内容正文:
主题微练(一) 氮及其化合物
Ⅰ.氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
1.下列元素中电负性最大的是 。
A.N B.P
C.Si D.C
2.NH3和PH3都具有四面体结构,NH3比PH3的分解温度高的原因是 。
A.NH3分子间有氢键
B.NH3分子极性强
C.N—H键键能大于P—H键
D.氨极易液化
3.配合物Ni(CO)4也具有四面体结构,常温下Ni(CO)4为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂。写出基态Ni的电子排布式: ;Ni(CO)4属于 晶体。
4.Zn(NH3也具有四面体结构,Zn2+可提供4个能量最低的空轨道与NH3参与形成配位键,这4个空轨道是 。
A.3p B.3d
C.4s D.4p
Ⅱ.氨在某催化剂作用下只发生如下反应:主反应:
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905 kJ·mol-1
副反应:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1 268 kJ·mol-1
有关物质产率与温度的关系如图。
5.氮气被氧气氧化为NO的热化学方程式为
。
6.工业上采用物料比在1.7~2.0,主要目的是
。
7.下列说法正确的是 。
A.工业上进行氨催化氧化生成NO时,温度应控制在780~840 ℃之间
B.在加压条件下生产能力可提高5~6倍,是因为加压可提高转化率
C.选择合适的催化剂,可以大幅度提高NO在最终产物中的比率
8.一定温度下,在3.0 L密闭容器中,通入0.10 mol CH4和0.20 mol NO2进行反应,CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+N2(g)+2H2O(g) ΔH<0,反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/min
0
2
4
6
8
10
总压强p/
100 kPa
4.80
5.44
5.76
5.92
6.00
6.00
由表中数据计算0~4 min内v(NO2)= 。
9.在一恒容密闭容器中,通入一定量CH4和NO2,测得在相同时间内,在不同温度下,NO2的转化率 [α(NO2)/%] 如图;c点 (填“是”或“不是”)反应达平衡的点。d点之后,转化率随温度升高而降低的原因是
。
主题微练(二) 胆矾的制备
Ⅰ.实验室模拟工业生产,利用废铜(含少量铁)和硫酸制备胆矾的过程如下:
已知:
离子
Cu2+
Fe2+
Fe3+
开始沉淀时的pH
4.7
5.8
1.9
完全沉淀时的pH
6.7
9.0
3.2
1.灼烧后的固体用硫酸溶解。配制100 mL 1.50 mol·L-1硫酸溶液,需用98%的硫酸(密度为1.84 g·cm-3)多少mL(计算结果保留一位小数)。
2.粗CuSO4溶液中存在的阳离子除Cu2+外,还有 。除杂操作为在粗CuSO4溶液中滴加 3% H2O2溶液,再慢慢加入CuCO3粉末,调节溶液pH至一定范围,再加热至沸腾并过滤。
3.可用来替代CuCO3粉末的试剂是 。
A.Na2CO3 B.Cu(OH)2
C.NaOH D.CO2
4.pH范围应控制在 之间。目的是
。
A.1.9~9.0 B.5.8~6.7
C.3.2~4.7 D.5.8~9.0
Ⅱ.利用滴定法可以测定胆矾中铜的含量,原理如下:
①2Cu2++ 4I-2CuI↓+ I2
②I2+2S22I-+S4
5.需加入的指示剂为 ;需要的物理量除胆矾晶体的质量外,还需要 ;判定滴定终点的方法为 。
6.将制得的胆矾(CuSO4·5H2O)进行热重分析,其热重曲线(即样品质量随温度变化曲线)如图所示。试确定200 ℃时固体物质的化学式 。
(写出计算过程)
主题微练(三) 清洁燃料H2O2
Ⅰ.H2O2是一种绿色氧化剂,在推动绿色生产中发挥着重要作用。
1.测定H2O2的分子结构,不能采用的分析方法有 。
A.质谱法
B.红外光谱法
C.晶体X射线衍射法
H2O2的电子式为 。
2.已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应进程的变化如图所示。下列说法正确的是 。
A.H2O2分解属于吸热反应
B.加入催化剂,减小了反应的焓变
C.加入催化剂,可提高反应的活化能
D.反应物的焓高于生成物的焓
Ⅱ.已知:①2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH1=-572 kJ·mol-1
②2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g) ΔH2=-196 kJ·mol-1
3.请写出生产H2O2总反应的热化学方程式
。
4.反应①中的ΔH1 (填“是”或“否”)为H2的燃烧热,原因为
。
5.H2O2沸点为150.2 ℃,受热容易分解。某试剂厂欲将7%的过氧化氢溶液浓缩成30%的溶液,以下方法中可以采用的是 。
A.常压蒸馏 B.减压蒸馏
C.加热蒸发 D.加氧化钙除水
Ⅲ.我国科学家设计如图所示的光电催化体系,可以实现烟气脱SO2。
6.A端为直流电源的 。
A.阳极 B.阴极
C.正极 D.负极
7.SO2的价层电子对空间构型为 结构,S的立体构型为 。
A.平面三角形 B.角形
C.三角锥形 D.正四面体形
8.若参与反应的O2为0.2 mol,可以实现烟气脱SO2的体积(标准状况)为多少L。
9.芬顿试剂是以H2O2和Fe2+组成的水溶液体系,具有极强的氧化能力,其机理如图所示。
下列说法正确的是 。
A.芬顿试剂可以处理含酚废水
B.反应1为决速步骤
C.反应2的活化能比反应1的小
D.反应1的机理为H2O2+Fe2++H+Fe3++·OH+H2O
主题微练(四) 硫的脱除
Ⅰ.碱法脱硫
用K2CO3溶液吸收H2S。
已知:常温下,氢硫酸和碳酸的电离常数如表。
二元酸
Ka1
Ka2
H2S
1.1×10-7
7.1×10-15
H2CO3
4.5×10-7
4.7×10-11
1.K2CO3溶液中微粒浓度关系正确的是 。
A.c(K+)= c(HC)+ 2c(C) +c(OH-)
B.c(K+)= c(HC)+c(C) +c(OH-)
C.c(K+)= 2c(HC)+2c(C) +2c(H2CO3)
D.c(K+)=c(HC)+ c(C) +c(H2CO3)
2.常温下,比较等物质的量浓度的NaHS与NaHCO3溶液的pH 。
A.前者大 B.后者大 C.无法比较
向某FeCl2溶液中加入一定浓度的NaHS溶液,采用分光光度法测得c(Fe2+)=8.88×10-5 mol·L-1[常温下,Ksp(FeS)=6.3×10-18]
3.计算溶液中的= 。
Ⅱ.热分解法脱硫
在2 L恒容密闭容器中发生反应2H2S(g)S2(g)+2H2(g)。
4.985 ℃时,若加入1 mol H2S,经过5 s达到平衡,此时H2S的转化率为40%。
则v(S2) = ,该温度下K= (计算结果保留两位有效数字)。
Ⅲ.Fe2(SO4)3脱硫
吸收液[Fe2(SO4)3]作用原理如下:
①H2S(g)H2S(aq)
②H2S(aq)H++HS-
③HS-+2Fe3+S↓+2Fe2++H+
一定条件下测得脱硫率与F浓度以及溶液起始pH的关系如图所示。
5.当Fe3+的浓度大于10 g·L-1时,脱硫率的变化趋势为 。写出其原因。
6.吸收液过滤出S后,可通入空气再生,写出该反应的离子方程式并标出电子转移的方向和数目。
Ⅳ.电化学法脱硫(如图)
7.脱硫时,电流从电极 经负载流向电极 (均填“A”或“B”)。A极发生的电极反应式为 。
主题微练(五) 含砷物质的性质
Ⅰ我国科学家发现维生素A的代谢中间产物维甲酸可以联合砒霜治疗急性粒细胞白血病。
1.下列有关维甲酸()的说法错误的是 。
A.分子式为C20H30O2
B.属于高级脂肪酸
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.该结构简式中含有反式结构
Ⅱ.《本草衍义》中对精制砒霜(As2O3)过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒霜上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”
2.精制砒霜过程中涉及的分离提纯方法是 。
A.蒸馏 B.升华
C.干馏 D.萃取
3.砒霜的晶体类型为 。
A.分子晶体 B.离子晶体
C.共价晶体 D.金属晶体
4.检验某混合物中是否含有砒霜,可通过砒霜、锌和盐酸混合反应,生成AsH3来检验。下列说法正确的是 。
A.AsH3是氧化产物
B.AsH3的电子式:H︰︰H
C.热稳定性:AsH3<PH3
D.AsH3的空间结构:平面三角形
Ⅲ.自然界中的砷以雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)等形式存在,工业上常用雌黄制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。
5.该反应需要在加压下进行,原因是
。
6.已知:①As(s)+H2(g)+2O2(g)H3AsO4(s) ΔH1
②H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH2
③2As(s)+O2(g)As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s)+3H2O(l)2H3AsO4(s)的ΔH= 。
7.用Na2S2O3去除酸性废水中H3AsO3的机理如下(“HS·”为自由基,“·”表示孤电子),方框中X的化学式为 。
