内容正文:
南京一中2025-2026学年度第二学期期中考试试卷
高一化学
2026.05
注意事项
1.本试卷共5页,满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、班级、考试号等用0.5毫米黑色签字笔填写在答题卡上规定的位置。
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上的指定位置作答。
4.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
可能用到的相对原子质量:N—14 O—16 Na—23 K—39 S—32 Mn—55
一、单项选择题:共13小题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列与人类活动相关的化学物质,其中属于有机物的是
A. 西气东输工程的天然气 B. 地铁轨道所用的高锰钢
C. “天宫一号”使用的碳纤维 D. 返回舱所用的耐高温陶瓷
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 甲烷的球棍模型: B. 8个中子的碳原子的符号:
C. 乙醛的结构式: D. 羟基的电子式:
3. 金云母的化学式为,下列说法正确的是
A. 原子半径大小: B. 碱性强弱:
C. 稳定性强弱: D. 非金属性强弱:
4. 下列说法不正确的是
A. 与互为同分异构体 B. 与互为同位素
C. 金刚石与互为同素异形体 D. 与互为同系物
5. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 制备金属Al:
B. 工业制硝酸:
C.
D. 制备高纯硅:粗硅高纯硅
6. 物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A. 晶体硅是一种半导体材料,常用于制造光导纤维
B. 二氧化硫具有还原性,可添加在葡萄酒中防止葡萄酒中的一些成分被氧化
C. 二氧化氯在水中的杀菌、消毒能力强,可以对饮用水进行消毒
D. 液氨汽化时吸收大量的热,可用作制冷剂
阅读下列材料,完成以下3个小题:
氮的常见氢化物有氨()和肼()。氨用于生产硝酸、铵盐等。肼具有强还原性,是一种常用的还原剂。与水反应可生成,液氨发生微弱电离产生,液氨能与碱金属(如、)反应产生氢气。尿素、和溶液一起反应可制得。
7. 实验室利用下列装置制取收集氨气,能够达到实验目的的是
A.制取氨气
B.干燥氨气
C.收集氨气
D.尾气吸收
A. A B. B C. C D. D
8. 下列化学反应表示正确的是
A. 金属钠和液氨反应:
B. 过量氨水和反应:
C. 与水反应可生成:
D. 尿素、和溶液制得:
9. 下列说法正确的是
A. 侯氏制碱的路线可表示为:饱和食盐水
B. 制取肼时,应向尿素溶液中滴加和的混合溶液
C. 氨气催化氧化制取NO属于人工固氮的一种方法
D. 将蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有浓硫酸的玻璃棒相互靠近时,会有白烟生成
10. 顺丁橡胶()是化学家们最早模拟天然橡胶制得的合成橡胶。下列有关顺丁橡胶的说法不正确的是( )
A. 顺丁橡胶不饱和,易被氧化而老化
B. 由顺丁橡胶组成的物质是混合物
C. 合成顺丁橡胶的单体是CH3CH=CHCH3
D. 顺丁橡胶能使酸性高锰酸钾溶液褪色
11. 下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向酸性溶液中滴加溶液,观察溶液颜色变化
探究是否具有氧化性
B
向20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,加热;冷却后再加入银氨溶液,水浴加热,观察现象
探究蔗糖是否发生水解反应
C
向NaBr溶液中滴加过量的氯水,再加入淀粉碘化钾溶液,观察溶液颜色变化
比较、和的氧化性强弱
D
向盛有少量酸性溶液的试管中滴加足量乙醇,充分振荡,观察溶液颜色变化
探究乙醇是否具有还原性
A. A B. B C. C D. D
12. 维纶(化合物W)是聚乙烯醇缩甲醛的商品名,其合成路线如图所示:
下列说法正确的是
A. 分子中所有原子共平面
B. 过程会生成乙酸
C. 、均能使酸性高锰酸钾褪色
D. 、、和均为高分子化合物
