精品解析:上海外国语大学附属外国语学校2025-2026学年高三上学期期中考试化学试卷
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内容正文:
2025学年第一学期高三年级化学期中考试试卷
(高考班)
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间60分钟。
2.本考试设试卷和答题纸两部分,所有答案必须涂(选择题)或写(非选择题)在答题纸上,做在试卷上一律不得分。
3.考生务必在答题纸上清楚填写姓名、准考证号,考试中可以使用计算器。
4.本试题的选择题,没有特别注明,为单选题,只有一个正确选项;若注明不定项,有1~2个正确选项,多选、错选不得分,漏选得一半分。
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 S-32 Ni-59
一、镍的配合物(本题共20分)
我国化学研究人员用和等合成了一个镍的一维链状配位化合物(如图),对镍配合物在磁性、电化学性质等方面的研究提出了理论指导。
1. 基态O原子核外共有___________种能量不同的电子,O元素在元素周期表中的位置是___________。基态Ni原子的价电子排布式为___________,Ni元素在周期表中属于___________区。
2. C、N、O三种元素原子半径最大的是___________,第一电离能最大的是___________(均填元素符号)。
3. 镍的一维链状配位化合物中,碳原子的杂化方式为___________。
4. 已知:的沸点为,的沸点为。的沸点高于的沸点的主要原因是___________。
5. 镍粉在CO中低温加热,生成无色挥发性液态,呈四面体构型。是___________晶体,易溶于下列液体中的___________(不定项)。
A. 水 B. 四氯化碳 C. 苯 D. 硫酸镍溶液
6. 氧化镍的晶胞结构如下图所示。该晶体中,与1个距离相等且最近的构成的空间结构为___________,若为阿伏加德罗常数的值,晶胞中最近的之间的距离为acm,则氧化镍的密度为___________。
【答案】1. ①. 3 ②. 第二周期ⅥA族 ③. 3d84s2 ④. d
2. ①. C ②. N
3. sp2、sp3 4. 在CH3COOH中存在O-H键,因此分子之间可形成氢键,而HCOOCH3分子不具备形成氢键的条件,分子之间没有氢键
5. ①. 分子 ②. BC
6. ①. 正八面体 ②.
【解析】
【1题详解】
O为8号元素,基态O原子核外电子排布为1s22s22p4,基态O原子核外共有3种能量不同的电子,O元素在元素周期表中的位置是第二周期ⅥA族。Ni的原子序数为28,在元素周期表中处于第10纵行,根据构造原理可写出其价电子排布式为3d84s2,Ni元素在周期表中属于d区;
【2题详解】
电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;C、N、O三种元素原子半径最大的是C;同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能大小:N>O>C;
【3题详解】
由一维链状配位聚合物的结构可知,其碳原子的σ键电子对数有3、4,且没有孤电子对,则碳原子的价层电子对数有3、4,则碳原子的杂化形式为sp2、sp3;
【4题详解】
在CH3COOH中存在O-H键,因此分子之间可形成氢键,而HCOOCH3分子不具备形成氢键的条件,分子之间没有氢键,因此CH3COOH的沸点较高;
【5题详解】
镍粉在CO中低温加热,生成无色挥发性液态,其沸点较低,故是分子晶体,呈四面体构型,分子中正负电荷重心重合,为非极性分子,根据相似相溶,易溶于非极性溶剂四氯化碳、苯,故选BC;
【6题详解】
以底面面心镍离子为例,与1个距离相等且最近的为同层4个、上下层各1个,6个构成的空间结构为正八面体;晶胞中最近的之间的距离为acm,此距离为面对角线的二分之一,则晶胞边长为,据“均摊法”,晶胞中含个,结合化学式,晶体密度为。
二、含硫废水、废气的处理(本题共18分)
石油天然气开采和炼制过程中会产生大量含硫废水(其中S元素的主要化合价是-2价),对设备、环境等造成严重危害。已知:常温下溶解度为(体积)。
下图为常温下、、在水溶液中的物质的量分数随变化的分布曲线,回答下列问题:
7. 由图判断,的一级电离平衡常数为___________。
8. 常温下,电离程度___________水解程度(填“>”或“<”或“=”),理由是:___________。
9. 以酚酞为指示剂,将溶液滴入溶液中,滴定终点的离子方程式是___________。
10. 向的含硫废水中加入适量的溶液,产生黑色沉淀且溶液的降低。用平衡移动的原理解释溶液降低的原因:___________。
氧化还原法处理含的废水:向含的废水中加入一定浓度的溶液,加适量酸,溶液产生淡黄色沉淀。
11. 反应的离子方程式是___________。
12. 不同时,硫化物去除率随时间的变化曲线如图所示。试分析本工艺选择控制体系的,而不是去除率更高的的主要原因:___________。
13. 处理某废气中的,是将废气与空气混合通入、、的混合液中,其转化的流程如图所示。下列说法正确的是___________(不定项)。
A. 转化过程中参与循环的离子只有
B. 转化过程有四种元素的化合价发生了变化
C. 过程中发生的反应为
D. 氧化性由强到弱的顺序:
催化重整法处理。可以用作脱除的催化剂,脱除过程如图所示。
14. 脱除时需先进行吸附。按图乙方式进行吸附,其吸附能力比按图甲强,请从结构角度解释其原因___________。
【答案】7.