Ⅳ.298 K时,将20 mL 3x mol·L-1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L-1 I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:As(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)As(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(As)与反应时间(t)的关系如图所示。(忽略混合前后溶液体积的变化)
8.能判断该反应已达到化学平衡的是 。
A.溶液的pH不再变化
B.v(I-)=2v(As)
C.不再变化
D.c(I-)=y mol·L-1
9.比较tm和tn时的化学反应速率,其中v(逆)较大的时刻为 。
A.tm B.tn
C.两者相等 D.无法比较
10.若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K= 。(用含x和y的代数式表示)
主题微练(六) 氮肥的合理使用
Ⅰ.氮肥为粮食增产做出了重大贡献。目前,CO(NH2)2(尿素)是使用最多的氮肥之一。尿素进入土壤后,在脲酶作用下生成N和HC。尿素的某些性质如下表所示。
熔点
沸点
溶解度(20℃)
光稳定性
132.7 ℃
196.6 ℃
105 g/100 g水
见光易分解
1.尿素易溶于水,可能的原因是尿素 。
A.是极性分子
B.属于无机物
C.能与水分子形成氢键
D.分子间能形成氢键
2.根据上表信息,使用尿素的注意事项是:
。(写两点)
3.N与CH4互为等电子体,等电子体的化学键类型和空间结构相同。运用价层电子对互斥理论预测N的空间结构及其中心原子杂化轨道类型 。
A.平面三角形 sp2杂化
B.正四面体形 sp3杂化
C.三角锥形 sp3杂化
D.直线形 sp杂化
4.简述检验溶液中存在N的实验操作 。
Ⅱ.过量使用尿素会造成水体中氨氮(N和NH3·H2O中的氮元素)浓度过量。下图所示是氨氮物质的量分数随pH变化的关系。可利用生成沉淀去除水体中的氨氮。向酸性废水中加入适量Fe2(SO4)3溶液,氨氮转化为NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀。
5.写出上述反应的离子方程式: _______________________________________________________
。
6.氨氮去除率随溶液pH的变化如下图所示,分析氨氮去除率随pH增大,先升高后降低的原因 。
Ⅲ.氧化可更彻底去除水体中的氨氮。向水体中加入NaClO溶液,氨氮被氧化为N2而除去。n(ClO-)/n(氨氮)对氨氮去除率和总氮去除率的影响如下图所示。
7.n(ClO-)/n(氨氮)较大时,氨氮去除率较高,但总氮去除率有所下降。n(ClO-)/n(氨氮)较大时,留在水体中的含氮微粒可能是 。
A.N B.N C.NO2 D.N
8.某废水中氨氮浓度为2 800 mg·L-1,先用Fe2(SO4)3溶液将氨氮转化为沉淀,氨氮去除率为81%。过滤后再向滤液中加入NaClO溶液,氨氮浓度下降为20 mg·L-1,则处理每升废水需要NaClO物质的量 (写出计算过程)。
注:①氮元素只被氧化为N2;②废水1 L,去除氨氮后溶液体积为2 L。
主题微练(七) 乙酸合成乙醇的工艺
Ⅰ.将产能过剩的乙酸在特定催化剂作用下和氢气反应生成乙醇,其反应原理如下:CH3COOH(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) ΔH1
已知:298 K和100 kPa时物质的燃烧热:
物质
CH3COOH(l)
H2(g)
CH3CH2OH(l)
燃烧热/(kJ·mol-1)
-871
-286
-1 367
1.根据以上燃烧热,计算该反应在298 K和100 kPa的ΔH1时,需补充 。
A.水的汽化热
B.乙酸、乙醇和水的汽化热
C.反应物的汽化热
2.一定温度下,将不同量的原料通入恒压密闭容器中,测出平衡时的热量变化。
实验
编号
反应物投入量
平衡时,
热量变化
CH3COOH(g)
H2(g)
CH3CH2OH(g)
H2O(g)
①
1 mol
2 mol
0
0
放热x kJ
②
0
0
1 mol
1 mol
吸收y kJ
则,该温度下,ΔH1= kJ·mol-1。
A.x+y B.x-y
C.-(x+y) D.y-x
3.该反应在 能向正反应方向自发进行。
A.任何温度下 B.较低温度下
C.较高温度下 D.无法确定
4.250 ℃,恒压绝热密闭容器中充入一定量CH3COOH和H2,下列条件能判断反应达到平衡状态的是 。
A.混合气体的密度保持不变
B.v正(H2)∶v正(H2O)=2∶1
C.n(CH3COOH)∶n(H2)=1∶2
D.反应体系的温度保持不变
Ⅱ.Ⅰ中反应发生时还伴随有副反应发生,生成少量乙酸乙酯:CH3COOH(g)+CH3CH2OH(g)CH3COOCH2CH3(g)+H2O(g) ΔH2<0。
已知:①该副反应的热效应很小;
②S表示产物选择性,乙醇、乙酸乙酯选择性表示为S(乙醇)=;S(乙酸乙酯)=。
当n(H2)∶n(CH3COOH)=10∶1时,下图表示2 MPa,平衡时S(乙醇)、S(乙酸乙酯)随温度的变化以及250 ℃,平衡时S(乙醇)、S(乙酸乙酯)随压强的变化:
5.250 ℃下,S(乙醇)随压强变化的曲线是 。
A.a B.c C.d
6.曲线b是S(乙醇)随温度变化的曲线,解释b的变化趋势
。
7.150 ℃,在催化剂作用下,H2和CH3COOH反应一段时间后,S(乙醇)位于m点,不改变反应时间和温度,一定能提高S(乙醇)的措施是 。(任写一条)
8.一定温度和压强下,向初始体积为1 L的密闭容器中通入2 mol H2(g)和1 mol CH3COOH(g),同时发生主反应和副反应,测定平衡时n[H2O(g)]=0.8 mol,体积减小20%,则平衡时n(CH3COOH)= mol、c(H2)= mol·L-1。主反应的平衡常数K= 。
主题微练(八) 钙钛矿型材料
Ⅰ.钙钛矿是指通式为ABO3的一类化合物,最早发现钙钛矿石中的CaTiO3,因此而得名。钙钛矿型化合物可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。
1.基态Ti原子中未成对电子数为 。
2.Ti的四卤化物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是 。
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
-24.12
38.3
155
Ⅱ.CaTiO3的立方晶胞如图1所示。
3.其组成元素的电负性大小顺序是 。
4.金属离子与氧离子间的作用力为 。
A.离子键 B.金属键
C.共价键 D.分子间作用力
5.晶胞中与Ca2+距离最近且相等的O2-数目为 。
A.4 B.8
C.12 D.16
Ⅲ.一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I-和有机碱离子CH3N,其晶胞如图2所示。
6.图1中与Pb2+具有相同的空间位置的微粒是 。
A.Ca2+ B.Ti4+
C.O2- D.无
7.有机碱CH3N中,N原子的杂化轨道类型是 。
8.若晶胞参数为a nm,则晶体密度为 g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数)。
Ⅳ.用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘,降低了器件的效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕(Eu)盐,提升了太阳能电池的效率和使用寿命,其作用原理如图3所示。
9.用离子方程式表示该原理
、
。
主题微练(九) 草酸的性质及应用
Ⅰ.草酸(H2C2O4)是一种白色粉末,100 ℃左右开始少量升华,熔点为102 ℃,150 ℃左右分解产生H2O、CO和CO2;可与酸性KMnO4溶液反应;其钠盐易溶于水,钙盐难溶于水;电离平衡常数为Ka1=5.9×10-2、Ka2=6.4×10-5。
1.草酸可用于实验室制备少量CO气体,应选择的发生装置为 。
2.将草酸受热分解产生的气体进行如下实验。下列说法正确的是 。
A.用足量的NaOH溶液充分吸收后,可收集得到纯净的CO
B.通过灼热的氧化铜,若出现黑色变红色现象,则产生的气体中一定有CO
C.通入足量的澄清石灰水中,若能产生白色沉淀,则产生的气体中一定有CO2
D.通入酸性KMnO4溶液中,若能使溶液褪色,说明草酸具有还原性
Ⅱ.常温下,向某浓度的草酸溶液中加入一定量等浓度的NaOH溶液。
3.当V(H2C2O4)=V(NaOH)时,溶液呈 。
A.酸性 B.碱性
C.中性 D.无法判断
此时,溶液中c(Na+)=c(H2C2O4)+ 。
4.当c(H2C2O4)=c(C2)时,计算该溶液的pH= 。(结果保留两位小数,已知lg 3.8≈0.58)。
Ⅲ.工业上、高温煅烧FePO4、Li2CO3和草酸的混合物制取电池材料磷酸铁锂(LiFePO4),发生的反应为FePO4+Li2CO3+H2C2O4LiFePO4+CO2↑+H2O↑。
5.配平上述化学方程式并标出电子转移的方向和数目。
6.一种以LiAlCl4为离子导体的铝—磷酸铁锂电池,该电池放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是 。
A.放电时,铝电极的电极反应为Al+3e-Al3+
B.放电时,Al电极做负极
C.充电时,Li+透过离子交换膜从左向右迁移