13. 工业上制汞的过程是:焙烧辰砂(主要含HgS),发生反应:,还原出的汞呈气态,冷凝得液态汞。其流程如图,下列说法不正确的是
A. 含汞烟气需要经过处理达标后才可以再排放
B. 在的反应中,HgS既是还原剂又是氧化剂
C. 洗涤粗汞时不可用5%的硫酸代替5%的硝酸
D. 流程中加入氧化钙产生的炉渣主要成分是
二、非选择题:共4小题,共61分。
14. 纳米在污水处理中有广阔的应用前景。某工厂不锈钢酸洗废液含有、、、、等成分,一种利用不锈钢酸洗废液回收制备纳米的工艺流程如图所示。
(1)“减压蒸馏”获得的再生酸成分为_______。
(2)“除锰”中发生反应的离子方程式为_______。
(3)“还原”中检验反应是否完全的实验方案为_______。
(4)“氧化”时需将胶体氧化为,该反应的化学方程式为_______。
(5)“氧化”时适当提升温度可以加快反应速率,但在实际操作中发现温度高于时,相同时间内目标产物的含量逐渐减小,原因可能是_______。
15. 化合物G的路线如图所示。A的产量可衡量国家石油工业的发展水平。
已知:(为卤素原子)
(1)G中含氧官能团为_______(填名称)。
(2)C的分子式为,C的结构简式为_______。
(3)C→D的化学反应方程式为_______。
(4)E→F的反应类型为_______。
(5)H是B的同分异构体,H的结构简式为_______。
(6)D→E采用作氧化剂,过程中会产生副产物,请写出由D生成该副产物的化学方程式_______。
16. 工业生产硝酸的尾气中含氮氧化物(和的混合物),实验室对处理进行研究。
(1)工业上可用氨催化吸收法处理,反应原理为:,某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如图-1所示。
①装置A中发生反应的化学方程式为_______。
②装置D中碱石灰的作用是_______。
(2)工业上也常用氨气吸收处理。
氨还原法是在催化剂作用下,用还原或,相应的化学反应方程式分别为:
Ⅰ、
Ⅱ、
①若在相同条件下消耗的和生成的的体积相等,则氮氧化物中的_______。
②为检测吸收液中含量,取吸收液,与的酸性溶液恰好完全反应,消耗溶液的体积为。吸收液中的物质的量浓度为_______。(写出计算过程)
(3)混合溶液可脱除,反应过程如图-2所示。
①写出图-2总反应的离子方程式_______。
②某研究小组以久置溶液为原料制备。溶解度曲线如图-3所示。补充完整制备的实验步骤:
取一定体积久置溶液,_______,静置后取少量上层清液于试管中,滴加KSCN溶液,无明显现象,_______,得到溶液。加入适量硫酸调节溶液为,_______,得到晶体。(可选用的试剂:铁粉、锌粉、氯水)
17. 工厂烟气(主要污染物有、NO)直接排放会造成空气污染,水溶性硝态氮(、等)也是水体污染物,需要经过相应处理才能排放。
Ⅰ.某小组模拟“漂白粉脱硫脱硝技术”并制备,部分流程如图所示。
(1)用脱硫的过程中,滤渣的主要成分是_______(填化学式)。
(2)“脱氮”时与反应的离子方程式为_______。
(3)“脱氮/脱硫”时需要控制一定的温度。已知、脱除率随反应液温度的变化如图所示。反应液温度为时,随着温度的升高,、脱除率逐渐降低的原因是_______。
(4)“沉硫”过程完成的标志是_______。
Ⅱ.另一学习小组研究催化氧化脱硫法。使用活性炭作催化剂,与混合气体在活性炭表面吸附并发生反应实现脱除,反应原理如图所示。
(5)步骤Ⅰ中还原的化学方程式为_______。
(6)整个脱硫过程中脱除理论上消耗_______。
(7)催化剂工作一段时间后,脱除效率降低的原因可能是_______。
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南京一中2025-2026学年度第二学期期中考试试卷
高一化学
2026.05
注意事项
1.本试卷共5页,满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、班级、考试号等用0.5毫米黑色签字笔填写在答题卡上规定的位置。
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上的指定位置作答。
4.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
可能用到的相对原子质量:N—14 O—16 Na—23 K—39 S—32 Mn—55