8. ①. 小于 ②. 当pH=10时,溶液内物质的量分数最大。此时溶液呈碱性,说明的电离程度小于水解程度
9.
10. 溶液中存在电离平衡。与结合生成沉淀,使溶液内降低。上述电离平衡向正反应方向移动,电离程度增加,浓度增加,溶液pH降低
11.
12. 强酸性条件下,会和生成,常温下H2S的溶解度为1∶2.6,酸性强使H2S更易逸出,污染环境(或会和过量的结合生成,污染环境) 13. CD
14. 分子中,S带负电,H带正电。中, Fe带正电,O带负电。甲吸附方式为相同电性微粒靠近,乙吸附方式中为相反电性微粒靠近。因此乙方式吸附能力强
【解析】
【分析】最左侧曲线随pH增加而减小,该曲线代表。中间曲线随pH增加呈先增加后减小的趋势,该曲线代表。最右侧曲线随pH增加而增加,该曲线代表。据此作答。
【7题详解】
从图像可以看出,当pH=6.9时,溶液内。同时最左侧曲线和中间曲线相交,此时。则的一级电离平衡常数;
【8题详解】
从图像可以看出,当pH=10时,溶液的物质的量分数最大。此时溶液内存在电离平衡和水解平衡,溶液呈碱性,说明的电离程度小于水解程度;
【9题详解】
用NaOH滴定时以酚酞作指示剂,到达滴定终点时,酚酞由无色变为粉红色,此时pH约为8.2,溶液内S的存在形式为和。此时体系内发生的反应的离子方程式为;
【10题详解】
从图像可以看出,当pH=9时,溶液内S的主要存在形式为,此时存在电离平衡。与结合生成黑色的沉淀,使溶液内降低,上述电离平衡向右移动。电离程度增加,浓度增加,使溶液pH降低;
【11题详解】
和中的S元素分别具有氧化性和还原性,二者在酸性条件下会发生归中反应。根据题干描述二者反应产物为淡黄色固体,说明产物为硫单质。反应离子方程式为:;
【12题详解】
在水溶液状态下存在电离平衡。在强酸性条件下,增加,该电离平衡逆向移动生成。同时常温溶解度为1:2.6(体积),容易逸出溶液,形成新的污染;在强酸性环境下也会与结合生成,并逸出溶液形成新的污染。因此需要避免在强酸性环境下去除硫化物;
【13题详解】
A.从图像可以看出,整个转化过程、和一同参与循环。A错误;
B.从图像可以看出,整个转化过程中,Fe在过程Ⅰ从+2价变为+3价,在过程Ⅲ由+3价变为+2价。O元素在过程Ⅰ中由0价变为-2价。S在过程Ⅲ中由-2价变为0价。共三种元素化合价发生变化。B错误;
C.从图像可以看出,在过程Ⅲ中,CuS和发生氧化还原反应,生成、和单质硫。据此可写出氧化还原离子方程式:。C正确;
D.过程Ⅰ的氧化剂和氧化产物为和;过程Ⅲ的氧化剂和氧化产物分别为和S。根据氧化还原“强制弱”规律,可判断氧化性从大到小依次为。D正确;
故答案选CD;
【14题详解】
S元素电负性大于H,因此在分子中,S呈负电,H呈正电。中,O元素电负性大于Fe,因此在中,Fe带正电,O带负电。甲吸附方式为相同电性微粒靠近,乙吸附方式中为相反电性微粒靠近,因此乙方式吸附能力强。
三、NOx的综合治理(本题共22分)
15. 以NOx为主要成分的雾霾综合治理是当前重要的研究课题,其中汽车尾气的处理尤为重要。请回答下列问题:
(1)某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将N2O4“固定”,能高选择性吸附NO2。废气中的NO2被吸附后,经处理能全部转化为HNO3。原理示意图如下。
已知:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,下列说法错误的是__________
A. 温度升高时不利于NO2吸附
B. 多孔材料“固定”N2O4,促进2NO2(g)N2O4(g)平衡正向移动
C. 转化为HNO3的反应是2N2O4 + O2 + 2H2O = 4HNO3
D. 每获得0.4mol HNO3时,转移电子的数目为6.02×1022
(2)NO和CO均为汽车尾气的成分,在催化转换器中可发生反应:2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) ,已知该反应为自发反应,则该反应的反应热ΔH___________0(填“>”或“<”或“=”)。