D.充电时,阳极的电极反应为LiFePO4-xe-Li1-xFePO4+xLi+
7.钠电池与锂离子电池工作原理相似,未来在大规模储能中有广阔的应用前景。与锂电池相比,请分析钠电池可能的优劣(各写一条)。
主题微练(十) 海洋资源的综合利用
Ⅰ.海水中的氯化钠被提纯和精制后,可通过电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠。实验室电解饱和食盐水所用装置如图所示:
1.(1)a仪器的名称是 。
A.试管 B.离心试管
C.U形管 D.Y形试管
(2)在a的两端滴加酚酞溶液,通电后左边电极周围出现红色,写出该电极的电极反应式说明溶液变红的原因
。
2.通电后试管b中淀粉KI溶液由无色变为蓝色,结合离子方程式说明变化原因 。
3.c处出来的气体可以点燃,其燃烧的现象是
。
Ⅱ.地球上99%的溴元素分布在海洋中。空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的主要方法之一,工艺流程如下图所示:
4.上述流程中,利用了含溴物质的 性质。
A.溴离子的还原性 B.溴单质的还原性
C.溴的沸点高 D.HBr极易溶于水
5.上述流程中热空气吹出已经得到了粗溴,为什么还要添加“SO2吸收、氧化、水蒸气吹出”三个步骤,其目的是
。
Ⅲ.海洋中的海带等海藻类植物具有富集碘的能力,工业上获取碘的主要流程如下图所示:
干海带滤液粗碘碘单质
6.通常可采用萃取的方法来富集I2,萃取碘可选择的有机试剂是 。
A.酒精 B.裂化汽油
C.四氯化碳 D.乙酸
Ⅳ.硫元素和氮元素也存在于海洋中。
7.S是海洋中硫元素的主要存在形式之一,其存在会干扰海水中Cl-的检验。检验海水中Cl-的方法是 。
8.氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环起始于氮的固定,过程可用下图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是 。
A.海洋中的氮循环起始于氮的氧化
B.海洋中的氮循环属于固氮作用的是③
C.海洋中的硝化作用可能有氧气的参与
D.NH4NO3中只含离子键
9.N、O、S三种元素第一电离能由大到小的顺序为 。
A.O>S>N B.S>N>O
C.N>O>S D.O>N>S
主题微练(十一) CO2的综合利用
Ⅰ.CH4⁃CO2催化重整是CO2利用的研究热点之一,其主要反应原理为
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。
已知:①C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH =-75 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH =-394 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)CO(g) ΔH =-111 kJ·mol-1
1.固态CO2属于 晶体,当它升华时,其中 作用力发生了变化。
A.分子 共价键
B.分子 范德华力
C.共价 共价键
2.根据盖斯定律,该催化重整反应的ΔH = kJ·mol-1。
A.+247 B.-247
C.+358 D.-358
写出该催化重整反应的平衡常数表达式
K= 。
3.某温度下,在体积为2 L的容器中加入a mol CH4、2a mol CO2以及催化剂进行重整反应,10 min时测得生成的CO是0.5a mol。则0~10 min CH4的平均反应速率v(CH4)= 。有利于提高CH4平衡转化率的条件是 。
A.高温 B.高压
C.使用催化剂 D.增大CO2浓度
Ⅱ.Na2CO3是一种重要的化工原料,可以用CO2等原料来制取。其反应原理如下:NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
4.Na2CO3俗称纯碱,试用化学原理解释该俗称产生的可能原因。
5.写出NaHCO3在水溶液中的电离方程式
。
已知:NaHCO3溶液显碱性,比较该溶液中某些微粒浓度的大小:C H2CO3(填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ.我国科学家研究Li⁃CO2电池,取得了重大科研成果。
6.①Li⁃CO2电池中,Li为单质锂片,则该电池中的CO2在 极发生电化学反应。
A.正 B.负
C.阴 D.阳
②研究表明,在电解质水溶液中,CO2气体可被电化学还原。CO2在碱性介质中电化学还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应式为
。
主题微练(十二) 柠檬酸及亚铁盐
Ⅰ.柠檬酸是一种重要的工业原料,化学式可表示为H3Cit,属于三元弱酸。25 ℃时,柠檬酸的电离常数如下:Ka1=7.4×10-4、Ka2=1.7×10-5、Ka3=4.0×10-7。
1.25 ℃时,不同pH范围内,H3Cit、H2Cit-、HCit2-和Cit3-所占的比例(该微粒浓度与四种微粒浓度之和的比值)如下图所示,则其中代表HCit2-的是 。
A.X B.Y
C.Z D.M
2.25 ℃时,0.1 mol·L-1下列溶液中微粒的浓度关系正确的是 。
A.Na3Cit溶液中,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(H2Cit-)+c(HCit2-)+c(Cit3-)
B.Na3Cit溶液中,c(OH-)>c(H+)
C.NaH2Cit溶液中,c(Na+)=c(H3Cit)+c(H2Cit-)+c(HCit2-)+c(Cit3-)
D.Na2HCit溶液中,c(OH-)>c(H+)
3.已知25 ℃时,碳酸的电离常数为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11,向NaHCO3溶液中加入NaH2Cit溶液,请写出反应的化学方程式:
。
Ⅱ.电子元器件经处理后可得贵金属溶液。在适宜条件下,柠檬酸亚铁中的Fe2+可将贵金属溶液中的AuC还原为金颗粒沉淀。
4.请写出离子反应方程式,并标出电子转移的方向和数目。
Ⅲ.柠檬酸亚铁是一种高效补铁剂。利用硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3及少量CaO、Al2O3)制备柠檬酸亚铁的工艺流程如图。
已知常温下:Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。
5.基态Fe原子价电子排布式为 。
6.滤渣1为 。(填化学式)
7.“沉铝”过程中,为了使铝充分沉淀的同时减少铁的损失,需要精确控制氨水的加入量。已知溶液中c(Al3+)≤10-5 mol·L-1,认为已经沉淀完全。请计算:(计算结果保留两位有效数字)Al3+恰好沉淀完全时,溶液中c(OH-)= 。
8.“沉铁”过程需控制温度在35 ℃以下,可能的原因是
。
9.“合成”过程中,需加入少量的抗氧化剂,下列试剂合适的是 。
A.FeSO4 B.Fe
C.Cu D.H2O2
主题微练(十三) 金属钛的结构与性质
钛被誉为太空金属和亲生物金属,拥有卓越的金属特性。它在特定温度下能与多种物质发生反应,在生产和日常生活中都能找到它的踪影。
1.22Ti原子的价电子排布式为3d24s2,它在元素周期表中的位置是 。
2.钛合金材料可用于制造超音速飞机,下列钛合金的性质与该用途无关的是 。
A.密度小 B.硬度大
C.熔点高 D.无磁性
3.Ti⁃Ni合金常用于牙科领域。在基态的22Ti原子和28Ni原子中,它们的核外电子具有不同的 。
A.能层数 B.能级数
C.占据轨道数 D.单电子数
4.钛能与卤素单质发生反应,生成用途多样的卤化钛。
①卤族元素(F、Cl、Br、I)随着原子序数的递增,相关性质逐渐增强或变大的是 。
A.元素的电负性
B.简单离子的还原性
C.气态氢化物的热稳定性
D.最高价氧化物对应水化物的酸性
②Ti的不同四卤化物熔点如图所示,利用晶体知识解释它们熔点变化的原因。
③TiCl4易与PCl3形成TiCl4·PCl3。下列关于PCl3分子说法错误的是 。
A.键角为120° B.是极性分子
C.含有σ键 D.中心原子采取sp3杂化
5.钛溶于盐酸制得的三氯化钛(TiCl3),可作为聚丙烯生产过程中的催化剂。TiCl3·6H2O晶体有两种异构体:[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O(绿色)、[Ti(H2O)6]Cl3(紫色),两者配位数 (填“相同”或“不同”),绿色晶体中配体是 。
6.利用钛粉和碳粉反应可生成硬度接近金刚石的碳化钛,它在刀具制造领域有重要应用。碳化钛晶胞如图所示,其化学式为 。设NA为阿伏加德罗常数的值,若晶胞边长为a cm,则晶体的密度为多少g·cm-3。(写出表达式)
主题微练(十四) 羟胺的结构与性质
Ⅰ.在自然界的氮循环中,羟胺(NH2OH)以中间产物的形式参与氮循环。例如在微生物作用下,N转化为N的途径为N→N→NH2OH→N。
1.上述转化途径称为 。
A.硝化作用 B.反硝化作用
Ⅱ.羟胺熔点为32.05 ℃,极易溶于水,且在水中稳定。其分子结构模型如图所示。
2.图中的分子结构模型属于 。
A.球棍模型 B.空间填充模型
3.解释羟胺极易溶于水的原因。
Ⅲ.研究表明:在酸性水体中NH2OH与Fe3+反应时,含氮产物随两者比例不同而发生变化。
物质的量之比
反应原理
≤1
反应①:2Fe3++2NH2OH2Fe2++N2↑+2H2O+2H+
≥2
反应②:4Fe3++2NH2OH4Fe2++N2O↑+H2O+4H+