一、单项选择题:共13小题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列与人类活动相关的化学物质,其中属于有机物的是
A. 西气东输工程的天然气 B. 地铁轨道所用的高锰钢
C. “天宫一号”使用的碳纤维 D. 返回舱所用的耐高温陶瓷
【答案】A
【解析】
【详解】A.天然气主要成分是甲烷,其属于有机物,故A正确;
B.高锰钢属于合金,是金属材料,故B错误;
C.碳纤维是无机非金属材料,故C错误;
D.耐高温陶瓷主要成分是硅酸盐,是无机非金属材料,故D错误;
故选A。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 甲烷的球棍模型: B. 8个中子的碳原子的符号:
C. 乙醛的结构式: D. 羟基的电子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷的球棍模型中,中心C原子的半径大于H原子,没有中心原子,没有体现C原子半径更大的特点,不能表示甲烷的球棍模型,A错误;
B.碳原子的质子数为6,含8个中子的碳原子,质量数 = 质子数+中子数 = ,正确核素符号为,B错误;
C.是乙醛的结构简式,结构式需要画出分子中所有共价键:,C错误;
D.羟基是中性基团,O原子最外层共7个电子,存在1个未成对单电子,题给的电子式符合羟基的结构,D正确;
答案选D。
3. 金云母的化学式为,下列说法正确的是
A. 原子半径大小: B. 碱性强弱:
C. 稳定性强弱: D. 非金属性强弱:
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子核外有3个电子层,原子核外有2个电子层,电子层数越多原子半径越大,故,A错误;
B.同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱,金属性:,金属性越强最高价氧化物对应水化物碱性越强,故碱性强弱:,B错误;
C.同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,非金属性强弱:,非金属性越强简单氢化物越稳定,故稳定性强弱:,C正确;
D.同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,故非金属性强弱:,同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,故非金属性强弱:,因此非金属性强弱:,D错误;
故选C。
4. 下列说法不正确的是
A. 与互为同分异构体 B. 与互为同位素
C. 金刚石与互为同素异形体 D. 与互为同系物
【答案】D
【解析】
【详解】A.尿素[CO(NH2)2]与氰酸铵(NH4CNO)的分子式相同,但结构不同,二者互为同分异构体,A正确;
B.与 为质子数相同,中子数不同的核素,二者互为同位素,B正确;
C.金刚石与 C60均是由C元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,C正确;
D.同系物是结构相似,分子组成上相差1个或若干个CH2基团的有机物,结构相似指的是官能团种类,数目都相同,CH3OH与羟基数目不同,不互为同系物,D错误;
故选D。
5. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 制备金属Al:
B. 工业制硝酸:
C.
D. 制备高纯硅:粗硅高纯硅
【答案】D
【解析】
【详解】A.为共价化合物,电解溶液无法得到单质,工业制备金属采用电解熔融的方法,该组转化不能实现,A错误;
B.与不发生反应,需同时与、反应才能生成,第二步转化不能实现,B错误;
C.常温下遇浓硫酸发生钝化,无法生成溶液,第一步转化不能实现,C错误;
D.粗硅与在高温下反应生成,与在高温下反应生成高纯硅,为工业制备高纯硅的标准流程,两步转化均可实现,D正确;
故选 D。
6. 物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A. 晶体硅是一种半导体材料,常用于制造光导纤维
B. 二氧化硫具有还原性,可添加在葡萄酒中防止葡萄酒中的一些成分被氧化
C. 二氧化氯在水中的杀菌、消毒能力强,可以对饮用水进行消毒