(3)已知:N2(g) + O2(g)=2NO(g) ΔH= a kJ·mol-1
C(s) + O2(g)=CO2(g) ΔH= b kJ·mol-1
2C(s) + O2(g)=2CO(g) ΔH= c kJ·mol-1
则2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH=___________kJ·mol-1 (用含a、b、c的表达式表示)。
(4)一定温度下,将2 mol CO、4 mol NO充入2 L密闭容器。5 min到达平衡,测得N2的物质的量为0.5 mol,则:
①5min内v(NO)=___________。该反应的平衡常数的数值为K=___________(保留两位小数)。
②该条件下,可判断此反应到达平衡的标志是______
A.单位时间内,消耗2 mol CO同时形成1 mol N2
B.混合气体的平均相对分子质量不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.CO与NO的转化率比值不再改变
(5)某研究小组探究催化剂Ⅰ、Ⅱ对CO、NO转化的影响。将CO和NO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中N2的含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如图所示:
①由图可知:要达到最大脱氮率,该反应应采取的最佳实验条件为___________。
②温度低于200℃时,图中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高变化不大的主要原因是___________。
(6)在酸性溶液中,间接电化学法可对NO进行无害化处理,其工作原理如图所示。
①阳极反应为:___________;
②为使电解产物全部转化为NH4NO3,需要补充物质A,A是___________。
【答案】(1)D (2)<
(3)-(a+c-2b) 或 2b-a-c
(4) ①. 0.1mol/(L·min) ②. 0.11 ③. B
(5) ①. 催化剂II,450℃ ②. 温度较低时,催化剂的活性偏低
(6) ①. NO-3e- + 2H2O = NO+ 4H+ ②. NH3
【解析】
【小问1详解】
温度升高时NO2动能大,不利于NO2吸附,A正确;
多孔材料“固定”N2O4,使N2O4分离,促进2NO2(g)N2O4(g)平衡正向移动,B正确;
N2O4与O2和水反应生成硝酸,转化为HNO3的反应是2N2O4 + O2 + 2H2O = 4HNO3,C正确;
根据方程式2N2O4 + O2 + 2H2O = 4HNO3得知,生成4mol硝酸转移4mol电子,每获得0.4mol HNO3时,转移电子的数目为0.4×6.02×1023电子,D错误;
【小问2详解】
2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) ,该反应为自发反应,△G=△H-T×△S<0,则该反应的△S<0,故△H也应该小于0;
【小问3详解】
由题干信息可知,反应I:N2(g)+O2(g)= 2NO(g) △H1= a kJ/mol 反应II:C(s)+O2(g)= CO2(g) △H2= b kJ/mol 反应III:2C(s)+O2(g) = 2CO(g) △H3 = c kJ/mol,目标反应:2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)可由2II-I-III, 根据盖斯定律可知:△H =2△H2 -△H1-△H3=(2b-a-c)kJ/mol,故答案为:(2b-a-c)kJ/mol;
【小问4详解】
5 min到达平衡,测得N2的物质的量为0.5 mol,v(N2)= mol/(L·min),NO系数是N2的2倍,速率也是N2的2倍,v(NO)= 0.1mol/(L·min);
