内容正文:
综合02 非选择题
1.(2025·高二下·上海市光明中学·期中)为研究海水提溴工艺,甲、乙两同学分别设计了如下实验流程:
甲:苦卤含溴海水含溴空气溴水混合物溴蒸气液溴
乙:苦卤含溴海水溴蒸气液溴
(1)步骤③通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用了溴的___________性。
(2)甲同学步骤⑤所发生反应的离子反应方程式为___________。
(3)对比甲、乙两流程,最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同,其中符合工业生产要求的是___________(填“甲”或“乙”),理由___________。
【答案】(1)挥发
(2)2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
(3)甲 含溴海水中溴的浓度低,直接蒸馏成本高,甲流程中③④⑤步实际上是溴的富集过程,可提高溴的浓度,减少能源消耗,降低成本
【分析】(1)含溴海水中溴的浓度低,直接蒸馏成本高,工业上常常先进行溴的富集,再提取溴单质;
(2)步骤③通入热空气或水蒸气吹出Br2,说明Br2的沸点不高,易挥发;步骤④中用二氧化硫将溴单质还原为溴化氢,二氧化硫被氧化为硫酸,从而达到富集溴的目的。
【解析】(1)步骤③通入热空气或水蒸气吹出Br2,说明Br2的沸点低,易挥发,是利用了溴的易挥发的性质;
(2)在步骤④中将含有Br2的空气被SO2溶液吸收,发生反应:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,使溴元素得到富集;在步骤⑤中,向富集溴的溶液中足量Cl2,又发生反应:Cl2+2HBr=Br2+2HCl,该反应的离子方程式为:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,从而制取得到单质溴;
(3)对比甲、乙两流程,最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同。因为海水中溴离子的浓度很低,所以要先进行溴元素的富集,然后再将溴离子氧化得到单质溴,故较符合实际工业生产要求的是甲;
2.(2025·高二下·上海市闵行区·期中)如图(a)所示,在两支Y形试管的一侧支管中分别放和,另一侧支管中分别加入稀盐酸。将两支Y形管同时倾斜并利用磁力搅器搅拌使盐酸跟固体充分反应,利用数字技术采集压强数据如图(b)所示。
(1)上图(b)中,曲线变化趋势较为平级,解释正确的是________。
A.与盐酸没有发生反应
B.与盐酸反应生成的是
C.时溶液中溶质只有
(2)图(b)显示与盐酸反应后压强迅速增大。用离子方程式表示原因___________。
【答案】(1)B
(2)
【解析】(1)上图(b)中,曲线变化趋势较为平级,未产生气体,与盐酸反应生成的是,方程式,故选B。
(2)图(b)显示与盐酸反应后压强迅速增大,发生的反应为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,离子方程式为:。
3.(2025·高二下·上海市闵行区·期中)科研人员发现捕获和转化还可通过如下途径实现。原理如下图。
(1)过程①__________(选填“属于”“不属于”)氧化还原反应;属于__________。
A.强电解质 B.弱电解质 C.非电解质
(2)指出过程②中的氧化剂是__________、__________。
(3)指出上述转化过程的一个优点__________。
【答案】(1)不属于 A
(2)CaCO3 CH4
(3)转化过程中,CaO和CaCO3可以循环利用
【分析】过程①为CaO+CO2=CaCO3,②为。
【解析】(1)过程①为CaO+CO2=CaCO3,元素化合价未发生变化,不属于氧化还原反应;属于盐类物质,虽然难溶于水,但是溶于水的部分能够完全电离,属于强电解质,故选A。
(2)过程②中,CaCO3中C元素化合价降低,CH4中C元素化合价升高、H元素化合价降低,则氧化剂为CaCO3、CH4。
(3)过程①为CaO+CO2=CaCO3,②为,CaO在①中消耗、②中生成,CaCO3在①中生成、②中消耗,上述转化过程的优点:转化过程中,CaO和CaCO3可以循环利用。
4.(2025·高二下·上海市闵行区·期中)硝酸铵()是一种常用的氮肥,其工业生产流程如下图。
(1)中含有的化学键为__________、__________。
(2)A步骤中,铁砂网作用是__________。(双选)
A.作催化剂 B.还原 C.氧化 D.加快化学反应速率
(3)吸收塔C中通入的空气与反应的化学方程式为____________。
【答案】(1)离子键 共价键
(2)AD
(3)2NO+O2=2NO2
【解析】(1)中铵根和硝酸根之间为离子键,铵根内和硝酸根内有共价键,故含有离子键和共价键;
(2)A步骤中铁砂网作用是作催化剂,加快化学反应速率,答案为AD;
(3)吸收塔C中通入的空气与反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2。
5.(2025·高二下·上海市闵行区·期中)已知遇水极易水解,原理是:。为了探究外界条件对氯化铁水解平衡的影响,某兴趣小组设计实验方案,获得如下数据(的浓度为,忽略溶液体积的变化)。已知:数值越小,酸性越强。
实验
温度
1
10
0
0
0
25
0.74
2
10
90
0
0
25
1.62
3
10
90
0
0
35
1.47
4
10
90
a
0
25
x
5
10
90
0
b
25
y
(1)实验2和实验3的目的是__________。
继续查阅资料发现,加入强电解质后,由于溶液中离子总浓度增大,离子间的相互作用增强,水解程度会改变。该兴趣小组利用手持技术得到实验4和实验5的结果分别如图1和图2所示。
(2)根据实验现象,提出假设:
a.对的水解有促进作用;
b.___________。
(3)设计实验证明假设a是否成立(写出实验操作、试剂、现象和结论)_______。
【答案】(1)探究温度对氯化铁水解平衡的影响
(2)硫酸根离子对铁离子的水解活性有抑制作用
(3)向氯化铁溶液中加入一定量的氯化钠固体,若pH减小,说明假设a正确
【分析】探究外界条件对氯化铁水解平衡的影响,要控制变量,需要唯一变量,实验2和实验3的温度不同,引起水解程度不同,导致pH变化,实验4和实验5分别加入氯化钠和硫酸钠,结合图像pH变大,提出假设硫酸根离子对铁离子的水解活性有抑制作用,若证明假设a成立,则其他条件一致,氯离子浓度越大,pH会减小,说明假设a正确,据此解答。
【解析】(1)由表格中实验2和实验3的数据可知温度不同,所以目的是探究温度对氯化铁水解平衡的影响;
(2)由图1知,加入强电解质氯化钠后pH减小,则促进水解,对应假设a:氯离子对铁离子的水解活性有促进作用;图2中加入强电解质硫酸钠后pH增大,则对应假设b,故可提出假设:硫酸根离子对铁离子的水解活性有抑制作用;
(3)由于假设a是氯离子对铁离子的水解活性有促进作用,则设计的思路就是增加氯离子浓度,测量溶液的pH变化,故可向氯化铁溶液中加入一定量的氯化钠固体,若pH减小,说明假设a正确。
(2025·高二下·上海川沙中学·期中)乳酸亚铁是一种常用的补血剂,乳酸亚铁易溶于水,可由乳酸和碳酸亚铁反应制得,现以铁屑制备乳酸亚铁如图所示:
6.书写转化的离子方程式_______。
7.能否用酸性溶液检验乳酸亚铁溶液中的?_______(填“能”或“不能”),理由是_______。
【答案】6. 7. 不能 乳酸根离子也能被酸性高锰酸钾氧化
【解析】6.铁屑与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的离子方程式为;
7.乳酸根中含有羟基,且该羟基能被酸性高锰酸钾氧化,故不能用酸性溶液检验乳酸亚铁溶液中的。
8.(2025·高二下·上海市闵行区·期中)在土壤中可产生和,在细菌的参与下可以促使、N两种元素进行氧化还原反应,并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如下图所示。
