量稀硝酸,最后加入硝酸银溶液,生成淡黄色沉淀,证明含溴原子;
【小问5详解】
E()和F()在SOCl2中发生取代反应生成G(),化学方程式为,故答案为:;
【小问6详解】
①与溶液发生显色反应,说明存在酚羟基;②能发生水解反应,说明存在酯基;③核磁共振氢谱显示有5种氢,且峰面积之比为1:1:2:2:2;满足条件E()的同分异构体有等,故答案:等;
【小问7详解】
G为,可利用红外光谱检验官能团,故选B;
【小问8详解】
G()与足量加成后,如图所示,含有4个不对称碳原子,故选A;
【小问9详解】
与PBr3反应生成,与NaOH反应生,在酸性条件下水解生成,与在SOCl2存在下生成,所以合成路线为,故答案为:。
五、过氧化脲
过氧化脲[化学式为],常温下为白色晶体,易溶于水,其热分解温度为45℃。在水溶液中会离解为过氧化氢和尿素,可用作漂白剂。
(一)过氧化脲的结构:
28. 上图为过氧化脲的结构示意图,1mol过氧化脲中含有的σ键的数目为_____。
(二)过氧化脲的合成:
过氧化脲的合成原理是:(放热反应)。
干法合成的工艺是将高浓度的过氧化氢溶液喷雾到无水尿素固体上,反应一段时间后,经过滤、干燥后即得到产品。
29. “喷雾”的目的是_____。
下图为实验室模拟湿法合成的装置示意图。在三颈烧瓶中先加入30%过氧化氢,再加入柠檬酸和工业尿素,控制一定温度,搅拌、反应1h;改为减压蒸馏装置,一段时间后,趁热将剩余物质倾入烧杯中,将烧杯放入5℃冰箱中静置24h;过滤、干燥后即得到产品。
已知:①工业尿素含少量杂质、;
②柠檬酸易与金属离子形成难溶的配合物。
30. 图中加热装置未画出,你认为适宜的加热方式为_____。
31. 上述合成过氧化脲的步骤可以总结为如下流程图,请将空格补充完整:_____。
32. 推测所加柠檬酸的作用:_____。
为探究最佳反应温度,考查不同温度对产品收率()的影响(其他条件和反应时间均一致),所得结果如图所示。
33. 试分析最佳反应温度为35℃的原因_____。
(三)过氧化脲的性质探究:
过氧化脲溶液用稀硫酸酸化后,分别:
Ⅰ.滴加溶液,紫红色消失;Ⅱ.加入KI溶液和四氯化碳,振荡,静置。
34. Ⅰ和Ⅱ分别说明过氧化脲具有的性质是①_____、②_____。
A.漂白性 B.氧化性 C.还原性
35. Ⅱ中的实验现象为_____。
(四)产品活性氧含量测定:
为测定过氧化脲产品中活性氧的含量()。称量样品4.500g,配制成250mL溶液,从中量取25.00mL于锥形瓶中,加入少量稀硫酸,然后用0.1000标准溶液滴定,平行实验三次,结果如下:
实验序号
1
2
3
溶液体积/mL
滴定前读数
0.00
0.00
1.00
滴定后读数
17.90
22.70
19.10
已知:(溶液不与尿素反应)。
36. 上述测定过程中,除250mL容量瓶还需要用到的定量仪器有_____。(不定项)
A. 滴定管 B. 量筒 C. 电子天平 D. 烧杯
37. 根据滴定结果,产品中活性氧的含量为_____。(结果用百分数表示)
38. 为提高该滴定结果的精准度,可采取的措施是_____。(不定项)
A. 稀释被测样品 B. 减少被测样品取量
C. 增加平行测定次数 D. 降低标准溶液浓度
【答案】28. 10NA
29. 增大反应物接触面积,提高反应速率
30. 45℃以下水浴加热
31. 冷却(降温)结晶
32. 除去工业尿素中的杂质Fe3+、Cu2+
33. 温度适中,反应速率较快,温度较高平衡左移,产率降低
34. ①. C ②. B
35. 分层,上层为无色,下层为紫红色 36. AC
37. 16% 38. CD
【解析】
【分析】过氧化脲[化学式为],常温下为白色晶体,易溶于水,其热分解温度为45℃,在三颈烧瓶中先加入30%过氧化氢,再加入柠檬酸和工业尿素,双氧水受热容易分解,适宜的加热方式为45℃以下水浴加热,搅拌、反应,改为减压蒸馏装置,再经过减压蒸馏、冷却(降温)结晶、过滤、干燥得过氧化脲晶体,以此解答。
【28题详解】
单键是σ键,双键中含有1个σ键,则过氧化脲中含有10个σ键,1mol过氧化脲中含有的σ键的数目为10NA。
【29题详解】