4.用10 mL含4.0×10-3 mol·L-1FeCl3与2.0×10-3 mol·L-1NH2OH混合溶液发生反应。测出反应过程中c(Fe3+)随时间变化曲线如图所示。从反应开始至20 s时,NH2OH的平均反应速率v(NH2OH)= 。
Ⅳ.研究表明:Ⅲ中反应①分为三步,各步反应及其焓变见下表。
反应原理
反应焓变
第1步
Fe3++NH2OHFe(NH2OH)3+
ΔH1
第2步
Fe(NH2OH)3+Fe2++H2NO+H+
ΔH2
第3步
2H2NON2↑+2H2O
ΔH3
5.根据价层电子对互斥模型,预测N2O分子(N为中心原子)的空间结构为 。
A.直线形 B.V形
C.三角锥形 D.四面体形
6.H2NO属于 。
A.反应物 B.生成物
C.中间产物 D.催化剂
7.反应①的焓变= 。(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)
8.在细菌作用下,NH2OH与HNO2反应生成N2O。可通过 (方法)确定N2O的中心氮原子来源于NH2OH还是HNO2。
主题微练(十五) 草酸亚铁的制备
Ⅰ.草酸亚铁(FeC2O4)作为一种化工原料,可广泛用于生产锂离子电池材料、感光材料。以废铁屑为原料生产草酸亚铁的流程如下:
①FeC2O4·2H2O为淡黄色固体,难溶于水。
②25 ℃时,Ka1(H2C2O4)=5.9×10-2、Ka2(H2C2O4)=6.4×10-5。
③25 ℃时,Ksp(FeC2O4)=2.1×10-7、Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16。
1.用热的饱和碳酸钠溶液洗涤废铁屑的原因是 。
2.由题中信息判断,25 ℃时,0.10 mol·L-1 NaHC2O4溶液中存在:c(C2) c(H2C2O4)(填“>”“<”或“=”)。
3.“转化”步骤在如图所示的装置中进行。
仪器X的名称是 ,导管A的作用是
。
4.“转化”步骤的离子方程式为 。
A.Fe2++C2+2H2OFeC2O4·2H2O↓
B.Fe2++H2C2O4+2H2OFeC2O4·2H2O↓+2H+
C.Fe(OH)2+2H++C2FeC2O4·2H2O
D.Fe(OH)2+H2C2O4FeC2O4·2H2O
5.说明“转化”步骤中不能用Na2C2O4溶液代替H2C2O4溶液的原因
。
6.流程图中“系列操作”指的是 。
A.过滤、洗涤、干燥
B.蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥
C.蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
Ⅱ.上述制备的草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)含有FeSO4杂质,测定其纯度步骤如下:
①准确称取m g草酸亚铁晶体样品,溶于稀硫酸中,配成100 mL溶液。
②取20.00 mL①中所得的溶液,用c mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗V1 mL。
③向滴定后的溶液中加入适量锌粉充分反应后,过滤,洗涤,洗涤液并入滤液中。
④继续用c mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定步骤③中所得滤液至终点,消耗V2 mL。
已知:2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
Mn+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O
7.配制上述100 mL溶液,用到的玻璃仪器除了玻璃棒、烧杯外,还有
。
8.步骤②滴定终点的现象为
;
步骤③中加入锌粉的目的是
。
9.草酸亚铁晶体样品的纯度为 。(用m、c、V1、V2表示)
主题微练(十六) 硫化物与环境保护
Ⅰ.治理大气中的H2S、SO2以及废水中的硫化物是环境保护的重要课题。加入固硫剂,是一种有效的治理措施。生石灰是常用的固硫剂,固硫过程中涉及的部分反应如下:
①2CaO(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s) ΔH1=-1 004 kJ·mol-1
②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH2=+219 kJ·mol-1
1.写出反应①的化学平衡常数表达式 。
2.CO的燃烧热为 kJ·mol-1。
A.-566 B.-283
C.566 D.283
3.某含硫元素离子液体的负离子的结构如图所示,其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素,且均与硫元素所处的周期不同。下列说法正确的是 。
A.W元素形成的酸是强酸
B.Z的电负性强于其他元素
C.最简单氢化物的稳定性:S>Y
D.最简单氢化物水溶液的pH:X<S
Ⅱ.大气中H2S能通过高温下与CO2反应进行协同转化处理。反应原理为H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g),工业中测得的产物中有S2、SO2、CO等副产物。
4.一定温度下,在恒容密闭容器中发生以上反应,下列条件能判断反应达到平衡状态的是 。
A.容器内H2O(g)的量不再增加
B.容器内压强不再发生变化
C.容器内气体密度不再发生变化
D.v正(H2S)=v逆(CO2)
5.在573 K下,向2 L恒容密闭容器中通入2 mol H2S和1 mol CO2,反应达到平衡后水蒸气的物质的量分数为0.2。
①上述条件下H2S的平衡转化率α= %。
②在上述平衡体系中再加2 mol CO2(g)和2 mol H2O(g),通过数据说明平衡移动的方向 。
6.在不同温度下,向密闭容器甲、乙中分别充入2 mol H2S和1 mol CO2,它们分别在有水分子筛(只允许水分子透过)和无水分子筛条件下反应,测得CO2(g)平衡转化率随温度变化关系如图所示。
①两个容器中使用了水分子筛的容器是 。
A.甲 B.乙 C.甲、乙中任一个
②1 173 K以后平衡转化率变化的原因可能是
。
Ⅲ.向BaCl2溶液中通SO2气体一段时间,再加H2O2溶液,最终得到白色沉淀。
7.关于以上实验说法正确的是 。
A.SO2体现氧化性
B.白色沉淀中可能含BaSO3
C.最终溶液呈强酸性
D.若将BaCl2溶液换成Ba(OH)2溶液,现象完全一样
8.在清理试管中的BaSO4沉淀时,常加入饱和Na2CO3溶液,使BaSO4转化为BaCO3再用酸处理。现欲用1 L Na2CO3溶液将0.01 mol BaSO4全部转化为BaCO3(假定溶液体积不变),则Na2CO3溶液的最初浓度应不低于 。已知:Ksp(BaCO3)=2.6×10-9;Ksp(BaSO4)=1.1×10-10。
主题微练(十七) 氯亚铂酸钾的合成
Ⅰ.氯亚铂酸钾是合成绝大部分二价铂化合物的原料,广泛应用于电镀、医药中间体、催化剂前驱体等的制备。
已知:
氯亚铂酸钾(K2PtCl4)
水溶性可溶10 g·L-1(20 ℃)、不溶于乙醇、受热分解
氯铂酸钾(K2PtCl6)
溶于热水、微溶于冷水、几乎不溶于乙醇、乙醚
氯铂酸(H2PtCl6)
110 ℃时部分分解,150 ℃开始生成金属铂
亚硝酸钾(KNO2)
有一定还原性,还原性:KNO2弱于K2C2O4
亚硝酸(HNO2)
弱酸、不稳定、易分解
Ⅱ.利用Pt废料制备氯亚铂酸钾,流程如下:
1.以下操作说法正确的是 。
A.步骤①中王水可以用浓硫酸代替
B.步骤②利用硝酸的易挥发性,适合加强热
C.步骤③加入KCl能促进K2PtCl6晶体析出
D.步骤④用还原剂K2C2O4代替更好
2.关于实验步骤说法错误的是 。
A.步骤⑤利用酸性条件下亚硝酸的不稳定性
B.步骤⑥用正离子树脂交换是指K+和H+的交换
C.步骤⑦是氧化还原反应
D.最后得到的溶液中经蒸发能除去HCl
3.步骤④发生时有红棕色气体生成,写出发生的化学反应方程式,并标出电子转移的方向和数目。
4.步骤⑦得到的溶液中含K2PtCl4和HCl,为了进一步得到晶体K2PtCl4,需进一步蒸发浓缩(温度75 ℃附近)、冷却结晶、过滤、用乙醇洗涤、干燥得氯亚铂酸钾(K2PtCl4)成品。
①蒸发浓缩需要控制温度75 ℃附近的原因
。
②洗涤操作中,用乙醇洗涤相比于用蒸馏水洗涤的优势是 。
A.减小固体的溶解损失
B.除去固体表面吸附的杂质
C.乙醇挥发带走水分,使固体快速干燥
③实验室进行以上步骤不需要用到的仪器是 。
④步骤⑤已经得到含K2PtCl4的溶液,为什么需要再次进行步骤⑥⑦?
主题微练(十八) 氯碱工业
Ⅰ.氯碱工业有重要的价值,氯碱产品可作为基础原材料,其他物质与之发生反应可得到更多的化工产品。
1.写出氯碱工业生产原理的化学方程式:
。
2.利用如图装置模拟氯碱工业,下列说法正确的是 。
A.电极a连接电源负极
B.该过程中化学能转变为电能
C.食盐必须先除去钙、镁等离子
D.阴离子可以通过交换膜
3.下列关于氯气或氯元素的叙述中,正确的是 。
A.Cl2以液态形式存在时可称作氯水
B.氯气有毒,氯离子无毒
C.氯离子和氯气均有刺激性气味
D.液氯中含有大量的氯离子
4.管道疏通剂可以疏通家庭厨卫管道。
(1)某种固体疏通剂的主要成分含有NaOH和铝粉,管道中加入疏通剂与水发生反应,写出反应的化学方程式:
。
(2)固体疏通剂改进后的凝胶管道疏通剂,其主要成分包括氢氧化钠、次氯酸钠和表面活性剂(如烷基氧化胺),此外还加入了增稠剂等。下列说法错误的是 。
A.凝胶状的形态,在确保高效的疏通效果的同时减小管道损坏程度
B.接触到堵塞物后会附着于表面,达到快速分解堵塞物的效果
C.遇水产生大量气体有利于管道疏通,但是要注意避免明火
D.表面活性剂在水中可形成包括胶束、微乳等,具有超分子结构