(1)的电离方程式为___________。
(2)上图循环图中,从转化为的过程属于_________。
A硝化作用 B.反硝化作用
(3)设计实验,检验溶液中铵根离子___________。
(4)土壤中的铁循环可用于水体脱氮。铁循环脱除水体中硝态氮和氨态氮的原理分别为:
①
②。
若转移的电子数相等,则反应①②中生成的物质的量之比为________。
【答案】(1)
(2)A
(3)取少量待测溶液于试管中,加入浓NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,说明原溶液中有铵根
(4)3:5
【解析】(1)为强电解质,完全电离为铵根和硝酸根,电离方程式为:;
(2)由图中可知,变为N2是反硝化作用,即是化合价降低的过程,从转化为的过程化合价价升高,属于硝化作用,答案为A;
(3)检验溶液中铵根离子方法为:取少量待测溶液于试管中,加入浓NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,说明原溶液中有铵根;
(4)反应①中若生成1molN2,转移10mol电子,反应②中若生成1molN2,转移6mol电子,故若转移的电子数相等,则反应①②中生成的物质的量之比为3:5。
(2025·高二下·上海市光明中学·期中)人类的生产和生活都离不开金属。金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示:
9.由上图可知,人类冶炼金属的年代远近主要和___________有关。
10.下列有关金属冶炼的叙述中,错误的是___________。
A.工业上常用电解饱和食盐水来制备金属钠
B.加热分解氧化汞可制取金属汞
C.湿法炼铜可以用钠与硫酸铜溶液反应
D.工业上冶炼铜、铁时主要采用热还原法
11.铝的使用距今仅200年左右,现如今铝的年产量得到大幅度的提高。铝虽然较活泼,但抗腐蚀性能好,原因是___________(用化学方程式表示)。
【答案】9.金属活动性 10.AC 11.4Al+3O2=2Al2O3
【解析】9.由图可知,金属的金属活动性越弱,冶炼年代越早,而金属的活动性越强,冶炼年代越晚,说明人类冶炼金属的年代远近主要和金属活动性有关;
10.A.工业上常用电解熔融氯化钠制备金属钠,故A错误;
B. 氧化汞受热分解为汞和氧气,加热分解氧化汞可制取金属汞,故B正确;
C. 钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀、硫酸钠、氢气,湿法炼铜不能用钠与硫酸铜溶液反应,湿法炼铜用铁与硫酸铜溶液反应,故C错误;
D. 铜、铁属于活泼性一般的金属,工业上主要采用热还原法冶炼铜、铁,故D正确;
选AC;
11.铝的使用距今仅200年左右,现如今铝的年产量得到大幅度的提高。铝虽然较活泼,铝易与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,4Al+3O2=2Al2O3,所以抗腐蚀性能好。
(2025·高二下·上海市光明中学·期中)二氧化钛是一种常用的金属氧化物。工业上常用钛铁矿(主要成分为,其中Ti元素的化合价为)来提取,其中通常混有一定量的赤铁矿(主要成分为),该工艺流程如下:
12.结合流程,判断下列关于的说法,错误的是___________。
A.发生复分解反应生成
B.煅烧时,发生还原反应生成
C.流程中“结晶”的具体步骤是:加热浓缩、冷却结晶
D.保存溶液时需要加铁粉
13.关于铁及其合金的性质,下列说法错误的是___________。
A.在元素周期表中,铁属于副族元素
B.生铁和钢的性质差异主要是碳含量的不同
C.铁和不同非金属单质反应产物中的铁元素价态可能不同
D.铁在氧气中燃烧后,可以使用磁铁验证是否有铁单质剩余
14.将上述实验中得到的溶于水,取2mL该溶液于试管中,向其中滴加几滴NaOH溶液。看到的现象是___________,请写出这个过程中发生的化学反应方程式___________,___________。
15.检验是否变质的试剂是___________。
16.根据②处的反应可知和两种微粒中___________氧化性更强,判断依据是___________。
17.经检测,某次使用的混合矿石中约含有质量分数50%的,40%的,其它杂质中不含铁元素。若使用1吨该矿石冶炼,能得到___________吨。同时得到副产物___________吨(不考虑生产过程中的损失,保留两位小数写出计算过程)。
【答案】12.B 13.D 14.先生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 15.溶液
16. 铁粉可将还原为,而不能还原
17.
【分析】钛铁矿的主要成分为,赤铁矿的主要成分为,二者形成混合矿石,向混合矿石中加入稀硫酸,形成、、的混合溶液,向其中加入过量的铁粉,溶液中与铁粉结合,被还原为,此时溶液中存在和,结晶过滤后得到和溶液,调节溶液的后可将转化为,煅烧后得到的最终产物为。
12.A.钛铁矿的主要成分为,其中Ti元素的化合价为,调节,发生反应生成,中Ti元素的化合价也为,化合价未发生变化,因此发生的是复分解反应,A项正确;
B.经煅烧生成了,两种物质中Ti均为+4价,化合价未发生变化,因此没有发生还原反应,B项错误;
C.流程中和的混合溶液需经过加热浓缩、冷却结晶才可得到,C项正确;
D.易被氧化为,在保存时,向试剂瓶中加入铁粉,可发生反应,从而可防止被氧化,D项正确;
答案选B;
13.A.铁在周期表中处于VIII族,属于副族元素,A项正确;
B.生铁是含碳量大于2%的铁碳合金,钢是含碳量小于2%的铁碳合金,故生铁和钢的性质差异主要是碳含量的不同,B项正确;
C.铁与、等强氧化剂反应生成的产物中Fe为+3价,与S等弱氧化剂反应时,生成的产物中Fe为+2价,因此铁和不同非金属单质反应产物中的铁元素价态可能不同,C项正确;
D.铁在氧气中燃烧后得到的产物是,具有磁性,因此不能用磁铁验证是否有铁单质剩余,D项错误;
答案选D;
14.将得到的溶于水,得到溶液,取2mL该溶液于试管中,向其中滴加几滴溶液,与发生反应生成白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色的,过程中发生的反应分别为、;
15.变质后被氧化为,可利用溶液检验的存在,因此可用溶液检验是否变质;
16.②处向、、的混合溶液中加入过量的铁粉,溶液中与铁粉结合,被还原为,而与铁粉不反应,说明的氧化性强于;
17.根据Ti守恒可得,1t 矿石中含50%的可知可生成的质量为;1t矿石中含50%的,含40%的,结合反应可得生成副产物的质量为。
(2025·高二下·上海交大附中·期中)一种利用生物催化高效合成五元碳环中间体ⅴ的合成路线如图所示(加料顺序、反应条件略):
已知:;
。
回答下列问题:
18.化合物ⅳ的名称是___________,化合物ⅳ和是否互为同系物?___________(A.是 B.否)。
19.写出化合物ⅱ和足量反应的化学方程式___________。
20.化合物ⅴ中官能团的名称是___________,化合物ⅴ的一种同分异构体能与饱和溶液反应,核磁共振氢谱上只有4组峰,该同分异构体的结构简式为___________(任写一种)。
21.关于上述相关物质及转化,下列说法正确的是___________。
A.反应③中,被氧化
B.一定条件下,化合物ⅰ能和HCl反应
C.可用酸性高锰酸钾溶液区分化合物ⅲ和ⅴ
D.预测化合物ⅱ和ⅳ均溶于水,能与水形成氢键
22.结合题图路线和已知信息,以和化合物ⅱ为有机原料(无机原料任选),合成化合物ⅵ,设计合成路线。在该路线中:
①第一步反应生成的芳香族化合物产物是___________。
②路线中涉及原子利用率100%的反应,该步得到的产物为___________。
③合成路线中仅涉及单键断裂与形成的化学方程式为___________。
【答案】18. 2-氨基丙酸或-丙氨酸 B 19.+H2→
20.羟基、酮羰基 或或 21.BD
22.