干法合成的工艺是将高浓度的过氧化氢溶液喷雾到无水尿素固体上,反应一段时间后,经过滤、干燥后即得到产品,“喷雾”的目的是增大反应物接触面积,提高反应速率。
【30题详解】
图乙中加热装置未画出,双氧水受热容易分解,适宜的加热方式为45℃以下水浴加热。
【31题详解】
过氧化脲的合成原理是:,合成过氧化脲后经过减压蒸馏、冷却(降温)结晶、过滤、干燥得过氧化脲晶体。
【32题详解】
根据已知:①工业尿素含少量杂质Fe3+、Cu2+,②柠檬酸易与金属离子形成难溶的配合物。所加柠檬酸的作用为:除去工业尿素中的杂质Fe3+、Cu2+。
【33题详解】
35℃时,产品的收率最高,最佳反应温度为35℃的原因是:温度适中,反应速率较快,温度较高平衡左移,产率降低。
【34题详解】
过氧化脲溶液用稀硫酸酸化后,滴加KMnO4溶液,紫红色消失,说明过氧化脲被酸性KMnO4氧化,体现了过氧化脲的还原性;加入KI溶液和四氯化碳,过氧化脲会将KI氧化为I2单质,体现了过氧化脲的氧化性。
【35题详解】
Ⅱ中的实验生成的I2在四氯化碳中溶解度大,溶于四氯化碳溶液,且四氯化碳密度大于水,振荡,静置后出现溶液分层,上层为无色,下层为紫红色。
【36题详解】
上述测定过程中用到滴定管,配制溶液需要称量用到电子天平,除250mL容量瓶还需要用到的定量仪器有滴定管和电子天平,故选AC。
【37题详解】
滴定过程中,第2次读数差别大舍去,第1次、3次中KMnO4溶液体积平均值是(17.9-0+19.10-1)mL÷2=18.0mL,n(KMnO4)=0.1000mol•L-1×18.0×10-3L=1.8×10-3mol,根据反应方程式得关系式5H2O2~2KMnO4,则n(H2O2)=2.5×1.8×10-3mol=4.5×10-3mol,m(H2O2)=4.5×10-3mol×34g/mol=0.153g,含m(O)=0.153g×=0.144g,250mL溶液含m(O)=1.44g,=×100%=16%。
【38题详解】
上述测定结果存在一定的误差,为提高该滴定结果的精密度和准确度,可以重复几次实验,数值取平均值,另外滴定溶液浓度越小,测定结果越准确。
A.稀释被测试样,浓度减小,测定误差会增大;
B.减少被测试样取量,和滴定结果的精密度和准确度无关;
C.增加平行测定次数,可以减少测定带来的误差,可以提高准确度;
D.降低标准溶液浓度,反应终点判断更准确,滴定结果的精密度高;
答案选CD。
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2024学年第一学期高三年级学业质量调研
化学试卷
(考试时间60分钟,满分100分)
特别提示:
1.本试卷共8页,含五个大题。答题时,考生务必按答题要求在答题纸规定位置上作答,在草稿纸、本试卷上答题一律无效。
2.选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不给分,有2个正确选项的,漏选1个给一半分,错选不给分;未特别标注的试题,每小题只有1个正确选项。
本卷所用相对原子质量:H-1 B-11 O-16 Na-23
一、硝酸
硝酸是一种重要的基础化工原料。历史上先后出现多种不同的制备硝酸的方法。
方法一:17世纪,人们以硝石(主要成分)为氮源制备硝酸。
1. 化学方程式为:,该反应中,浓硫酸体现了酸性和_____。
A.强氧化性 B.脱水性 C.吸水性 D.难挥发性
该反应加热温度不能过高,原因是_____。
方法二:20世纪初,挪威出现了电弧法生产硝酸,是历史上最早的硝酸工业化尝试。
2. 该方法通过高压电弧使空气中的氮气与氧气反应,生成氮氧化物,进一步氧化吸收合成硝酸。该过程属于_____。
A.人工固氮 B.大气固氮 C.生物固氮
3. 评价电弧法的优、劣势(各列举一点)。
优势:_____;劣势:_____。
方法三:某科研小组研制的NO-空气质子交换膜燃料电池利用电化学法,实现了制硝酸、发电、环保三位一体,其工作原理如图所示:
4. 电池负极的电极反应式为_____。
5. 若产生1mol,理论上应通入的体积为_____L。(折算成标准状况下)