Ⅱ.烧碱生产亚硫酸钠过程:(1)纯碱溶液吸收SO2;(2)吸收SO2后的溶液中加液碱;(3)结晶干燥。生产过程中的pH的变化如图所示。生产过程中:亚硫酸钠溶液pH=9.6、亚硫酸氢钠溶液pH=4.6、饱和碳酸溶液pH=3.9。
资料:①原料价格:液碱(32%NaOH)850元/吨
纯碱1 880元/吨
②常温电离平衡常数
化学式
H2CO3
H2SO3
电离
常数
Ka1=4.2×1
Ka2=4.8×1
Ka1=1.2×1
Ka2=6.2×1
5.常温下,物质的量浓度相同时,下列四种溶液中水的电离程度最大的是 。
A.Na2CO3溶液 B.NaHSO3溶液
C.Na2SO3溶液 D.NaHCO3溶液
6.有关图中a点的说法错误的是 。
A.较低的pH是为了除去碳酸
B.此时有SO2直接被水吸收
C.生产中控制a点pH越小越好
D.a点之后pH升高是因为加入了液碱
7.烧碱溶液也可以吸收SO2,生产过程选择使用纯碱来吸收SO2的原因是 。
8.后期pH回调到11~12之间,敞开放置接触空气,得到产品含有少量杂质是 。
主题微练(十九) 火箭燃料偏二甲肼
Ⅰ.我国部分运载火箭使用偏二甲肼(CH3)2NNH2作燃料,N2O4作氧化剂,不需要设计点火系统便可自燃。
1.根据表格信息从分子结构与性质的角度分析偏二甲肼相对于液氢用作燃料的优点
。
物质
偏二甲肼
氢气
熔点/℃
-58
-260
沸点/℃
63.9
-252.8
2.分子组成为C2N2H8的部分物质的燃烧热。
物质
燃烧热/(kJ·mo)
H2NCH2CH2NH2
-1 892
H3CNHNHCH3
-1 867
(CH3)2NNH2
-1 979
已知:C2N2H8的各同分异构体和N2O4反应产物相同。
据此从能量变化角度说明运载火箭使用偏二甲肼作燃料的理由
。
3.已知20 g液态(CH3)2NNH2(相对分子质量60)与液态N2O4完全反应可放出850 kJ热量,反应产物为CO2(g)、H2O(g)、N2(g),该反应的热化学方程式为
。
Ⅱ.火箭发射后,发射场附近废水中偏二甲肼浓度变高,可用H2O2对废水处理。
4.处理100 L的2 000 mg·L-1偏二甲肼废水,使用密度为1.11 g·mL-1 30%的H2O2溶液,则H2O2溶液的理论投加量为多少 L(保留两位小数)。已知:C2H8N2(l)+8H2O2(l)N2(g)+2CO2(g)+12H2O(l)。
5.火箭残骸中常现红棕色气体,原因为N2O4(g)2NO2 (g),一定温度下,该反应的焓变为ΔH。现将2 mol NO2充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 。
6.若在相同温度下,将上述反应改在体积为2 L的恒容密闭容器中进行,平衡常数 (填“增大”“不变”或“减小”),反应4 min后N2O4的物质的量为0.8 mol,则0~ 4 min内的平均反应速率v(NO2)是多少。
7.偏二甲肼易溶于水,其一水合物的电离方式与一水合氨(Kb=1.7×10-5)相似但电离常数更小,向偏二甲肼溶液中加入等物质的量的醋酸(Ka=1.7×10-5),充分反应后溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
8.碱性偏二甲肼—空气燃料电池的电解质溶液是20%~30%的KOH溶液,电池工作时正极的电极反应式为 。
主题微练(二十) 高铁酸钾的制备
Ⅰ.高铁酸钾(K2FeO4)有氧化、絮凝作用,是一种应用广泛的净水剂,可用次氯酸钠和铁盐为原料,在碱性条件下生成高铁酸钠,然后加入氢氧化钾,再分离出高铁酸钾晶体。
资料:高铁酸钾具有强氧化性,是紫色固体,易溶于水、不溶于一些常见的有机溶剂(如苯、正己烷、乙醚等),也不溶于含水量小于20%的乙醇(含水量超过此限度乙醇被氧化)。
常温下,4Fe+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑
次氯酸钠的制备装置如框图中所示(夹持与加热装置已略)。
1.装置A中用了恒压滴液漏斗并没有使用球形分液漏斗,从添加液体性质角度分析其原因 。
2.装置C中主要反应的化学方程式: 。
3.装置C之后是否要添加装置D,请说明理由
。
Ⅱ.高铁酸钾的制备
制备K2FeO4的流程如图:
4.配平流程中反应的离子方程式。
ClO-+ Fe3++ OH- Fe+ Cl-+ H2O。
5.“转化”过程使用过量饱和KOH溶液的原因不包括 。
A.降低高铁酸钾的溶解度
B.促进高铁酸钾生成
C.使钾离子浓度保持较高水平
D.提供强碱性,防止高铁酸钠与水反应
6.重结晶后依次用 (填字母)、乙醚洗去杂质,最后真空干燥得到K2FeO4晶体。
A.乙醇、苯 B.正己烷、苯
C.正己烷、乙醇 D.苯、正己烷
7.K2FeO4和KMnO4溶于水均显紫红色,区别两者的最简便方法是 。
A.丁达尔效应 B.电泳
C.测导电性 D.渗析
Ⅲ.为了改善高铁酸钾溶液的稳定性,延长高铁酸钾水处理剂的有效时间,可添加一定浓度的次氯酸钠。下图是不同浓度下高铁酸钾随着反应时间的分解率:
8.解释次氯酸钠溶液可增加高铁酸钾溶液稳定性的原因
。
主题微练(二十一) 磁记录材料Fe/ Fe3O4
Ⅰ.Fe/Fe3O4复合物是一种高密度磁记录材料,磁记录材料有记录和存储信息的功能。
制备该材料的一种流程如下:
已知:
(Ⅰ)相关反应原理:
①Fe2++2OH-Fe(OH)2
②3Fe(OH)2Fe+2Fe(OH)3
③Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe3O4+4H2O
(Ⅱ)25 ℃时Fe(OH)2的Ksp=8.0×10-16
1.用FeCl2溶液和KOH溶液制备Fe/Fe3O4反应的离子方程式为
。
该“反应”中通入氩气的原因
。
2.取少量反应后溶液于试管中,选择试剂 ,可证明FeCl2溶液已反应完全。
A.SO2
B.铁粉
C.KSCN溶液
D.KSCN溶液、新制氯水
3.已知参加反应的FeCl2溶液浓度为1 mol·L-1。由题给信息分析,25 ℃时,当pH<2时,Fe/Fe3O4产率极低的原因
。
Ⅱ.图1为回流时间与Fe/Fe3O4产率的关系图,图2为回流1 h所得产品的X射线衍射图。
4.回流1 h所得产品Fe/Fe3O4中杂质较多,结合相关方程式分析可能原因 。
Ⅲ.通过Fe3O4和FeO的热化学循环可以利用太阳能,其转化关系如图所示。
5.分析过程①和②,Fe3O4是该循环过程中的 。
A.反应物 B.中间产物
C.催化剂 D.产物
6.从绿色化学角度评价该循环过程(说一点)。
主题微练(二十二) 碳达峰与碳中和
Ⅰ.利用CH4超干重整CO2技术,可以得到富含CO和H2的化工原料气,对碳达峰和碳中和有重要意义,反应如下:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4 kJ·mol-1。
1.反应过程中断裂的化学键属于 。
A.离子键 B.极性共价键
C.非极性共价键 D.氢键
2.该反应的熵变ΔS 0(填“>”“=”或“<”),需要在 条件下进行(填“低温”或“高温”)。
3.CO2的电子式为 ;CO2分子中碳原子的杂化方式为 杂化,1 mol CO2中含有 mol π键。
4.已知部分化学键的键能如下:
共价键
C—H
H—H
CO
键能/(kJ·mol-1)
413
436
745
由此计算断裂1 mol CO分子中的共价键需要吸收 kJ能量。
Ⅱ.燃料燃烧产生的二氧化碳有多种捕捉方式,在自然界存在着二氧化碳气体与其他物质的反应过程,而实验室中一般使用碱液来吸收二氧化碳气体。
5.向500 mL 2 mol·L-1的NaOH溶液中通入一定体积的CO2充分反应,再向所得溶液中逐滴滴加1 mol·L-1的稀盐酸。测得产生CO2的物质的量随加入盐酸的体积变化如图所示。则下列说法正确的是 。
A.整个过程中Na+没有参与化学反应,故c(Na+)保持不变
B.图中的a=0.4,b=1.0
C.稀盐酸滴加在0→0.2 L过程中,发生的离子反应是C+H+HC
D.在A、B、C、D四处的溶液中,能与大量K+、Ba2+、N、OH-共存的只有1处
6.Na2CO3溶液中各离子浓度关系正确的选项有 。
A.c(Na+)>c(HC)>c(OH-)>c(H+)
B.c(OH-)=c(H+)+c(HC)+c(H2CO3)
C.2c(Na+)=c(HC)+c(C)+c(H2CO3)
D.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C)
7.向饱和Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体,会有晶体析出,写出反应的离子方程式:
,
反应后溶液中水的电离程度 (填“增大”“不变”或“减小”)。
主题微练(二十三) 碱式碳酸镁的制备
Ⅰ.碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O]是一种重要的无机化工产品。一种由白云石[主要成分为CaMg(CO3)2,含少量SiO2、Fe2O3等]为原料制备碱式碳酸镁的实验流程如下:
1.常温常压下,“碳化”可使镁元素转化为Mg(HCO3)2,“碳化”时终点pH对最终产品中CaO含量及碱式碳酸镁产率的影响如图1和图2所示。
应控制“碳化”终点pH约为 ,钙元素的主要存在形式是 (填化学式)。
2.“热解”生成碱式碳酸镁的化学方程式为
。
3.该工艺为达到清洁生产,可以循环利用的物质是 (填化学式)。
Ⅱ.某碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O]中含有SiO2杂质,为测定其纯度。某兴趣小组设计了如下方案:
①称取碱式碳酸镁样品m g;
②将样品充分高温煅烧,冷却后称量;
③重复操作②,测得剩余固体质量为m1 g(用电子天平称量)。