平衡浓度分别是c(CO)=0.5mol·L-1·min-1,c(NO)=1.5mol·L-1·min-1,c(N2)=0.25mol·L-1·min-1,c(CO2)=0.5mol·L-1·min-1,K==0.11;
判断达到平衡状态按照正逆反应速率相等,变量不变的原则分析。
单位时间内,消耗2 mol CO同时形成1 mol N2表示的是正反应方向,不符合正逆反应速率相等,A错误;
混合气体的平均相对分子质量不再改变符合变量不变,可以证明可逆反应达到平衡状态,B正确;
混合气体密度是定值,混合气体的密度不再改变不能说明达到平衡状态,C错误;
CO与NO的转化率比值是定值,不是变量,不符合变量不变,D错误;
【小问5详解】
由图象可知,在催化剂II,450℃条件下达到最大脱氮率,温度较低时,催化剂的活性偏低,反应速率慢,所以脱氮率随温度升高变化不大,故答案为:催化剂II,450℃;温度较低时,催化剂的活性偏低;
【小问6详解】
解NO制备NH4NO3,阳极反应为NO-3e-+2H2O=+4H+,阴极反应为:NO+5e-+6H+=+H2O,从两极反应可看出,要使得失电子守恒,阳极产生的物质的量大于阴极产生的物质的量,总反应方程式为:8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,因此若要使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充NH3,故答案为:NO-3e-+2H2O=+4H+;NH3。
四、刻蚀含铜的电路板(本题共20分)
过氧化氢和盐酸的混合溶液可以刻蚀含铜的电路板。
16. 请写出用过氧化氢和盐酸刻蚀电路板时发生的离子反应方程式___________。
17. 当反应一段时间后,随着溶液变蓝,气泡产生的速率加快,可能的原因是___________。
含铜电路板也可以用进行刻蚀,对刻蚀后的液体(、和)进行处理以提取、,流程如下图:
18. 从滤液A中提取的操作为:加入少量铁粉后,先浓缩滤液至出现少量晶体,趁热过滤,取溶液,___________,过滤,洗涤,干燥。开始时,加入少量铁粉的目的为___________。
19. 检验溶液B中提取出的上粘附的已经洗净的操作为___________。
20. 制备时,将铜溶解于、的混酸中,此过程中产生的红棕色气体为___________产物(选填“氧化”或“还原”)。
利用滴定法可测定所得的纯度,操作如下:
①取样品,加入足量溶液溶解(用于防止干扰实验:)。
②滴加足量溶液,发生反应:。
③再用的标准溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,到达滴定终点时消耗标准溶液,发生的反应为:。
21. 已知溶液呈酸性,则水解程度___________(填“>”、“<”或“=”),稀释后溶液中的值___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
22. 接近滴定终点时,向溶液中滴加,会发现沉淀转化为,其沉淀转化的原因是___________。
23. 已知能够吸附大量,若不加,则测得的纯度___________。
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
24. 计算样品的纯度:___________(结果用a、c、V的代数式表示,写出计算过程)。
【答案】16.
17. 对的分解有催化作用,或反应放热,温度升高加快分解反应速率
18. ①. 冷却结晶 ②. 将转化为
19. 取最后一次洗涤液,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若无沉淀产生,证明已洗涤干净,若产生白色沉淀,则未洗涤干净;
20. 还原 21. ①. > ②. 增大
22. 的溶解度小于,加入使溶解平衡向溶解转化成为的方向移动 23. B
24.