D. 液氨汽化时吸收大量的热,可用作制冷剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化硅为光导纤维主要原料,A错误;
B.二氧化硫具有还原性,可添加在葡萄酒中防止葡萄酒中的一些成分被氧化,B正确;
C.二氧化氯在水中的杀菌、消毒能力强,可以对饮用水进行消毒,C正确;
D.液氨汽化时吸收大量的热,可用作制冷剂,D正确;
故选A。
阅读下列材料,完成以下3个小题:
氮的常见氢化物有氨()和肼()。氨用于生产硝酸、铵盐等。肼具有强还原性,是一种常用的还原剂。与水反应可生成,液氨发生微弱电离产生,液氨能与碱金属(如、)反应产生氢气。尿素、和溶液一起反应可制得。
7. 实验室利用下列装置制取收集氨气,能够达到实验目的的是
A.制取氨气
B.干燥氨气
C.收集氨气
D.尾气吸收
A. A B. B C. C D. D
8. 下列化学反应表示正确的是
A. 金属钠和液氨反应:
B. 过量氨水和反应:
C. 与水反应可生成:
D. 尿素、和溶液制得:
9. 下列说法正确的是
A. 侯氏制碱的路线可表示为:饱和食盐水
B. 制取肼时,应向尿素溶液中滴加和的混合溶液
C. 氨气催化氧化制取NO属于人工固氮的一种方法
D. 将蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有浓硫酸的玻璃棒相互靠近时,会有白烟生成
【答案】7. C 8. B 9. B
【解析】
【7题详解】
A.加热分解生成和HCl,二者在试管口遇冷会重新化合为,无法得到氨气;实验室制氨气需要加热氯化铵和氢氧化钙的混合物,A错误;
B.氨气是碱性气体,会和浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气,B错误;
C.氨气密度小于空气,用向下排空气法收集,该装置短管进气、长管出气,符合收集要求,C正确;
D.氨气极易溶于水,导管直接伸入水中会发生倒吸,D错误;
故选C。
【8题详解】
A.方程式未配平,H原子不守恒,正确反应为,A错误;
B.过量氨水与反应生成亚硫酸铵,方程式书写正确,B正确;
C.与水反应会生成难溶的沉淀,不能拆写为和,正确反应为,C错误;
D.反应在NaOH碱性溶液中进行,不会生成,会和反应生成碳酸盐,离子方程式为,D错误;
故选B。
【9题详解】
A.侯氏制碱中,溶解度小,极易溶于水且能使溶液显碱性,因此应先通再通,顺序错误,A错误;
B.肼具有强还原性,具有强氧化性,若过量会氧化生成的肼;将和混合溶液滴入尿素溶液,可保证尿素过量,防止肼被氧化,B正确;
C.固氮是将游离态的转化为化合态氮的过程,氨气本身已经是化合态氮,该过程不属于固氮,C错误;
D.浓硫酸难挥发,无法在空气中与挥发出的氨气反应生成固体铵盐,因此不会观察到白烟,D错误;
故选B。
10. 顺丁橡胶()是化学家们最早模拟天然橡胶制得的合成橡胶。下列有关顺丁橡胶的说法不正确的是( )
A. 顺丁橡胶不饱和,易被氧化而老化
B. 由顺丁橡胶组成的物质是混合物
C. 合成顺丁橡胶的单体是CH3CH=CHCH3
D. 顺丁橡胶能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.顺丁橡胶中含有碳碳双键,易被氧化而老化,A正确;
B.顺丁橡胶是由链节相同、聚合度不同的物质组成,是混合物,B正确;
C.合成顺丁橡胶的单体是CH2=CH-CH=CH2,C不正确;
D.顺丁橡胶中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;
故选C。
11. 下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向酸性溶液中滴加溶液,观察溶液颜色变化
探究是否具有氧化性
B
向20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,加热;冷却后再加入银氨溶液,水浴加热,观察现象
探究蔗糖是否发生水解反应
C
向NaBr溶液中滴加过量的氯水,再加入淀粉碘化钾溶液,观察溶液颜色变化
比较、和的氧化性强弱
D
向盛有少量酸性溶液的试管中滴加足量乙醇,充分振荡,观察溶液颜色变化
探究乙醇是否具有还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸性为强氧化剂,与反应时,元素从+7价降低为+2价,中元素从-1价升高为0价,体现还原性,无法探究其氧化性,A错误;