【分析】有机物ⅰ和ⅱ发生取代反应生成ⅲ、ⅳ,ⅲ和NADH发生加成反应生成ⅴ,HCOOH和NAD+反应再生成CO2和NADH,据此解答;
18.化合物ⅳ()含有氨基和羧基,根据官能团可判断其为氨基酸,名称为2-氨基丙酸或-丙氨酸;化合物ⅳ和的官能团数目不同,不是同系物;
19.化合物ⅱ()和足量反应的化学方程式:+H2→;
20.根据化合物ⅴ()的结构简式可知,含氧官能团的名称是羟基、酮羰基,化合物ⅴ分子含有6个C、2个O,不饱和度为2,其同分异构体能与饱和溶液反应,说明含有-COOH,且核磁共振氢谱上只有4组峰,即只有4种等效氢,则该同分异构体的结构简式为或或;
21.A.反应③中,HCOOH被氧化生成,则→NADH为还原反应,被还原,A错误;
B.化合物ⅰ()含有碳碳双键可以与HCl发生加成反应,B正确;
C.化合物v()含有羟基和羰基,化合物ⅲ()的结构中含碳碳双键和醇羟基,均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则不可用酸性高锰酸钾溶液区分化合物v和ⅲ,C错误;
D.化合物ⅱ()中的羧基和化合物ⅳ()中的羧基、氨基均能与水形成氢键,均溶于水,D正确;
故选BD;
22.以和化合物ⅱ()为有机原料,合成化合物ⅵ的合成路线可以采用逆推法,先推出其单体为,结合题目与所给信息可设计合成路线为:;
①第一步反应可以参考题干中的反应①,则第一步反应生成的芳香族化合物产物是;
②路线中涉及的原子利用率100%的反应是与HCN发生的加成反应,该步得到的产物为;
③合成路线中仅涉及单键断裂与形成的化学方程式是最后一步的缩聚反应,其化学方程式为:。
(2025·高二下·上海川沙中学·期中)某小组以电石(主要成分是;含少量杂质,遇水产生杂质气体)为原料制备草酸并探究草酸的性质、测定粗草酸产品的纯度。
23.盛装50%硝酸溶液的装置名称是_______。
24.下列说法错误的是_______。
A.的电子式: B.乙炔的球棍模型:
C.为除去,装置b盛放溶液 D.应添加装置对乙炔气体进行尾气处理
25.装置C中乙炔通入硝酸溶液,发生反应:。标出电子转移的数目和方向_______。
26.称取草酸粗产品配制成溶液,准确量取所配溶液于锥形瓶中,加入足量稀硫酸,用标准溶液滴定至终点,发生反应:;共消耗标准液体积为。该粗产品的纯度为_______%(假设杂质不参加反应,用含w、c、V的代数式表示)
【答案】23.分液漏斗 24.B 25.
26.
【分析】装置A中饱和食盐水和电石反应生成乙炔,得到乙炔中混有杂质,通过B装置中溶液除去,乙炔进入C装置中和浓硝酸反应生成草酸,尾气使用氢氧化钠溶液吸收;
23.盛装50%硝酸溶液的装置名称是分液漏斗;
24.A.是由钙离子和离子构成的,电子式:,A正确;
B.乙炔为直线形分子,球棍模型:,B错误;
C.硫化氢能和氢氧化钠溶液反应,而乙炔不和氢氧化钠反应,为除去,装置b可以盛放溶液,C正确;
D.浓硝酸氧化乙炔生成草酸,硝酸会被还原为氮的氧化物气体,氢氧化钠溶液可以吸收尾气氮氧化物,实验中过量的乙炔不能被氢氧化钠溶液吸收,故需添加装置对乙炔气体进行尾气处理,D正确;
故选B;
25.,反应中碳化合价由-1升高为+3、氮化合价由+5降低为+2、+4,1mol反应会存在8mol电子转移,用双线桥标出电子转移的数目和方向为;
26.由方程式可知,该粗产品的纯度为。
27.(2025·高二下·上海市格致中学·期中)硫酸工业在化学工业中历史悠久,世界硫酸产量仍在逐渐增长。
(1)下列物质中,能作为制硫酸的原料是 (不定项)。
A.硫黄 B.电石 C.冶炼烟气 D.大理石
工业上常以黄铁矿(主要成分是)为原料。采用接触法生产硫酸。
(2)沸腾炉中,黄铁矿进行粉碎处理的目的是_________。
在转化器中,催化氧化制取。催化作用下反应过程的能量变化曲线如下图所示。
(3)该反应决速步的活化能为__________(用含“E”的式子表示,下同)。
(4)第二步反应的热化学方程式为__________。
在压强分别为50kPa和100kPa的恒压密闭容器中以不同组成进料发生反应,达到平衡时的体积分数与温度的变化关系如下图所示。三种进料组成分别为第一种2mol 和1mol ,第二种1mol 和1mol ,第三种1mol 、1mol 和1mol Ne。
(5)压强为50kPa对应的图为__________
A.甲 B.乙
(6)曲线c对应的进料组成为第__________种(填“一”、“二”或“三”,下同),曲线a对应的进料组成为第__________种。
(7)图乙中,400K时,平衡时的体积分数为25%,的分压为__________kPa,的转化率为(保留两位有效数字,下同)__________,该反应的平衡常数__________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(8)硫酸工业生产中吸收率与进入吸收塔的硫酸浓度和温度关系如下图,由图可知吸收所用硫酸的适宜浓度为98.3%,适宜温度为__________,而工业生产中一般采用60℃的可能原因是__________。
研究发现,可以用次氯酸钠碱性废水(含有杂质)处理硫酸工业尾气,以减少空气污染,处理流程如下:
已知:次氯酸钠高温时不稳定会分解。
(9)提高脱硫率的可行措施有__________(不定项);温度控制在40~60℃之间,脱硫率较高,分析温度不宜过高和过低的原因_______。
A.加快通入尾气的速率
B.吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触
C.适当提高碱液浓度
某科研单位利用电化学原理,使用来制备硫酸装置如下图所示。质子交换膜只允许通过。
(10)的移动方向为__________。
A.a→b B.a←b
【答案】(1)AC
(2)增大反应物接触面积,加快反应速率,充分反应
(3)
(4)
(5)A
(6)一 三
(7)12.5 67% 0.16
(8) 40℃ 增加吸收速率
(9)BC
(10)A
【解析】(1)硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,生成的二氧化硫发生催化氧化反应能生成三氧化硫,三氧化硫被浓硫酸吸收可以制得硫酸;冶炼烟气中含有二氧化硫,经分离提纯得到的二氧化硫可以用于制备硫酸;而电石和大理石中不含有硫元素,不能用于制备硫酸,所以能作为制硫酸的原料是硫磺和冶炼烟气,故选AC;
(2)沸腾炉中,黄铁矿进行粉碎处理可以增大固体表面积,有利于增大反应物的接触面积,加快反应速率,充分反应,故答案为:增大反应物接触面积,加快反应速率,充分反应;
(3)反应的活化能越大,反应速率越慢,慢反应是反应的决速步,由图可知,第一步反应的活化能大于第二步,则反应的决速步为第一步反应,反应的活化能为()kJ/mol,故答案为:;
(4)第二步反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,反应的焓变,则反应的热化学方程式为,故答案为: ;
(5)二氧化硫的催化氧化反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,三氧化硫的体积分数增大,由图可知,温度一定、投料比一定时,甲图对应三氧化硫的体积分数小于乙图,所以压强为50kPa对应的图为甲图,故选A;
(6)恒温恒压条件下,第一种进料组与第二、三种进料组相比,相当于恒压下增加了二氧化硫的浓度,平衡向正反应方向移动,三氧化硫的体积分数增大,所以曲线c对应的进料组成为第一种;该反应是气体体积减小的反应,第三种和第二种相比较,恒压加入不参与反应的氦气相当于减小压强,平衡向逆反应方向移动,三氧化硫的体积分数减小,所以曲线a对应的进料组成为第三种,故答案为:一;三;