方法四:合成氨问世后,氨氧化法进入工业化阶段,这种方法至今依然是世界上生产硝酸的主要方法。以氨气为氮源催化氧化制备硝酸,反应原理分以下三步进行:
6. 第Ⅰ步反应的化学方程式为_____。
7. 研究发现,第Ⅱ步反应按如下两步基元反应进行:
① (快)
② (慢)
是该反应的_____(选填“催化剂”或“中间产物”)。
能正确表示该反应历程能量变化的示意图是_____。
A. B.
C. D.
8. 氮原子利用率是指:目标产物中氮的总质量与生成物中氮的总质量之比。第Ⅲ步的原理为,此反应中氮原子利用率为_____。
A.33.3% B.66.7% C.100%
二、固体储氢材料
硼氢化钠()水解生成氢气: ,是一种环境友好的固体储氢材料。
9. 该反应能自发进行的条件是_____。
A. 高温 B. 低温 C. 任意温度 D. 无法判断
10. 硼元素位于元素周期表的_____区。
A. S B. p C. d D. f
11. 中B原子的杂化方式为_____。
A.sp B. C.
12. 中的空间构型是_____。
A. 正四面体形 B. 平面三角形 C. 三角锥形 D. 直线形
13. 溶液中存在的化学键有_____。(不定项)
A. 离子键 B. 共价键 C. 金属键 D. 氢键
14. 第二周期中第一电离能介于B和O之间的元素是_____。结合核外电子排布知识,解释B和Be第一电离能的大小关系:_____。
15. 具有很强的还原性,在强碱性条件下,可从含的废液中回收黄金。已知:反应后硼元素以形式存在,反应前后硼元素化合价不变,且无气体生成,则发生反应的离子方程式为_____。
16. 的晶胞结构如图所示,已知为阿伏加德罗常数的值,则晶体的密度_____。(用含a、的代数式表示,)
三、脱除
脱除沼气中的是资源利用和环境保护的重要研究课题,脱除有多种方法。
方法一:高温热分解法
已知下列反应的热化学方程式:
①
②
③
17. 计算热分解反应的_____。
18. 一定温度和压强下,工业上进行热分解反应时一般要向中加入一些。从平衡移动的角度说明加入的原因_____。
若在两个2L的恒容密闭容器中分别加入2.0mol、1.0mol,测得不同温度下热分解反应的平衡转化率如图所示:
19. 图中代表加入2.0mol曲线是_____。
A.MP B.ON
20. M点、O点和N点的逆反应速率、和,其中最慢的是_____。
A. B. C. D. 无法比较
21. P点平衡常数K的值_____。
22. 能说明该条件下热分解反应达到平衡状态的是_____。(不定项)
A. 体系压强保持不变 B. 和的物质的量浓度之比保持不变
C. 平衡常数保持不变 D. 的生成速率与的消耗速率相等
方法二:催化重整法
可以用作脱除的催化剂,脱除时需先进行吸附。过程如图所示:
23. 按图乙方式进行吸附,其吸附能力比按图甲强,请解释其原因_____。
已知:硫代乙酰胺()在酸性溶液中会水解为乙酰胺()和。
24. 硫代乙酰胺比乙酰胺的沸点_____。
A.高 B.低 C.无法确定
25℃时,,,,当时认为反应进行彻底。
25. 常温下,将10mL0.1溶液和10mL0.1HCl溶液混合。下列说法正确的是_____。(不定项)
A. 混合后的溶液pH<7
B. 混合后的溶液中存在:
C. 混合后的溶液水的电离程度大于纯水的电离程度
D. 混合后的溶液中含硫微粒的浓度大小关系:
26. 从平衡常数角度分析以为沉淀剂除去废水中的可行性,要求写出计算过程_____。
四、抗肿瘤药物
27. 抗肿瘤药物(G)一种合成路线如下:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
(1)A中含氧官能团名称_____。
(2)C的结构简式为_____。
(3)C→D的反应类型是_____。
A. 氧化反应 B. 还原反应 C. 加成反应 D. 取代反应
(4)如何检验D中的无氧官能团,写出实验步骤_____。
(5)E→G的化学方程式为_____。
(6)E有多种同分异构体,写出1种符合以下要求的E的同分异构体的结构简式_____。
①与溶液发生显色反应
②能发生水解反应;
③核磁共振氢谱显示有5种氢,且峰面积之比为1:1:2:2:2.