4.下列仪器中,该方案不会用到的是 。
5.判断样品完全分解的方法是
;
本实验至少需要称量 次。
6.某研究小组进行三次实验,数据记录如下:
样品质量/g
剩余固体质量/g
实验1
18.000
8.000
实验2
18.000
8.020
实验3
18.000
7.980
通过计算,该样品中碱式碳酸镁的纯度为 。[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O式量为466;写出简要的步骤]
7.有同学认为高温煅烧过程中会发生MgCO3+SiO2MgSiO3+CO2↑,导致测定结果有误,你认为这位同学的观点正确吗? (填“正确”或“错误”),请说明自己的理由: 。
主题微练(二十四) 绿色燃料甲醇
Ⅰ.杭州亚运会主火炬塔燃料使用的甲醇被誉为绿色燃料。在以往的运动会中,丙烷、煤油也曾作为燃料使用。上述燃料的热值和CO2排放量如下表所示:
燃料
CH3OH(l)
C3H8(g)
煤油
热值/(kJ·g-1)
22.7
50.4
29.0
CO2排放量/(g·kJ-1)
16.5
16.2
22.9
1.根据上表数据,计算CH3OH(l)的燃烧热ΔH为 kJ·mol-1。
A.22.7 B.-22.7
C.-726.4 D.-1 452.8
2.根据上表,从CO2排放量和燃料储存两个角度分析,选用甲醇作为主火炬塔燃料的可能原因 。
Ⅱ.以CO2和H2为原料制备甲醇是实现CO2资源化利用的方式之一,其反应原理为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1
3.图中,曲线 能表示该反应的平衡常数K与温度T的关系。
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ
4.某温度下,向容积为2.0 L的恒容密闭容器中充入1.0 mol CO2(g)和3.0 mol H2(g)模拟上述反应。反应达到平衡状态时,测得n(CH3OH)=0.50 mol。该温度下,平衡常数K= 。
A.3.00 B.0.33
C.0.15 D.0.59
Ⅲ.在不同温度下,向等容积的反应器中,分别通入等量、相同比例的CO2和H2的混合气体,反应相同时间后,测得甲醇产率与催化剂活性、温度关系如下图所示。除生成甲醇外,还会生成副产物CO:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2 kJ·mol-1。
5.图中一定不处于化学平衡状态的点是 。
A.点A B.点B
C.点C D.点D
6.已知催化剂对副反应没有影响。图中当温度高于500 K,甲醇产率逐渐下降,原因可能有 。
Ⅳ.上海某研究团队研制出了一种具有反应和分离“双功能分子筛催化膜”反应器,使用该反应器制甲醇时,能大幅度提高二氧化碳转化率,其原理如下图所示:
CO2+3H2CH3OH+H2O
在不同反应器中,CO2平衡转化率和甲醇选择性的相关实验数据如下表所示:
反应器
压强/MPa
温度/K
n(H2)/n(CO2)
CO2平衡
转化率/%
甲醇选
择性/%
①
普通催化反应器
3
533
3
21.9
67.3
②
双功能分子筛催化膜反应器
36.1
100
7.从绿色化学的角度,分析该双功能分子筛催化膜反应器的优点有:
①CO2平衡转化率明显升高;
② ;
③ 。
主题微练(二十五) 氧化铁黄的制备
Ⅰ.氧化铁黄(化学式为FeOOH)是一种黄色颜料,具有非常好的耐光性和耐碱性,是氧化铁的一水合物。工业上常以绿矾(FeSO4·7H2O)为原料制备FeOOH。
1.下列关于铁元素的认识正确的是 。
A.能存在于人体的血红蛋白中
B.是地壳中含量最多的金属元素
C.单质是人类最早使用的金属
D.铁的氧化物都具有致密的结构
2.制备氧化铁黄的关键步骤是FeSO4溶液的氧化。为探究影响氧化FeSO4溶液快慢的因素,现利用FeSO4·7H2O、蒸馏水和稀H2SO4配制四组溶液进行实验,实验结果如下表:
实验编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
c(FeSO4)/
(mol·L-1)
0.5
0.25
0.25
0.5
溶液pH
2.9
2.9
3.5
3.3
初始颜色
浅绿色
浅绿色,
较Ⅰ浅
浅绿色,
同Ⅱ
浅绿色,
同Ⅰ
0.5 h后颜色
浅绿色
浅绿色
黄绿色
浅绿色
2 h后颜色
黄绿色
浅绿色
黄色
黄绿色
5 h后颜色
浅黄色
浅黄色,
较Ⅰ浅
黄色,
较Ⅳ浅
黄色
对比实验Ⅰ和Ⅱ可知,实验中影响氧化快慢的因素是
;
综合对比分析四组实验,简述影响氧化FeSO4溶液快慢的决定因素。
Ⅱ.制备FeOOH的工艺流程包含如下环节。
3.若在实验室完成上述制备,一定不需要的仪器是 。
A.烧杯 B.漏斗
C.玻璃棒 D.蒸发皿
4.模拟氧化时,相关pH变化记录如图。
0~t1时段,pH逐渐减小的原因是反应生成了H2SO4,配平下列化学方程式。
FeSO4+ O2+
FeOOH↓+ H2SO4
t1~t2时段,经历的反应为12Fe2++3O2+2H2O4FeOOH↓+8Fe3+,该过程pH继续平缓下降的原因可能是 。(任写一条)
5.判断流程中产品是否洗涤干净的方法是:
。
Ⅲ.氧化铁黄(FeOOH)纯度可以通过产品的耗酸量确定,如下图所示。
已知:Fe3++3C2Fe(C2O4(配合离子),Fe(C2O4不与稀碱液反应。
6.在溶液c中滴加NaOH标准溶液时,发生反应的离子方程式为
。
7.若实验时加入了n1 mol的H2SO4,消耗n2 mol NaOH,设氧化铁黄的式量为A,则氧化铁黄样品纯度为 。(用含w、n1、n2、A的代数式表示)
8.测定时,若滴入Na2C2O4不足量,会使实验结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
主题微练(二十六) 氧化二氯的制备
Ⅰ.氧化二氯是一种广谱、高效的灭菌剂,可由氯气与氧化汞反应制得。
1.实验室以MnO2为氧化剂制取Cl2的化学方程式为
。
2.由该原理生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是 。
3.某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH,下列用来解释事实的方程式中,不合理的是 (已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)。
A.该消毒液的pH约为12: ClO-+ H2OHClO+OH-
B.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2: 2H+ + Cl-+ClO-Cl2↑+ H2O
C.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH + ClO-HClO + CH3COO-
Ⅱ.已知:HgO+2Cl2HgCl2+Cl2O,合适反应温度为18~25 ℃;副反应:2HgO+2Cl22HgCl2+O2;常压下,Cl2沸点-34.0 ℃,熔点-101.0 ℃;Cl2O沸点2.0 ℃,熔点-120.6 ℃;Cl2O+H2O2HClO,Cl2O在CCl4中的溶解度远大于其在水中的溶解度。
4.上图为氧化二氯制取装置,若将其组装完整,虚框D中应选用下列装置中的 。
5.有关反应柱B,无需进行的操作是 。
A.将HgO粉末热处理除水分、增加表面积后填入反应柱
B.调控进入反应柱的混合气中Cl2和N2的比例
C.调控混合气从下口进入反应柱的流速
D.将加热带缠绕于反应柱并加热
6.氧化二氯制备出之后,要冷却为固态才便于操作和贮存,则C中保温瓶内盛有冷却液应是 。
A.干冰 B.冰水
C.液态空气 D.液氨
Ⅲ.产品分析:取一定量Cl2O浓溶液的稀释液,加入适量CCl4、过量KI溶液及一定量的稀H2SO4,充分反应。用标准Na2S2O3溶液滴定(滴定①):I2+2S2S4+2I-;再以酚酞为指示剂,用标准NaOH溶液滴定(滴定②)。已知产生I2的反应(不考虑Cl2与水反应):2I-+Cl2I2+2Cl-,4I-+Cl2O+2H+2I2+H2O+2Cl-,2I-+HClO+H+I2+H2O+Cl-。实验数据如下表:
加入量n(H2SO4)/mol
2.505×10-3
滴定①测出量n(I2)/mol
2.005×10-3
滴定②测出量n(H2SO4)/mol
1.505×10-3
7.用标准Na2S2O3溶液滴定时,无需另加指示剂。判断滴定①到达终点的实验现象是
。
8.高纯度Cl2O浓溶液中,要求n(Cl2O)/n(Cl2)≥99(Cl2O和HClO均以Cl2O计)。由已知数据可知:n(Cl2O)= , n(Cl2O)/n(Cl2)= , 所制备的Cl2O浓溶液 (填“是”或“否”)符合要求。
主题微练(二十七) 探究+1价Ag的氧化性
为探究+1价Ag的氧化性,开展如下活动。
1.配制溶液:称量→溶解→冷却→操作①→洗涤→注入→混匀→定容→操作②→装瓶贴标签。
(1)下列图示中,操作①为 、操作②为 。
(2)用FeCl3·6H2O配制100 mL 0.1 mol·L-1FeCl3溶液时,应称量 g固体。
(3)实验室AgNO3溶液通常盛放在 试剂瓶中。
2.通过如下实验,比较Ag+、Fe3+、I2的氧化性。
实验现象:
Ⅰ中产生黑色沉淀,滴加KSCN溶液,变红。
Ⅱ中溶液呈棕黄色,滴加淀粉溶液,变蓝。
Ⅲ中产生黄色沉淀,滴加淀粉溶液,未变蓝。
(1)Ⅱ中反应的离子方程式为
。
(2)Ⅰ、Ⅱ中的现象说明: 。
A.氧化性顺序:Ag+>Fe3+>I2
B.氧化性顺序:Fe3+>I->Fe2+
C.还原性顺序:I->Fe2+>Fe3+
D.还原性顺序:Fe2+>Ag+>I-
(3)推测Ⅲ中未发生Ag+氧化I-的原因
。
3.利用如下图所示装置,探究Ag+氧化I-的反应。
(1)图中盐桥中的电解质可用 。