(7)曲线a为二氧化硫、氧气和氖气的物质的量都为1mol,由图可知,图乙中400K时三氧化硫的体积分数为25%,设平衡时反应消耗amol氧气,由题意可建立如下三段式:
由三氧化硫的体积分数可得:×100%=25%,解得a=,则平衡时二氧化硫的转化率为×100%≈67%,二氧化硫、氧气、三氧化硫的分压分别为×100kPa=12.5kPa、×100kPa=25kPa、×100kPa=25kPa,反应的平衡常数Kp==0.16,故答案为:12.5;67%;0.16;
(8)由图可知,用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫时,温度为40℃条件下三氧化硫的吸收率最大,所以吸收三氧化硫适宜温度为40℃;温度越高,反应速率越快,所以而工业生产中一般采用60℃是因为可以增加三氧化硫的吸收速率,故答案为:40℃;增加吸收速率;
(9)A.加快通入尾气的速率不利于二氧化硫与碱溶液充分反应,不能提高脱硫率,故错误;
B.吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触有利于二氧化硫和碱溶液充分反应,能提高脱硫率,故正确;
C.适当提高碱液浓度有利于二氧化硫和碱溶液充分反应,能提高脱硫率,故正确;
故选BC;
(10)由图可知,通入二氧化硫的a电极为原电池的负极,通入氧气的b电极为正极,则氢离子的移动方向为a→b,故选A。
28.(2025·高二下·上海市建平中学·期中)碳酸锰是制造高性能磁性材料的主要原料。工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺流程如图所示。
已知:
①25℃时,,;
②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子
开始沉淀的pH
3.4
1.5
6.3
6.2
6.9
8.1
沉淀完全的pH
4.7
2.8
8.3
8.2
8.9
10.1
回答下列问题:
(1)Mn元素位于元素周期表的______区,基态Mn原子的价电子的轨道表示式为______。
(2)保持其他条件不变,在不同温度下“酸浸”时锰元素的浸出率随时间的变化如图,则“酸浸”的最佳温度是______℃,最佳时间是______min。
(3)“氧化”中将氧化成的离子方程式为______。
(4)“调pH”除铁、铝元素,溶液的pH范围应调节为:______,滤渣2的主要成分是(填化学式)______。
(5)“除杂”的目的是除去和,“除杂”后所得滤液中,______。
(6)“沉锰”中发生反应的离子方程式为______。
(7)某种含氧空位的锰的氧化物晶胞如图所示,______。
【答案】(1)d区
(2)70 120
(3)
(4)4.7—6.2
(5)
(6)
(7)
【分析】由题给流程可知,向天然二氧化锰粉与硫化锰矿中加入硫酸溶液溶浸,将金属元素转化为硫酸盐,硫元素转化为单质硫,二氧化硅不与硫酸溶液反应,过滤得到含有硫、二氧化硅的滤渣和滤液;向滤液中加入二氧化锰,将溶液中的亚铁离子转化为铁离子,向反应后的溶液中加入氨水调节溶液pH在4.7—6.2的范围内,将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣和滤液;向滤液中加入硫化钠溶液,将溶液中的锌离子、镍离子转化为硫化锌、硫化镍沉淀,过滤得到含有硫化锌、硫化镍的滤渣和滤液;向滤液中加入碳酸氢铵溶液,将溶液中的锰离子转化为碳酸锰沉淀,过滤得到碳酸锰。
【解析】(1)
锰元素的原子序数为25,基态原子的价电子排布式为3d54s2,轨道表示式为,处于元素周期表的d区,故答案为:d;;
(2)由图可知,温度为70℃、时间为120min时锰元素的浸出率最高,所以酸浸最佳温度为70℃、最佳时间为120min,故答案为:70;120;
(3)由分析可知,加入二氧化锰的目的将溶液中的亚铁离子转化为铁离子,反应的离子方程式为,故答案为:;
(4)由分析可知,加入氨水调节溶液pH在4.7—6.2的范围内的目的是,将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,故答案为:4.7—6.2;;
(5)滤液中=,故答案为:;
(6)加入碳酸氢铵溶液的目的是将溶液中的锰离子转化为碳酸锰沉淀,反应的离子方程式为,故答案为:;
(7)由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的个数为8×+6×=4,位于棱上的锰原子个数为12×=3,则由化学式可得:1:(1—x)=4:3,解得x=,故答案为:。
29.(2025·高二下·上海市进才中学·期中)聚甲基丙烯酸乙酯(下图H)被广泛应用于装备制造、航空航天、交通运输等领域。以甲基丙烯和乙醇合成H的路线如下:
(1)写出F中官能团的名称___________。
(2)的反应类型是___________。
A.取代反应 B.加成反应 C.消去反应 D.聚合反应
(3)的试剂和反应条件分别是___________。
(4)D的结构简式是:___________。
(5)含有和-COOH的F的同分异构体(含立体异构)有___________种。
A.1 B.2 C.3 D.4
(6)A中最多有___________个原子在一个平面上。
A.4 B.6 C.8 D.10
(7)标准状况下,0.5molE与足量钠反应,产生氢气的体积是___________L。
A.11.2 B.22.4 C.44.8 D.5.6
(8)请写出化学方程式:
①___________。
②F+乙醇→G___________。
(9)请以乙醛为原料,合成乙酸乙酯,写出有机合成路线。_______(无机试剂任选,流程图的形式参考:AB…标产物)
【答案】(1)碳碳双键,羧基
(2)D
(3)NaOH溶液,加热
(4)
(5)C
(6)C
(7)A
(8)
(9)
【分析】
根据已知路线可知,A与Br2发生加成得到B,B与NaOH溶液发生取代反应得到C,C氧化得到D,D进一步氧化得到E,E在浓硫酸作用下脱水得到F,F与乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应得到G,G含有碳碳双键,最后G发生加聚反应得到H。
【解析】(1)
F为,其含官能团的名称是碳碳双键和羧基,故答案为碳碳双键和羧基;
(2)G含有碳碳双键,最后G→H发生加聚反应,属于聚合反应,故答案为聚合反应,选D;
(3)
B与NaOH溶液加热发生取代反应得到C,故的试剂和反应条件分别是NaOH溶液,加热;
(4)
由上述分析知D的结构简式是;
(5)
已知F为,含有和-COOH的F的同分异构体(含立体异构)有如下三种:(),顺-2-丁烯酸、反-2-丁烯酸,故选C。
(6)
A为,最多有8个原子在一个平面上,分别为碳碳双键的两个碳原子与其所连的4个原子以及两个甲基各有一个氢原子,共8个,故答案为C。
(7)E中羟基和羧基均可与金属钠反应,标准状况下,0.5mol E与足量钠反应,产生氢气0.5mol,体积是11.2L,故答案为A;
(8)
由上述分析知:①反应方程式为;②F+乙醇→G的反应方程式为:。
(9)
乙酸乙酯上一步为乙酸和乙醇,乙醇可以由乙醛与氢气加成得到,乙酸可以由乙醛催化氧化得到,故合成过程路线如下:
30.2022年诺贝尔化学奖授予三位化学家,以表彰他们在点击化学和生物正交化学研究方面的贡献。利用这种技术,可以简单高效地把小分子模块组合到一起,合成出人们所需要的化学分子,其中应用广泛的炔烃-叠氮偶联反应如下所示:
(1)下列说法错误的是_______。
A.Y和甲苯互为同系物
B.Y中有14个σ键