(7)鉴定G中官能团的光谱分析方法是_____。
A. 质谱 B. 红外光谱 C. 核磁共振氢谱 D. 原子发射光谱
(8)G与足量加成后的分子中有_____个不对称碳原子。
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
(9)参照上述流程,设计以苯甲醇()和苯胺()为原料制备的合成路线(其他无机试剂任选)_____。
五、过氧化脲
过氧化脲[化学式为],常温下为白色晶体,易溶于水,其热分解温度为45℃。在水溶液中会离解为过氧化氢和尿素,可用作漂白剂。
(一)过氧化脲的结构:
28. 上图为过氧化脲的结构示意图,1mol过氧化脲中含有的σ键的数目为_____。
(二)过氧化脲的合成:
过氧化脲的合成原理是:(放热反应)。
干法合成的工艺是将高浓度的过氧化氢溶液喷雾到无水尿素固体上,反应一段时间后,经过滤、干燥后即得到产品。
29. “喷雾”的目的是_____。
下图为实验室模拟湿法合成的装置示意图。在三颈烧瓶中先加入30%过氧化氢,再加入柠檬酸和工业尿素,控制一定温度,搅拌、反应1h;改为减压蒸馏装置,一段时间后,趁热将剩余物质倾入烧杯中,将烧杯放入5℃冰箱中静置24h;过滤、干燥后即得到产品。
已知:①工业尿素含少量杂质、;
②柠檬酸易与金属离子形成难溶的配合物。
30. 图中加热装置未画出,你认为适宜的加热方式为_____。
31. 上述合成过氧化脲的步骤可以总结为如下流程图,请将空格补充完整:_____。
32. 推测所加柠檬酸的作用:_____。
为探究最佳反应温度,考查不同温度对产品收率()的影响(其他条件和反应时间均一致),所得结果如图所示。
33. 试分析最佳反应温度为35℃的原因_____。
(三)过氧化脲的性质探究:
过氧化脲溶液用稀硫酸酸化后,分别:
Ⅰ.滴加溶液,紫红色消失;Ⅱ.加入KI溶液和四氯化碳,振荡,静置。
34. Ⅰ和Ⅱ分别说明过氧化脲具有的性质是①_____、②_____。
A.漂白性 B.氧化性 C.还原性
35. Ⅱ中的实验现象为_____。
(四)产品活性氧含量测定:
为测定过氧化脲产品中活性氧的含量()。称量样品4.500g,配制成250mL溶液,从中量取25.00mL于锥形瓶中,加入少量稀硫酸,然后用0.1000标准溶液滴定,平行实验三次,结果如下:
实验序号
1
2
3
溶液体积/mL
滴定前读数
0.00
0.00
1.00
滴定后读数
17.90
22.70
19.10
已知:(溶液不与尿素反应)。
36. 上述测定过程中,除250mL容量瓶还需要用到的定量仪器有_____。(不定项)
A. 滴定管 B. 量筒 C. 电子天平 D. 烧杯
37. 根据滴定结果,产品中活性氧含量为_____。(结果用百分数表示)
38. 为提高该滴定结果的精准度,可采取的措施是_____。(不定项)
A. 稀释被测样品 B. 减少被测样品取量
C. 增加平行测定次数 D. 降低标准溶液浓度
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