【解析】
【分析】向刻蚀后的液体中加入过量铁粉,置换出铜,同时把转化成,过滤后得到滤渣中有铜和铁粉,滤液A中含有,滤渣进一步处理得到硫酸铜晶体,滤液处理后得到晶体。
【16题详解】
铜在氧化剂过氧化氢的作用下可与盐酸反应,离子方程式为:;
【17题详解】
对的分解有催化作用,故随着溶液变蓝,气泡产生的速率加快,或反应放热,温度升高加快分解反应速率;
【18题详解】
从溶液中获得结晶水合物的方法为蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,故从滤液A中提取的操作为:加入少量铁粉后,先浓缩滤液至出现少量晶体,趁热过滤,取溶液,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥。易被空气中的氧气氧化为,加入少量铁粉可发生反应,将转化为;
【19题详解】
氯离子可以与银离子反应产生氯化银白色沉淀,则检验溶液B中提取出的上粘附的已经洗净的操作为:取最后一次洗涤液,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若无沉淀产生,证明已洗涤干净,若产生白色沉淀,则未洗涤干净,故选B;
【20题详解】
制备时,将铜溶解于、的混酸中,此过程中产生的红棕色气体为,氮元素的化合价由+5降到+4,说明作为氧化剂被还原,为还原产物;
【21题详解】
水解呈酸性,水解呈碱性,溶液呈酸性,说明水解程度更大;的电离平衡常数为,的电离平衡常数为,的水解常数,则,的水解常数,则,, 为常数不变,比值基本不变,因二者起始浓度相同,水解程度变化趋势一致,溶液稀释过程中氢离子浓度减小,所以的值增大;
【22题详解】
物质结构相同时,溶度积大的物质容易转化为溶度积小的物质,则转化为的原因是的溶解度小于,加入使溶解平衡向溶解的方向移动;
【23题详解】
根据题目中的信息能够吸附大量,快到滴定终点时,加入可将转化为,从而释放出被吸附的,继续与标准液反应,若不加,则测得的纯度变小;
【24题详解】
根据题中信息可知,,则,的纯度为。
五、奥培米芬的合成(本题共20分)
奥培米芬(化合物J)是一种雌激素受体调节剂,以下是一种合成路线(部分反应条件已简化)。
已知:
25. A中含氧官能团的名称是___________。
26. C的结构简式为___________。
27. D的化学名称为___________。
28. 下列说法正确的是___________。
A. A分子中所有原子可能共面
B. B的分子式为
C. 与足量溶液反应,最多消耗
D. 上述A、B、E、G、I、J分子中均不含手性碳原子
29. F的核磁共振氢谱显示为两组峰,峰面积比为,其结构简式为___________。
30. 由I生成J的反应类型是___________。
A. 取代反应 B. 氧化反应 C. 还原反应 D. 加成反应
31. 写出满足下列条件的D的同分异构体的结构简式___________。
①能发生银镜反应;②遇溶液显紫色;③含有苯环;
④核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2:2:2:1:1。
32. 根据题目所给反应信息,设计由与为原料,合成的合成路线___________(无机试剂任选)。
【答案】25. 醚键和羟基
26. 27. 苯乙酸 28. D
29. 30. A
31. 32.
【解析】
【分析】有机物A与有机物B发生反应生成有机物C,有机物C与有机物D在多聚磷酸的条件下反应生成有机物E,根据物质化学式和有机物E的结构可以推测,有机物C的结构为,进而推断出有机物D的结构为;有机物E与有机物F反应生成有机物G,F的核磁共振氢谱显示为两组峰,峰面积比为,结合G结构,F结构简式为,有机物G根据已知条件发生反应生成有机物H,则有机物H的结构为,有机物H发生两步反应得到目标化合物J(奥培米芬);
【25题详解】
根据有机物A的结构,有机物A中的含氧官能团是醚键和羟基。
【26题详解】
由分析,有机物C的结构为;
【27题详解】
D的结构为,化学名称为苯乙酸;
【28题详解】
A.A分子中含饱和碳原子,饱和碳原子为四面体形,则所有原子不共面,错误;
B.由结构,B的分子式为,错误;
C.I中酯基和氯原子都能和氢氧化钠反应,则与足量溶液反应,最多消耗2mol,错误;
D.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;由结构,上述A、B、E、G、I、J分子中均不含手性碳原子,正确;
故选D;
【29题详解】
由分析,F结构简式为;
【30题详解】
根据流程,有机物I在乙醇、H+加热条件下生成有机物J,从J的结构中可以看出,其酯基被取代转化为羟基,为取代反应;故选A;
【31题详解】
能发生银镜反应说明该结构中含有醛基,能遇FeCl3溶液显紫色说明该结构中含有酚羟基,核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为2:2:2:1:1,说明这种同分异构体中不能含有甲基且结构为一种对称结构,因此,这种同分异构体的结构简式为:。
【32题详解】