A.KCl B.KNO3 C.Fe2(SO4)3
(2)闭合K,电流计指针偏转。“石墨2”作 。
A.阴极 B.阳极
C.正极 D.负极
(3)已知0.1 mol·L-1AgNO3溶液的pH=6。上述实验中可能是N氧化了I-,将装置中的 溶液换成 ,闭合K,指针未发生偏转,确认Ag+氧化了I-。
取Ⅰ中产生的黑色沉淀0.021 6 g于试管中。进行实验:①向黑色沉淀中滴加稀硝酸使其溶解;②再向试管中滴加氨水,边滴边振荡至沉淀恰好溶解;③再向其中滴加乙醛溶液,加热,产生光亮的银镜。
4.写出第①步反应的化学方程式:
。
5.为得到光亮的银镜,实验时应做到:
。
(任写两点)。若黑色沉淀全部转化为银镜,理论上至少需要乙醛 mol。
A.1×10-4 B.2×10-4
C.1×10-3 D.2×10-3
主题微练(二十八) 硫氰化钾的制备
可用如下装置在实验室制取硫氰化钾。(部分夹持装置已省略)
实验步骤如下:
Ⅰ.制备NH4SCN溶液
CS2+2NH3NH4SCN+H2S,NH3不溶于CS2
1.连接仪器后,装入药品前,应进行的操作是
。
2.装置A的作用是产生氨气,从安全性和成本角度,试管内的药品是 。
A.氯化铵 B.氢氧化钙和氯化铵
C.硝酸铵 D.氢氧化钠和氯化铵
3.实验开始时打开K1,加热装置A同时向D中倒入热水,缓慢地向装置D中充入气体。D装置中三颈烧瓶内盛放有一定量的CS2、水和催化剂。D中水浴加热的优点有
。
4.下列说法不正确的是 。
A.碱石灰的作用是干燥氨气
B.可通过观察C中气泡来判断产生氨气的快慢
C.装置E中的试剂是用来吸收过量的氨气
D.装置E可起到防止倒吸的作用
Ⅱ.制备KSCN
5.移去装置A处的酒精灯,关闭K1,打开K2,利用分液漏斗边加液边加热,则此时装置D中发生反应的化学方程式是
。
用橡皮管连接三颈烧瓶和分液漏斗的作用是
。
6.制备KSCN晶体:先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再蒸发浓缩,冷却结晶, , , ,得到硫氰化钾晶体。
Ⅲ.测定KSCN的含量
称取10.00 g样品配成1 L溶液,量取25.00 mL溶液于锥形瓶中,并加入几滴Fe(NO3)3溶液,用0.100 0 mol·L-1 AgNO3标准溶液滴定。经过3次平行试验,达到滴定终点时,消耗AgNO3标准溶液的体积平均为20.00 mL。滴定反应的离子方程式为SCN-+Ag+AgSCN↓。
7.滴定管读数时,平视观察的位置为
。
8.判断达到滴定终点的方法是
。
9.样品中KSCN的质量分数为多少。(KSCN的摩尔质量为97 g·mol-1)
主题微练(二十九) 盐酸羟胺的制备与纯度分析
Ⅰ.盐酸羟胺(化学式为NH2OH·HCl)是一种重要的化工产品,可作还原剂、显像剂等,其熔点为152 ℃,易溶于水。
实验室以环己酮肟、盐酸为原料制备盐酸羟胺的反应原理如下:
(环己酮肟)+HCl+H2O(环己酮)+NH2OH·HCl
制备盐酸羟胺的实验装置如图所示(加热、搅拌和夹持装置已省略)。
盐酸羟胺在不同温度下的溶解度如下表:
温度(℃)
溶解度(g/100 gH2O)
20
46.7
40
54.9
60
63.2
80
71.1
1.仪器甲中进水口应为 。
A.a处 B.b处 C.a处或b处均可
2.反应过程中,将环己酮不断蒸出的主要原因是
。
3.容器乙中收集到环己酮的水溶液,环己酮和水之间存在的相互作用有 。
A.共价键 B.离子键
C.氢键 D.范德华力
4.反应后,从三口烧瓶的溶液中获取盐酸羟胺的实验方法为 。
A.冷却结晶 B.渗析
C.蒸馏 D.萃取、分液
Ⅱ.称取0.500 g由上述方法制得的盐酸羟胺产品,加水配制成100 mL溶液。量取20.00 mL于锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化,再加入过量硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液充分反应,接着加入足量磷酸溶液(与Fe3+形成无色配合物),最后用0.050 0 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时消耗KMnO4的酸性溶液的体积为11.35 mL。
反应原理为
①NH2OH·HClNH2OH+HCl
②2NH2OH+4Fe3+4Fe2++ + +H2O
③Mn+5Fe2++8H+5Fe3++Mn2++4H2O
5.将反应②补充完整,并标出电子转移的方向和数目。
6.配制上述盐酸羟胺溶液所需要的定量仪器有 。
A.电子天平 B.100 mL容量瓶
C.滴定管 D.量筒
判断滴定终点的现象为
。
7.通过计算判断该产品的纯度级别 。
纯度级别
优级纯
分析纯
化学纯
质量分数
ω(NH2OH·HCl)/%
≥99.0
≥98.5
≥97.0
已知:M(NH2OH·HCl)=69.5 g·mol-1。
主题微练(三十) 螯合物
微量元素氨基酸螯合物在诸多领域发挥着重要作用。该类螯合物通常以甘氨酸、蛋氨酸等为配体,锰、铬、铜、铁等元素为中心离子。
1.甘氨酸(分子式C2H5NO2)分子中,共有 个σ键。甘氨酸分子中C原子的杂化方式为 。
A.sp B.sp2 C.sp3
甘氨酸钠中第一电离能最小的元素为 。
A.C B.O C.Na D.N
2.锰、铬、铜、铁四种元素的基态原子中,有五个未成对电子的原子核外电子排布式为 。
3.蛋氨酸铜的结构式如图。
该螯合物中含有的化学键类型有 。
A.配位键 B.氢键
C.离子键 D.金属键
4.化合物Na3CrO8的负离子结构可表示为,则Cr的化合价为 。Cr呈四面体构型,结构为, Cr2由两个Cr四面体组成,这两个Cr四面体通过共用一个顶角氧原子彼此连接,结构为。则由n(n>1)个Cr通过顶角氧原子连结的链式结构的通式为 。
5.实验室可用KSCN或K4[Fe(CN)6]来检验Fe3+。FeCl3与KSCN溶液混合,可得到配位数为5的配合物的化学式是 。
K4[Fe(CN)6]与Fe3+反应可得到一种蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6],该物质晶胞的结构如图所示(K+未画出),则一个晶胞中的K+个数为 。
主题微练(三十一) Cr的结构与性质
铬属于过渡元素,三价铬离子能形成多种配位化合物,例如:[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+。
1.对于基态Cr原子,下列叙述正确的是 。
A.铬位于周期表的第四周期ⅥB族
B.铬核外电子排布式为[Ar]3d54s1
C.4s轨道上电子能量大于3d
2.[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供电子对形成配位键的原子或离子是 ,中心离子的配位数为 。
3.[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中基态Cl原子核外电子的运动状态有 种。
A.2 B.5
C.7 D.17
4.[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中配体分子NH3、H2O以及分子PH3的空间结构和相应的键角如图所示。
(1)①PH3的中心原子的杂化类型是 。
A.sp B.sp2 C.sp3
②PH3分子的空间构型是 。
A.直线形 B.平面三角形
C.三角锥形 D.正四面体形
(2)NH3的沸点比PH3的高,原因是
。
(3)H2O的键角小于NH3,原因是
。
5.(1)铬的一种氮化物晶体立方晶胞结构如下图所示,每个晶胞中平均分摊 个Cr3+, 个N3-。
A.1 1 B.4 3
C.4 4 D.14 13
(2)若晶胞参数为a nm,计算晶体密度ρ = g·cm-3(阿伏加德罗常数的值为NA)。
主题微练(三十二) 药物丁苯酞的合成
丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物,临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM⁃289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物,其合成路线如下:
已知:(R1=芳基)
1.A的化学名称为 ,NBP中官能团的化学式为 。
2.关于化合物B叙述正确的是 。
A.二氯代物有3种
B.所有的原子可能共平面
C.能发生加成、取代、消去反应
D.1 mol B最多可与含2 mol NaOH的溶液反应
3.D有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式为
。
①可发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应;②核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1∶2∶2∶3
4.E→F中1)的化学方程式为 。
5.G→H的反应类型为 。若用NaNO3代替AgNO3,则该反应难以进行,AgNO3对该反应的促进作用主要是因为 。
6.HPBA的结构简式为
。
7.W是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。参照题干中流程图的表达方式,写出设计由2,4⁃二氯甲苯()和对三氟甲基苯乙酸 ()制备W的合成路线(无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选)。
主题微练(三十三) 以石油和煤为原料的有机合成
以石油和煤为原料可以合成各种用途广泛的有机产品。
合成3⁃苯基⁃2⁃丁烯醛D()和苯丙氨酸H()的路线如下:
已知:①