C.Y和H21:1加成的产物有顺反异构
D.上述反应的原子利用率为100%
(2)点击化学的原料之一化合物M(结构如下图),有关M说法正确的是_______。
A.有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.分子中所有碳原子一定共平面
C.一定条件下,1mol该物质和NaOH发生反应,最多可消耗2molNaOH
D.一定条件下,1mol该物质与H2发生反应,最多可消耗5molH2
科学家以乙烯和1,3-丁二烯等为原料,经过多不转化和点击化学反应合成化合物G,合成路线如下(Ph—表示苯基,部分反应条件已简化):
请回答下列问题:
(3)根据反应①,如果要合成所用的原料可以是_______。
A.1,3-戊二烯和2-丁炔 B.2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔
C.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔 D.2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙炔
(4)D为环醚,写出D的结构简式:_______。
(5)写出生成G的化学方程式为:_______。
(6)写出一种符合下列条件的B的同分异构体的结构简式_______。
a.不含环状结构;
b.含有硝基;
c.在同一直线上的碳原子最多且含手性碳的化合物
(7)1,4-环己二酮()广泛应用于有机合成制备。设计以A()为原料合成1,4-环己二酮。(无机试剂任用)_______(合成路线的表示方式为:甲乙……目标产物)
【答案】(1)AC
(2)AC
(3)BD
(4)
(5)
(6)
(7)
【分析】
1,3-丁二烯和乙烯发生加成成环反应得到A,对比C、D分子式,D为环醚,结合C的结构简式可知D为,E与发生已知反应生成G,G的结构简式为,据此分析;
【解析】(1)A.Y含有碳碳三键,甲苯没有,结构不相似,分子组成没有相差若干个CH2,不是同系物,A错误;
B.两个原子间的共价键一定存在1个σ键,Y中有14个σ键,B正确;
C.碳碳双键两端的碳原子分别连有两个不同的原子或基团存在顺反异构,Y和H21:1加成的产物苯乙烯不符合此结构要求,没有顺反异构,C错误;
D.该反应是加成反应,原子利用率100%,D正确;
故选AC;
(2)A.分子中含有碳碳三键,有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;
B.分子中含有异丁基,中心碳原子为sp3杂化,所有碳原子不可能共平面,B错误;
C.该分子苯环上连有溴原子,水解消耗NaOH,及水解生成的酚羟基消耗NaOH,1mol该物质和NaOH发生反应,最多可消耗2molNaOH,C正确;
D.该分子含有2个碳碳三键和1个苯环,1mol该物质与H2发生反应,最多可消耗7molH2,D错误;
故选AC;
(3)
根据反应,要合成所用的原料可以是2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔或者2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙炔,故选BD;
(4)
根据分析,D为;
(5)
E与发生已知反应生成G,化学方程式为:;
(6)
B的分子式为,不含环状结构,有3个不饱和度,含有硝基,在同一直线上的碳原子最多,含有碳碳三键,且含手性碳,一个碳原子连有4个不同的原子或基团,符合条件的同分异构体为;
(7)
与溴加成反应得到,发生消去反应生成环己二烯,与溴加成得到,与氢气加成得到,氢氧化钠水溶液加热,发生水解反应引入羟基,得到,发生催化氧化得到1,4-环己二酮(),合成路线为。
31.(2025·高二下·上海市南洋中学·期中)以邻苯二酚A为原料,合成肾上腺素F的一种路线如下:
(1)A最多有_______个原子共平面。
(2)A的一种芳香族同分异构体H满足下列谱图,此谱图的类型为_______;H的结构简式为_______。
A.核磁共振氢谱 B.红外光谱 C.质谱
(3)写出①的化学方程式_______。
(4)③的反应类型是_______。
A.取代反应 B.消去反应 C.氧化反应 D.还原反应
(5)肾上腺素F的盐酸盐注射液中通常添加维生素C(具还原性),可能的原因是_______。
(6)经前四步反应得到的E为混合物,加入L-酒石酸是为了分离去除与F具有不同药效的同分异构体G,F和G属于_______。
A.构造异构 B.顺反异构 C.对映异构
以酪氨酸()为起始原料,用纯生物法合成,经中间产物多巴胺()也可得肾上腺素。
(7)酪氨酸中不含有的官能团为_______。
A.醛基 B.羧基 C.羟基 D.氨基
(8)用“*”标出酪氨酸中的手性碳原子_______。
(9)2个酪氨酸分子反应能生成酪氨酸二肽,写出其中肽键的结构简式_______。
(10)从酪氨酸到多巴胺如下图,下列说法正确的是_______。
A.多巴胺分子式为
B.多巴胺一氯代物有3种
C.L-多巴可与溶液反应
D.1mol酪氨酸最多可以与4mol 发生加成反应
(11)设计以1,3-环己二烯()为原料,制备聚酯的合成路线_______。(无机试剂任选)
已知:
【答案】(1)14
(2)A
(3)
(4)D
(5)作为抗氧化剂,防止肾上腺素F的盐酸盐被氧化
(6)C
(7)A
(8)
(9)
(10)C
(11)
【分析】要合成肾上腺素,先将A(邻苯二酚)与发生取代反应生成B,然后B与在HCl的作用下生成C,C在作用下将酮羰基还原为醇羟基得到D,D再与作用得到E,E在L-酒石酸作用得到目标产物F,同时还得到副产物G,据此分析解答。
【解析】(1)A的结构为,位于苯环结构中的12个原子处于同一平面,而也可以通过单键旋转与苯环共面,则A最多有14个原子共面。
(2)根据图形坐标表示的方式该谱图为:核磁共振氢谱,符合的选项为:A;其氢原子有2种,个数比为1:2,则H分子中的2个羟基在苯环上处于对称结构,因此H的结构简式为:。
(3)反应①是将与在的催化作用下进行取代反应得到,则该反应的方程式为: 。
(4)反应③是将在的作用加氢还原为,故改反应的类型为:还原反应,符合条件的选项为:D。
(5)维生素C具有还原性,是生活中比较常用的还原剂,因此在肾上腺素F的盐酸盐注射液中添加维生素C的作用可能是:作为抗氧化剂,防止肾上腺素F的盐酸盐被氧化。
(6)根据流程图中F和G的结构图可知,两者具有完全相同的组成和原子排列,且互为镜像,因此他们之间互为对映异构,故符合答案选项为:C。
(7)根据酪氨酸的结构可知,其含有的官能团有:(酚)羟基、氨基、羧基,结合四个选项,酪氨酸中不含有的官能团为:醛基,则符合的选项为:A。
(8)酪氨酸中的手性碳原子为如图所示:。
(9)在酪氨酸中既含羧基又含氨基,2个酪氨酸分子反应能生成酪氨酸二肽,则生成肽键的结构简式为:。
(10)
A.根据多巴胺的结构可知其分子式为,A错误;
B.根据多巴胺的结构可知其一氯代物最少有以下,通常“一氯代物”指碳骨架取代,故不计氨基单位氢,共5种,B错误;
C.L-多巴的结构为,含羧基官能团,可与溶液反应,C正确;
D.酪氨酸中只有苯环结构能加成,而羧基不能与发生加成,则1mol酪氨酸最多可以与3mol 发生加成反应,D错误;
故答案为:C。
(11)要由生产的工艺流程为:将在1)和2)作用生成和,将加还原为乙二醇:;再将氧化为丁二酸:,最后将乙二醇和丁二酸通过缩聚反应得到产物,则得到合成路线为:。
32.(2025·高二下·上海市七宝中学·期中)已知:
Ⅰ. ;
Ⅱ. ;
Ⅲ. 。
反应Ⅲ中的和经步骤1和步骤2转化为,该过程的能量变化如图所示:
(1)反应Ⅲ的决速步是________。
A.步骤1 B.步骤2
已知:
步骤1: ,平衡常数K1;
步骤2:________ ,平衡常数K2。
(2)步骤2对应反应的热化学方程式为__________。反应Ⅲ的平衡常数________(用含、的代数式表示)。
(3)下列措施既能提高反应Ⅲ中NO的平衡转化率,又能加快反应速率的是________(不定项)。
A.降低温度 B.缩小容器体积 C.加入催化剂 D.增大浓度
(4)反应Ⅲ________。
A.低温下自发 B.高温下自发 C.任何温度不自发 D.无法确定
(5)关于工业合成氨(反应I)的下列说法正确的是________。
A.原料气需净化处理以防止催化剂中毒
B.采用高温高压是为了提高原料的利用率
C.从合成塔出来气体中氨约占15%,原料浪费很大
D.使用催化剂不影响平衡移动,故对合成氨产量无影响
(6)不同压强下,向密闭容器中充入物质的量分数分别为、、的、和的混合气体发生反应,测得的平衡物质的量分数与温度、压强的关系如下图所示。
则下列说法错误的是________(不定项)。
A.压强大小关系:
B.点和点平衡常数大小关系:
C.点和点的反应速率大小关系:v正(a)>v逆(b)
D.若以、,进行曲线条件下的重复实验,则曲线可向曲线移动
(7)一定温度下,向恒容密闭容器中充入、、,发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ.实验测得反应前容器内气体压强为。10min末达到平衡时的转化率为,和物质的量分别为、。
内平均反应速率_______;提高反应I选择性的有效措施为__________;反应Ⅱ的________(保留三位有效数字)。
【答案】(1)B
(2)
(3)BD
(4)A
(5)A
(6)B
(7)0.06mol/(L·min) 选择合适的催化剂 0.114
【解析】(1)过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即图中峰值越大则活化能越大,峰值越小则活化能越小,活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应;由图,反应Ⅲ的决速步是步骤2,选B;
(2)总反应为,已知,步骤1:,则总反应-步骤1=步骤2,步骤2反应的热化学方程式为:;
由盖斯定律,步骤1+步骤2得反应Ⅲ,则反应Ⅲ的平衡常数;
(3)A.降低温度,反应速率减慢,不符合题意;
B.反应为气体分子数减小的反应,缩小容器体积,物质浓度增大,反应速率加快,且反应正向移动,NO的平衡转化率增大,符合题意;
C.加入催化剂,可以加快反应速率,但是不能改变平衡移动,不符合题意;
D.增大浓度,反应物浓度增大,反应速率加快,且促使反应正向移动,提高反应Ⅲ中NO的平衡转化率,符合题意;
故选BD;
(4),反应能够自发进行, 为放热的熵减反应,则低温下自发;故选A;
(5)A.催化剂中毒会使得催化剂失去活性,原料气需净化处理以防止催化剂中毒,正确;
B.反应I为气体分子数减小的放热反应,升高温度,平衡逆向移动,原料利用率降低,错误;
C.从合成塔出来气体中氨约占15%,由于N2、H2可以循环利用,故原料浪费不大,错误;
D.使用催化剂不影响平衡移动,但是可以加快反应速率,能提高单位时间内合成氨产量,错误;
故选A;
(6)A.相同条件下,增大压强,平衡正向移动,氨气含量增大,则压强大小关系:,正确;
B.反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,由图,a点温度更高,则点和点平衡常数大小关系:,错误;
C.平衡时正逆反应速率相等,由于点温度更高,压强更大,则a点反应速率更大,故a点和点的反应速率大小关系:v正(a)>v逆(b),正确;
D.若以、,进行曲线条件下的重复实验,由于没有充入Ar,相当于相同条件下,增大压强,平衡正向移动,平衡时增大,曲线可向曲线移动,正确;
故选B;
(7)10min末达到平衡时的转化率为,则反应1.5mol氮气,和物质的量分别为、,三段式为:
内平均反应速率;提高反应I选择性的有效措施为可以选择合适的催化剂;平衡时氮气、氧气、NO分别为3.5mol、1mol-0.5mol-0.4mol=0.1mol、1mol-0.8mol=0.2mol,则反应Ⅱ的。
试卷第1页,共3页
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综合02 非选择题
1.(2025·高二下·上海市光明中学·期中)为研究海水提溴工艺,甲、乙两同学分别设计了如下实验流程:
甲:苦卤含溴海水含溴空气溴水混合物溴蒸气液溴
乙:苦卤含溴海水溴蒸气液溴
(1)步骤③通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用了溴的___________性。
(2)甲同学步骤⑤所发生反应的离子反应方程式为___________。
(3)对比甲、乙两流程,最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同,其中符合工业生产要求的是___________(填“甲”或“乙”),理由___________。
2.(2025·高二下·上海市闵行区·期中)如图(a)所示,在两支Y形试管的一侧支管中分别放和,另一侧支管中分别加入稀盐酸。将两支Y形管同时倾斜并利用磁力搅器搅拌使盐酸跟固体充分反应,利用数字技术采集压强数据如图(b)所示。
(1)上图(b)中,曲线变化趋势较为平级,解释正确的是________。
A.与盐酸没有发生反应
B.与盐酸反应生成的是
C.时溶液中溶质只有
(2)图(b)显示与盐酸反应后压强迅速增大。用离子方程式表示原因___________。
3.(2025·高二下·上海市闵行区·期中)科研人员发现捕获和转化还可通过如下途径实现。原理如下图。
(1)过程①__________(选填“属于”“不属于”)氧化还原反应;属于__________。
A.强电解质 B.弱电解质 C.非电解质
(2)指出过程②中的氧化剂是__________、__________。
(3)指出上述转化过程的一个优点__________。
4.(2025·高二下·上海市闵行区·期中)硝酸铵()是一种常用的氮肥,其工业生产流程如下图。
(1)中含有的化学键为__________、__________。
(2)A步骤中,铁砂网作用是__________。(双选)
A.作催化剂 B.还原 C.氧化 D.加快化学反应速率
(3)吸收塔C中通入的空气与反应的化学方程式为____________。
5.(2025·高二下·上海市闵行区·期中)已知遇水极易水解,原理是:。为了探究外界条件对氯化铁水解平衡的影响,某兴趣小组设计实验方案,获得如下数据(的浓度为,忽略溶液体积的变化)。已知:数值越小,酸性越强。
实验
温度
1
10
0
0
0
25
0.74
2
10
90
0
0
25
1.62
3
10
90
0
0
35
1.47
4
10
90
a
0
25
x
5
10
90
0
b
25
y
(1)实验2和实验3的目的是__________。
继续查阅资料发现,加入强电解质后,由于溶液中离子总浓度增大,离子间的相互作用增强,水解程度会改变。该兴趣小组利用手持技术得到实验4和实验5的结果分别如图1和图2所示。
(2)根据实验现象,提出假设:
a.对的水解有促进作用;
b.___________。
(3)设计实验证明假设a是否成立(写出实验操作、试剂、现象和结论)_______。
(2025·高二下·上海川沙中学·期中)乳酸亚铁是一种常用的补血剂,乳酸亚铁易溶于水,可由乳酸和碳酸亚铁反应制得,现以铁屑制备乳酸亚铁如图所示:
6.书写转化的离子方程式_______。
7.能否用酸性溶液检验乳酸亚铁溶液中的?_______(填“能”或“不能”),理由是_______。
8.(2025·高二下·上海市闵行区·期中)在土壤中可产生和,在细菌的参与下可以促使、N两种元素进行氧化还原反应,并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如下图所示。
(1)的电离方程式为___________。
(2)上图循环图中,从转化为的过程属于_________。
A硝化作用 B.反硝化作用
(3)设计实验,检验溶液中铵根离子___________。
(4)土壤中的铁循环可用于水体脱氮。铁循环脱除水体中硝态氮和氨态氮的原理分别为:
①
②。
若转移的电子数相等,则反应①②中生成的物质的量之比为________。
(2025·高二下·上海市光明中学·期中)人类的生产和生活都离不开金属。金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示:
9.由上图可知,人类冶炼金属的年代远近主要和___________有关。
10.下列有关金属冶炼的叙述中,错误的是___________。
A.工业上常用电解饱和食盐水来制备金属钠
B.加热分解氧化汞可制取金属汞
C.湿法炼铜可以用钠与硫酸铜溶液反应
D.工业上冶炼铜、铁时主要采用热还原法
11.铝的使用距今仅200年左右,现如今铝的年产量得到大幅度的提高。铝虽然较活泼,但抗腐蚀性能好,原因是___________(用化学方程式表示)。
(2025·高二下·上海市光明中学·期中)二氧化钛是一种常用的金属氧化物。工业上常用钛铁矿(主要成分为,其中Ti元素的化合价为)来提取,其中通常混有一定量的赤铁矿(主要成分为),该工艺流程如下:
12.结合流程,判断下列关于的说法,错误的是___________。
A.发生复分解反应生成
B.煅烧时,发生还原反应生成
C.流程中“结晶”的具体步骤是:加热浓缩、冷却结晶
D.保存溶液时需要加铁粉
13.关于铁及其合金的性质,下列说法错误的是___________。
A.在元素周期表中,铁属于副族元素
B.生铁和钢的性质差异主要是碳含量的不同
C.铁和不同非金属单质反应产物中的铁元素价态可能不同
D.铁在氧气中燃烧后,可以使用磁铁验证是否有铁单质剩余
14.将上述实验中得到的溶于水,取2mL该溶液于试管中,向其中滴加几滴NaOH溶液。看到的现象是___________,请写出这个过程中发生的化学反应方程式___________,___________。
15.检验是否变质的试剂是___________。
16.根据②处的反应可知和两种微粒中___________氧化性更强,判断依据是___________。
17.经检测,某次使用的混合矿石中约含有质量分数50%的,40%的,其它杂质中不含铁元素。若使用1吨该矿石冶炼,能得到___________吨。同时得到副产物___________吨(不考虑生产过程中的损失,保留两位小数写出计算过程)。
(2025·高二下·上海交大附中·期中)一种利用生物催化高效合成五元碳环中间体ⅴ的合成路线如图所示(加料顺序、反应条件略):
已知:;
。
回答下列问题:
18.化合物ⅳ的名称是___________,化合物ⅳ和是否互为同系物?___________(A.是 B.否)。
19.写出化合物ⅱ和足量反应的化学方程式___________。
20.化合物ⅴ中官能团的名称是___________,化合物ⅴ的一种同分异构体能与饱和溶液反应,核磁共振氢谱上只有4组峰,该同分异构体的结构简式为___________(任写一种)。
21.关于上述相关物质及转化,下列说法正确的是___________。
A.反应③中,被氧化
B.一定条件下,化合物ⅰ能和HCl反应
C.可用酸性高锰酸钾溶液区分化合物ⅲ和ⅴ
D.预测化合物ⅱ和ⅳ均溶于水,能与水形成氢键
22.结合题图路线和已知信息,以和化合物ⅱ为有机原料(无机原料任选),合成化合物ⅵ,设计合成路线。在该路线中:
①第一步反应生成的芳香族化合物产物是___________。
②路线中涉及原子利用率100%的反应,该步得到的产物为___________。
③合成路线中仅涉及单键断裂与形成的化学方程式为___________。
(2025·高二下·上海川沙中学·期中)某小组以电石(主要成分是;含少量杂质,遇水产生杂质气体)为原料制备草酸并探究草酸的性质、测定粗草酸产品的纯度。
23.盛装50%硝酸溶液的装置名称是_______。
24.下列说法错误的是_______。
A.的电子式: B.乙炔的球棍模型:
C.为除去,装置b盛放溶液 D.应添加装置对乙炔气体进行尾气处理
25.装置C中乙炔通入硝酸溶液,发生反应:。标出电子转移的数目和方向_______。
26.称取草酸粗产品配制成溶液,准确量取所配溶液于锥形瓶中,加入足量稀硫酸,用标准溶液滴定至终点,发生反应:;共消耗标准液体积为。该粗产品的纯度为_______%(假设杂质不参加反应,用含w、c、V的代数式表示)
27.(2025·高二下·上海市格致中学·期中)硫酸工业在化学工业中历史悠久,世界硫酸产量仍在逐渐增长。
(1)下列物质中,能作为制硫酸的原料是 (不定项)。
A.硫黄 B.电石 C.冶炼烟气 D.大理石
工业上常以黄铁矿(主要成分是)为原料。采用接触法生产硫酸。
(2)沸腾炉中,黄铁矿进行粉碎处理的目的是_________。
在转化器中,催化氧化制取。催化作用下反应过程的能量变化曲线如下图所示。
(3)该反应决速步的活化能为__________(用含“E”的式子表示,下同)。
(4)第二步反应的热化学方程式为__________。
在压强分别为50kPa和100kPa的恒压密闭容器中以不同组成进料发生反应,达到平衡时的体积分数与温度的变化关系如下图所示。三种进料组成分别为第一种2mol 和1mol ,第二种1mol 和1mol ,第三种1mol 、1mol 和1mol Ne。
(5)压强为50kPa对应的图为__________
A.甲 B.乙
(6)曲线c对应的进料组成为第__________种(填“一”、“二”或“三”,下同),曲线a对应的进料组成为第__________种。
(7)图乙中,400K时,平衡时的体积分数为25%,的分压为__________kPa,的转化率为(保留两位有效数字,下同)__________,该反应的平衡常数__________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(8)硫酸工业生产中吸收率与进入吸收塔的硫酸浓度和温度关系如下图,由图可知吸收所用硫酸的适宜浓度为98.3%,适宜温度为__________,而工业生产中一般采用60℃的可能原因是__________。
研究发现,可以用次氯酸钠碱性废水(含有杂质)处理硫酸工业尾气,以减少空气污染,处理流程如下:
已知:次氯酸钠高温时不稳定会分解。
(9)提高脱硫率的可行措施有__________(不定项);温度控制在40~60℃之间,脱硫率较高,分析温度不宜过高和过低的原因_______。
A.加快通入尾气的速率
B.吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触
C.适当提高碱液浓度
某科研单位利用电化学原理,使用来制备硫酸装置如下图所示。质子交换膜只允许通过。
(10)的移动方向为__________。
A.a→b B.a←b
28.(2025·高二下·上海市建平中学·期中)碳酸锰是制造高性能磁性材料的主要原料。工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺流程如图所示。
已知:
①25℃时,,;