中羟基氧化为羧基得到,发生C、D生成的E的反应原理生成,再和生成,羟基发生消去反应生成产物,故为:。
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2025学年第一学期高三年级化学期中考试试卷
(高考班)
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间60分钟。
2.本考试设试卷和答题纸两部分,所有答案必须涂(选择题)或写(非选择题)在答题纸上,做在试卷上一律不得分。
3.考生务必在答题纸上清楚填写姓名、准考证号,考试中可以使用计算器。
4.本试题的选择题,没有特别注明,为单选题,只有一个正确选项;若注明不定项,有1~2个正确选项,多选、错选不得分,漏选得一半分。
可能用到的相对原子质量:H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 S-32 Ni-59
一、镍的配合物(本题共20分)
我国化学研究人员用和等合成了一个镍的一维链状配位化合物(如图),对镍配合物在磁性、电化学性质等方面的研究提出了理论指导。
1. 基态O原子核外共有___________种能量不同的电子,O元素在元素周期表中的位置是___________。基态Ni原子的价电子排布式为___________,Ni元素在周期表中属于___________区。
2. C、N、O三种元素原子半径最大的是___________,第一电离能最大的是___________(均填元素符号)。
3. 镍的一维链状配位化合物中,碳原子的杂化方式为___________。
4. 已知:的沸点为,的沸点为。的沸点高于的沸点的主要原因是___________。
5. 镍粉在CO中低温加热,生成无色挥发性液态,呈四面体构型。是___________晶体,易溶于下列液体中的___________(不定项)。
A. 水 B. 四氯化碳 C. 苯 D. 硫酸镍溶液
6. 氧化镍的晶胞结构如下图所示。该晶体中,与1个距离相等且最近的构成的空间结构为___________,若为阿伏加德罗常数的值,晶胞中最近的之间的距离为acm,则氧化镍的密度为___________。
二、含硫废水、废气的处理(本题共18分)
石油天然气开采和炼制过程中会产生大量含硫废水(其中S元素的主要化合价是-2价),对设备、环境等造成严重危害。已知:常温下溶解度为(体积)。
下图为常温下、、在水溶液中的物质的量分数随变化的分布曲线,回答下列问题:
7. 由图判断,的一级电离平衡常数为___________。
8. 常温下,电离程度___________水解程度(填“>”或“<”或“=”),理由是:___________。
9. 以酚酞为指示剂,将溶液滴入溶液中,滴定终点的离子方程式是___________。
10. 向的含硫废水中加入适量的溶液,产生黑色沉淀且溶液的降低。用平衡移动的原理解释溶液降低的原因:___________。
氧化还原法处理含的废水:向含的废水中加入一定浓度的溶液,加适量酸,溶液产生淡黄色沉淀。
11. 反应的离子方程式是___________。
12. 不同时,硫化物去除率随时间的变化曲线如图所示。试分析本工艺选择控制体系的,而不是去除率更高的的主要原因:___________。
13. 处理某废气中的,是将废气与空气混合通入、、的混合液中,其转化的流程如图所示。下列说法正确的是___________(不定项)。
A. 转化过程中参与循环的离子只有
B. 转化过程有四种元素的化合价发生了变化
C. 过程中发生的反应为
D. 氧化性由强到弱的顺序:
催化重整法处理。可以用作脱除的催化剂,脱除过程如图所示。
14. 脱除时需先进行吸附。按图乙方式进行吸附,其吸附能力比按图甲强,请从结构角度解释其原因___________。
三、NOx的综合治理(本题共22分)
15. 以NOx为主要成分的雾霾综合治理是当前重要的研究课题,其中汽车尾气的处理尤为重要。请回答下列问题:
(1)某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将N2O4“固定”,能高选择性吸附NO2。废气中的NO2被吸附后,经处理能全部转化为HNO3。原理示意图如下。
已知:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,下列说法错误的是__________
A. 温度升高时不利于NO2吸附
B. 多孔材料“固定”N2O4,促进2NO2(g)N2O4(g)平衡正向移动
C. 转化为HNO3的反应是2N2O4 + O2 + 2H2O = 4HNO3
D. 每获得0.4mol HNO3时,转移电子的数目为6.02×1022
(2)NO和CO均为汽车尾气的成分,在催化转换器中可发生反应:2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) ,已知该反应为自发反应,则该反应的反应热ΔH___________0(填“>”或“<”或“=”)。
(3)已知:N2(g) + O2(g)=2NO(g) ΔH= a kJ·mol-1