(R1、R2、R3均可以是烃基或氢原子);
②同一个碳原子不能同时连两个羟基,不稳定,会自动脱水:
+H2O。
1.煤加工获得煤焦油的方法是 。
A.分馏 B.干馏
C.裂化 D.裂解
2.反应①~④中,属于加成反应的是 。
A.反应① B.反应②
C.反应③ D.反应④
3.B中官能团的名称为 。
4.写出反应⑥的化学反应方程式
。
5.检验D中的碳碳双键可使用的试剂是 。
6.D的同分异构体有多种,写出一种满足下列条件的结构简式。
①会使氯化铁溶液发生显色反应,②核磁共振氢谱图如下:
7.下列有关H(苯丙氨酸)的描述正确的是 。
A.能溶于水
B.与甘氨酸()互为同系物
C.不存在立体异构
D.能自身反应形成高分子化合物
8.反应⑧需要控制pH的理由是
。
9.参照上述信息和流程,设计以CH3CHO为原料合成CH3CH(NH2)COOH的合成路线。(合成路线常用的表示方式为甲乙……目标产物)
主题微练(三十四) 合成盐酸文拉法辛
盐酸文拉法辛()是口服吸收好、起效快、不良反应少的抗抑郁药。盐酸文拉法辛的一种合成路线如下图所示:
1.下列对A和B的分析,正确的是 。
A.两分子中碳原子都采取sp2杂化
B.互为同系物
C.A的沸点比B高
D.在空气中,A易变质
2.C中含氧官能团的名称是 。
3.反应③是 反应;反应④是 反应。
A.取代 B.消去
C.氧化 D.还原
4.设计检验F中含溴元素的实验方案
。
5.从化学键形成的角度,解释G与盐酸反应生成盐酸文拉法辛的原因:
。
6.得到的G是 对对映异构体的混合物。
A.1 B.2
C.3 D.4
7.W是D的一种含苯环的同分异构体,可由某种蛋白质水解得到,W中含6种化学环境不同的氢原子,写出W的结构简式: 。
(不考虑立体异构)
8.以和ClCOC2H5为原料合成的一种路线如下。请结合题示信息,将合成路线补充完整(无机试剂任选)。
主题微练(三十五) 合成天然高分子
利用不对称催化合成方法选择性地引入手性碳原子,对天然分子的人工合成意义重大。一种天然分子的部分合成路线如下。(省略部分条件)
1.下列物质不属于天然高分子的是 。
A.油脂 B.蛋白质 C.纤维素 D.聚氯乙烯
2.物质A的名称 。
3.物质B中含氧官能团的名称 。
4.反应③的反应类型 。若反应③使用的试剂为,除D之外,另一种产物为 。
5.反应④的试剂和条件 。
6.写出一种满足下列条件的D的同分异构体
。(填结构简式)
①能与NaHCO3反应,②核磁共振氢谱有3组峰。
7.用“”标出G中的手性碳原子。
8.结合相关信息,以甲苯和(C6H5)3PCHCOOCH2CH3为原料,制备的合成路线。(无机试剂任选)
主题微练(三十六) 纽甜的性质及制备
Ⅰ.纽甜(NTM)是一种人工合成的安全甜味剂,是目前发现的最甜的甜味剂。蔗糖和纽甜的相关数据如下:
分子式
相对分子质量
甜度
熔点/℃
蔗糖
C12H22O11
342
1
185~187
纽甜
C20H30N2O5
378
8 000~12 000
80.9~83.4
1.下列有关糖类化合物的说法不正确的是 。
A.麦芽糖是一种二糖,1分子麦芽糖水解后可以得到2分子葡萄糖
B.淀粉、纤维素都属于多糖,分子式都可以写成(C6H10O5)n,二者互为同分异构体
C.淀粉溶液用激光笔照射,可看到丁达尔效应,说明淀粉分子的直径在1~100 nm之间
D.在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中,滴加银氨溶液,可以验证产物中的葡萄糖
2.在图中用“”标出纽甜分子中的不对称碳原子。
3.说明纽甜的熔点低于蔗糖的原因
。
Ⅱ.纽甜(NTM)的一种合成路线如图所示:
已知:RNH2+。
4.B→C的反应类型是 。
A.取代反应 B.加成反应
C.氧化反应 D.还原反应
5.写出J分子中所含的官能团名称 。
6.下列说法正确的是 。
A.在质谱图中,C分子可能有m/z值分别为120及122的2个明显的分子离子峰
B.E分子中N原子采取sp2杂化
C.J分子中所有碳原子可能共平面
D.纽甜分子中含有2个肽键
7.化合物C是烃M的一氯代物,请用系统命名法命名M 。
8.请写出化合物G的结构简式 。
9.书写J→K的化学反应方程式
。
10.写出一种符合下列条件的I的同分异构体的结构简式
。
①能发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应;
②核磁共振氢谱图中有4组峰。
11.结合题目所给信息,设计H→I的合成路线(必要的有机或无机试剂任选)。
(合成路线常用的表示方式为AB……目标产物)
主题微练(三十七) 立方烷
Ⅰ.立方烷(分子式为C8H8)是具有高度对称性的立方体结构分子,与游戏用的骰子十分类似。立方烷的核磁共振氢谱图如下所示。
1.从烃的分类角度看,立方烷属于 。
A.脂肪烃 B.烯烃 C.芳香烃
2.关于立方烷的说法正确的是 。
A.易溶于水
B.只含σ键
C.属于极性分子
D.能使酸性KMnO4溶液褪色
3.立方烷的二氯代物有 种。
A.2 B.3
C.4 D.5
Ⅱ.科学家首次制备立方烷的合成路线如下:
已知:
表示多步反应。
4.A的分子式为 ,1 mol A与氢气加成时,最多消耗 mol氢气。
5.试剂a为 。
6.C中含有 个手性碳原子。
A.2 B.3
C.4 D.5
7.C→D的反应类型为 。
A.取代反应 B.加成反应
C.消去反应 D.氧化反应
8.D中所含官能团的名称为碳碳双键、 、 。
9.芳香族化合物H与G互为同分异构体,写出一种满足下列条件H的结构简式:
。
a.能与NaHCO3溶液反应
b.存在顺反异构体
c.所有碳原子均为sp2杂化
10.设计一条由制备的合成路线。(无机试剂任选)
主题微练(三十八) 蛋白抑制剂中间体的合成
物质J是合成BCL⁃2和BCL⁃XL家族蛋白抑制剂的重要中间体。物质J的某种路线如下所示(部分条件未标出):
1.C→D,E→F的反应类型分别为 、 。
2.C中含有的官能团为 。
3.写出C→D转化中反应物C10H10O3NCl的结构简式
。
4.写出物质E在碱性(NaOH溶液)、加热条件下水解的化学方程式
。
5.有关蛋白质说法错误的是 。
A.蛋白质溶液能形成丁达尔现象
B.蛋白质中加入CuSO4溶液产生盐析现象
C.蛋白质水解的最终产物能形成两性离子
D.蛋白质水解的最终产物与茚三酮水溶液在加热条件下发生显色反应
6.关于物质J说法正确的是 。
A.分子中含1个不对称碳原子
B.发生水解反应得到3种产物
C.苯环上的一溴代物有3种
D.分子中碳原子的杂化类型有sp3、sp2、sp
7.写出一种符合下列条件的B的同分异构体的结构简式
。
ⅰ)属于α⁃氨基酸类;
ⅱ)能使Br2的CCl4溶液褪色;
ⅲ)苯环上仅有两个取代基,且苯环上一溴代物有两种。
8.合成路线中设计F→G,I→J步骤①的目的是
。
9.结合以上合成信息,在括号内补全的合成路线。
主题微练(三十九) 驱蚊产品的制备
常见的驱蚊产品大多含有避蚊胺或驱蚊酯成分,通过影响蚊虫的气味感知,让它们无法判断“猎物”的正确方位,从而起到避蚊效果。
避蚊胺的制备:
驱蚊酯的制备:
1.间二甲苯的一氯取代物的同分异构体的数目有 种。
A.1 B.2 C.3 D.4
2.反应1~5中,属于取代反应的总数是 。
A.2 B.3 C.4 D.5
3.反应1中反应条件,能否用酸性高锰酸钾溶液来替代双氧水,说明理由
。
4.以下推测避蚊胺的性质合理的是 。
A.难挥发性 B.能发生还原反应
C.属于苯的同系物 D.能发生酯化反应
5.驱蚊酯含有官能团有 。
6.写出上述反应4产物的结构简式
。
7.丙烯酸乙酯有很多同分异构体,符合下列要求的一种结构简式
。
①不能发生银镜反应;
②其烃基上的一氯代物最多含有两个手性碳原子;
③其核磁共振氢谱显示有四种不同化学环境的氢,峰面积比为2∶4∶1∶1。
8.黏合剂聚丙烯酸乙酯可由丙烯酸乙酯聚合生成,写出该反应的化学方程式:
。
9.丙烯中碳碳双键的存在影响了甲基的活性,可用氧气催化氧化丙烯为丙烯醛或丙烯酸。
①检验丙烯醛结构中含氧官能团的试剂是
。
②以乙烯、丙烯为原料来合成丙烯酸乙酯,无机试剂任选,设计该合成路线。(合成路线常用的表示方式为AB……目标产物)
主题微练(四十) 肾上腺素的合成
肾上腺素是一种脂溶性激素,常用于临床抢救。肾上腺素注射液说明书的部分内容如下:
肾上腺素注射液说明书
[成分] 本品为加盐酸的肾上腺素灭菌水溶液。
[性状] 本品为几乎无色的澄清液体;与空气接触,会逐渐变为淡红色,最后变成棕色。
肾上腺素分子的结构
1.对肾上腺素分子结构分析正确的是 。
A.碳原子采取sp2、sp3杂化
B.所有原子共平面
C.N原子价层电子对数为3
D.分子中含有肽键
2.肾上腺素注射液中盐酸的作用是
;
肾上腺素注射液接触空气变色的原因是
。
人工合成肾上腺素(D)的某种路线如下所示:
3.A中含有的官能团为 。
A.醛基 B.醇羟基
C.酚羟基 D.羧基
4.步骤①的反应类型为 。
A.取代反应 B.消去反应
C.氧化反应 D.还原反应
5.步骤②会产生一种副产物。在质谱图中,该副产物分子离子峰的m/z值与肾上腺素的相同,其结构简式为 (不考虑立体异构)。
6.写出一种符合下列条件C的同分异构体的结构简式
。
ⅰ.能发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应;
ⅱ.核磁共振氢谱图中有4组峰,且峰面积之比为3∶2∶2∶1。
7.上述方法最终得到的D是一对对映体的混合物。
①在下图中用“”标出D中的不对称碳原子。
②生产肾上腺素注射液时,须对D的一对对映体进行分离,才能用于生产肾上腺素注射液,原因可能是 。
8.已知:。结合上述信息,设计以环己烷()和CH3NH2为主要原料合成的路线(无机试剂任选)。
(合成路线可表示为ABLL目标产物)
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