②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子
开始沉淀的pH
3.4
1.5
6.3
6.2
6.9
8.1
沉淀完全的pH
4.7
2.8
8.3
8.2
8.9
10.1
回答下列问题:
(1)Mn元素位于元素周期表的______区,基态Mn原子的价电子的轨道表示式为______。
(2)保持其他条件不变,在不同温度下“酸浸”时锰元素的浸出率随时间的变化如图,则“酸浸”的最佳温度是______℃,最佳时间是______min。
(3)“氧化”中将氧化成的离子方程式为______。
(4)“调pH”除铁、铝元素,溶液的pH范围应调节为:______,滤渣2的主要成分是(填化学式)______。
(5)“除杂”的目的是除去和,“除杂”后所得滤液中,______。
(6)“沉锰”中发生反应的离子方程式为______。
(7)某种含氧空位的锰的氧化物晶胞如图所示,______。
29.(2025·高二下·上海市进才中学·期中)聚甲基丙烯酸乙酯(下图H)被广泛应用于装备制造、航空航天、交通运输等领域。以甲基丙烯和乙醇合成H的路线如下:
(1)写出F中官能团的名称___________。
(2)的反应类型是___________。
A.取代反应 B.加成反应 C.消去反应 D.聚合反应
(3)的试剂和反应条件分别是___________。
(4)D的结构简式是:___________。
(5)含有和-COOH的F的同分异构体(含立体异构)有___________种。
A.1 B.2 C.3 D.4
(6)A中最多有___________个原子在一个平面上。
A.4 B.6 C.8 D.10
(7)标准状况下,0.5molE与足量钠反应,产生氢气的体积是___________L。
A.11.2 B.22.4 C.44.8 D.5.6
(8)请写出化学方程式:
①___________。
②F+乙醇→G___________。
(9)请以乙醛为原料,合成乙酸乙酯,写出有机合成路线。_______(无机试剂任选,流程图的形式参考:AB…标产物)
30.2022年诺贝尔化学奖授予三位化学家,以表彰他们在点击化学和生物正交化学研究方面的贡献。利用这种技术,可以简单高效地把小分子模块组合到一起,合成出人们所需要的化学分子,其中应用广泛的炔烃-叠氮偶联反应如下所示:
(1)下列说法错误的是_______。
A.Y和甲苯互为同系物
B.Y中有14个σ键
C.Y和H21:1加成的产物有顺反异构
D.上述反应的原子利用率为100%
(2)点击化学的原料之一化合物M(结构如下图),有关M说法正确的是_______。
A.有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.分子中所有碳原子一定共平面
C.一定条件下,1mol该物质和NaOH发生反应,最多可消耗2molNaOH
D.一定条件下,1mol该物质与H2发生反应,最多可消耗5molH2
科学家以乙烯和1,3-丁二烯等为原料,经过多不转化和点击化学反应合成化合物G,合成路线如下(Ph—表示苯基,部分反应条件已简化):
请回答下列问题:
(3)根据反应①,如果要合成所用的原料可以是_______。
A.1,3-戊二烯和2-丁炔 B.2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔
C.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙炔 D.2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙炔
(4)D为环醚,写出D的结构简式:_______。
(5)写出生成G的化学方程式为:_______。
(6)写出一种符合下列条件的B的同分异构体的结构简式_______。
a.不含环状结构;
b.含有硝基;
c.在同一直线上的碳原子最多且含手性碳的化合物
(7)1,4-环己二酮()广泛应用于有机合成制备。设计以A()为原料合成1,4-环己二酮。(无机试剂任用)_______(合成路线的表示方式为:甲乙……目标产物)
31.(2025·高二下·上海市南洋中学·期中)以邻苯二酚A为原料,合成肾上腺素F的一种路线如下:
(1)A最多有_______个原子共平面。
(2)A的一种芳香族同分异构体H满足下列谱图,此谱图的类型为_______;H的结构简式为_______。
A.核磁共振氢谱 B.红外光谱 C.质谱
(3)写出①的化学方程式_______。
(4)③的反应类型是_______。
A.取代反应 B.消去反应 C.氧化反应 D.还原反应
(5)肾上腺素F的盐酸盐注射液中通常添加维生素C(具还原性),可能的原因是_______。
(6)经前四步反应得到的E为混合物,加入L-酒石酸是为了分离去除与F具有不同药效的同分异构体G,F和G属于_______。
A.构造异构 B.顺反异构 C.对映异构
以酪氨酸()为起始原料,用纯生物法合成,经中间产物多巴胺()也可得肾上腺素。
(7)酪氨酸中不含有的官能团为_______。
A.醛基 B.羧基 C.羟基 D.氨基
(8)用“*”标出酪氨酸中的手性碳原子_______。
(9)2个酪氨酸分子反应能生成酪氨酸二肽,写出其中肽键的结构简式_______。
(10)从酪氨酸到多巴胺如下图,下列说法正确的是_______。
A.多巴胺分子式为
B.多巴胺一氯代物有3种
C.L-多巴可与溶液反应
D.1mol酪氨酸最多可以与4mol 发生加成反应
(11)设计以1,3-环己二烯()为原料,制备聚酯的合成路线_______。(无机试剂任选)
已知:
32.(2025·高二下·上海市七宝中学·期中)已知:
Ⅰ. ;
Ⅱ. ;
Ⅲ. 。
反应Ⅲ中的和经步骤1和步骤2转化为,该过程的能量变化如图所示:
(1)反应Ⅲ的决速步是________。
A.步骤1 B.步骤2
已知:
步骤1: ,平衡常数K1;
步骤2:________ ,平衡常数K2。
(2)步骤2对应反应的热化学方程式为__________。反应Ⅲ的平衡常数________(用含、的代数式表示)。
(3)下列措施既能提高反应Ⅲ中NO的平衡转化率,又能加快反应速率的是________(不定项)。
A.降低温度 B.缩小容器体积 C.加入催化剂 D.增大浓度
(4)反应Ⅲ________。
A.低温下自发 B.高温下自发 C.任何温度不自发 D.无法确定
(5)关于工业合成氨(反应I)的下列说法正确的是________。
A.原料气需净化处理以防止催化剂中毒
B.采用高温高压是为了提高原料的利用率
C.从合成塔出来气体中氨约占15%,原料浪费很大
D.使用催化剂不影响平衡移动,故对合成氨产量无影响
(6)不同压强下,向密闭容器中充入物质的量分数分别为、、的、和的混合气体发生反应,测得的平衡物质的量分数与温度、压强的关系如下图所示。
则下列说法错误的是________(不定项)。
A.压强大小关系:
B.点和点平衡常数大小关系:
C.点和点的反应速率大小关系:v正(a)>v逆(b)
D.若以、,进行曲线条件下的重复实验,则曲线可向曲线移动
(7)一定温度下,向恒容密闭容器中充入、、,发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ.实验测得反应前容器内气体压强为。10min末达到平衡时的转化率为,和物质的量分别为、。
内平均反应速率_______;提高反应I选择性的有效措施为__________;反应Ⅱ的________(保留三位有效数字)。
试卷第1页,共3页
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