C(s) + O2(g)=CO2(g) ΔH= b kJ·mol-1
2C(s) + O2(g)=2CO(g) ΔH= c kJ·mol-1
则2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH=___________kJ·mol-1 (用含a、b、c的表达式表示)。
(4)一定温度下,将2 mol CO、4 mol NO充入2 L密闭容器。5 min到达平衡,测得N2的物质的量为0.5 mol,则:
①5min内v(NO)=___________。该反应的平衡常数的数值为K=___________(保留两位小数)。
②该条件下,可判断此反应到达平衡的标志是______
A.单位时间内,消耗2 mol CO同时形成1 mol N2
B.混合气体的平均相对分子质量不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.CO与NO的转化率比值不再改变
(5)某研究小组探究催化剂Ⅰ、Ⅱ对CO、NO转化的影响。将CO和NO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中N2的含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如图所示:
①由图可知:要达到最大脱氮率,该反应应采取的最佳实验条件为___________。
②温度低于200℃时,图中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高变化不大的主要原因是___________。
(6)在酸性溶液中,间接电化学法可对NO进行无害化处理,其工作原理如图所示。
①阳极反应为:___________;
②为使电解产物全部转化为NH4NO3,需要补充物质A,A是___________。
四、刻蚀含铜的电路板(本题共20分)
过氧化氢和盐酸的混合溶液可以刻蚀含铜的电路板。
16. 请写出用过氧化氢和盐酸刻蚀电路板时发生的离子反应方程式___________。
17. 当反应一段时间后,随着溶液变蓝,气泡产生的速率加快,可能的原因是___________。
含铜电路板也可以用进行刻蚀,对刻蚀后的液体(、和)进行处理以提取、,流程如下图:
18. 从滤液A中提取的操作为:加入少量铁粉后,先浓缩滤液至出现少量晶体,趁热过滤,取溶液,___________,过滤,洗涤,干燥。开始时,加入少量铁粉的目的为___________。
19. 检验溶液B中提取出的上粘附的已经洗净的操作为___________。
20. 制备时,将铜溶解于、的混酸中,此过程中产生的红棕色气体为___________产物(选填“氧化”或“还原”)。
利用滴定法可测定所得的纯度,操作如下:
①取样品,加入足量溶液溶解(用于防止干扰实验:)。
②滴加足量溶液,发生反应:。
③再用的标准溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,到达滴定终点时消耗标准溶液,发生的反应为:。
21. 已知溶液呈酸性,则水解程度___________(填“>”、“<”或“=”),稀释后溶液中的值___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
22. 接近滴定终点时,向溶液中滴加,会发现沉淀转化为,其沉淀转化的原因是___________。
23. 已知能够吸附大量,若不加,则测得的纯度___________。
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
24. 计算样品的纯度:___________(结果用a、c、V的代数式表示,写出计算过程)。
五、奥培米芬的合成(本题共20分)
奥培米芬(化合物J)是一种雌激素受体调节剂,以下是一种合成路线(部分反应条件已简化)。
已知:
25. A中含氧官能团的名称是___________。
26. C的结构简式为___________。
27. D的化学名称为___________。
28. 下列说法正确的是___________。
A. A分子中所有原子可能共面
B. B的分子式为
C. 与足量溶液反应,最多消耗
D. 上述A、B、E、G、I、J分子中均不含手性碳原子
29. F的核磁共振氢谱显示为两组峰,峰面积比为,其结构简式为___________。
30. 由I生成J的反应类型是___________。
A. 取代反应 B. 氧化反应 C. 还原反应 D. 加成反应
31. 写出满足下列条件的D的同分异构体的结构简式___________。
①能发生银镜反应;②遇溶液显紫色;③含有苯环;
④核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2:2:2:1:1。
32. 根据题目所给反应信息,设计由与为原料,合成的合成路线___________(无机试剂任选)。
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