B.蔗糖水解后溶液中含有稀硫酸,呈酸性,银氨溶液在酸性条件下会发生反应,无法发生银镜反应,应先加入溶液中和硫酸至碱性,再加入银氨溶液,方案不合理,B错误;
C.加入的氯水过量,过量的可直接将氧化为,无法证明的氧化性强于,不能比较三种单质的氧化性强弱,C错误;
D.酸性溶液中为+6价,具有强氧化性,与乙醇反应后被还原为+3价的,溶液由橙色变为绿色,乙醇被氧化,可证明乙醇具有还原性,D正确;
故选 D。
12. 维纶(化合物W)是聚乙烯醇缩甲醛的商品名,其合成路线如图所示:
下列说法正确的是
A. 分子中所有原子共平面
B. 过程会生成乙酸
C. 、均能使酸性高锰酸钾褪色
D. 、、和均为高分子化合物
【答案】B
【解析】
【分析】先推断各物质: X为乙酸乙烯酯(,小分子),X加聚得到Y(聚乙酸乙烯酯,高分子),Y中酯基酸性水解得到Z(聚乙烯醇,高分子),Z和甲醛缩合得到维纶W(高分子),再逐一分析选项:
【详解】A.X分子中含有甲基,甲基中碳原子为杂化,呈四面体结构,所有原子不可能共平面,A错误。
B.Y→Z是酯的酸性水解反应,聚乙酸乙烯酯的酯基水解后,断裂生成羟基和乙酸,因此该过程会生成乙酸,B正确。
C.X含碳碳双键,能被酸性高锰酸钾氧化,使溶液褪色;但Y是X的加聚产物,加聚后碳碳双键变为单键,无还原性官能团,不能使酸性高锰酸钾褪色,C错误。
D.X是小分子有机物,只有Y、Z、W属于高分子化合物,D错误。
故选B。
13. 工业上制汞的过程是:焙烧辰砂(主要含HgS),发生反应:,还原出的汞呈气态,冷凝得液态汞。其流程如图,下列说法不正确的是
A. 含汞烟气需要经过处理达标后才可以再排放
B. 在的反应中,HgS既是还原剂又是氧化剂
C. 洗涤粗汞时不可用5%的硫酸代替5%的硝酸
D. 流程中加入氧化钙产生的炉渣主要成分是
【答案】D
【解析】
【分析】焙烧辰砂(主要含HgS),发生反应:,二氧化硫与氧化钙生成,易被空气中的氧气氧化为硫酸钙,所以炉渣的主要成分为硫酸钙,粗汞用5%的硝酸洗涤除去铅铜等杂质,减压蒸馏得到纯汞。
【详解】A.为了防止空气污染,含汞烟气需要经过处理达标后才可以再排放,A正确;
B.在的反应中,汞元素化合价降低,硫元素化合价升高,HgS既是还原剂又是氧化剂,B正确;
C.铜与稀硫酸不反应,洗涤粗汞时不可用5%的硫酸代替5%的硝酸,C正确;
D.易被空气中的氧气氧化为硫酸钙,所以炉渣的主要成分为硫酸钙,D错误;
故选D。
二、非选择题:共4小题,共61分。
14. 纳米在污水处理中有广阔的应用前景。某工厂不锈钢酸洗废液含有、、、、等成分,一种利用不锈钢酸洗废液回收制备纳米的工艺流程如图所示。
(1)“减压蒸馏”获得的再生酸成分为_______。
(2)“除锰”中发生反应的离子方程式为_______。
(3)“还原”中检验反应是否完全的实验方案为_______。
(4)“氧化”时需将胶体氧化为,该反应的化学方程式为_______。
(5)“氧化”时适当提升温度可以加快反应速率,但在实际操作中发现温度高于时,相同时间内目标产物的含量逐渐减小,原因可能是_______。
【答案】(1)
(2)
(3)取少量还原后溶液(或上层清液)于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液不变红色,说明反应已完全(或溶液变红,说明反应未完全)
(4)2Fe(OH)2+H2O2=2FeOOH↓+2H2O
(5)温度高于70℃时,过氧化氢受热易分解;温度高于70℃时。氢氧化亚铁胶体沉淀(或聚沉),无法与过氧化氢完全反应
【解析】
【分析】起始原料为含、、、、的不锈钢酸洗废液,目标产物为纳米。加入硫酸后减压蒸馏,硝酸沸点低易挥发,得到再生酸。向剩余溶液中加入,与发生归中反应生成沉淀除去锰元素。加入铁粉将还原为,加入氨水反应得到胶体,加入将氧化为,煅烧得到纳米。
【小问1详解】
硝酸沸点较低,减压蒸馏过程中挥发被收集,因此再生酸成分为。
【小问2详解】
除锰时与发生归中反应,Mn元素化合价分别从+7、+2变为+4,结合电荷守恒、原子守恒配平得到离子方程式为。
【小问3详解】
还原步骤的目的是将完全还原为,若反应完全则溶液中无。遇溶液会变为红色,因此取少量还原后溶液于试管中,滴加几滴溶液,若溶液不变红色,说明已完全反应,即还原反应完全。
【小问4详解】
氧化时将氧化为,O元素化合价从-1变为-2,Fe元素化合价从+2变为+3,结合电子守恒、原子守恒配平得到化学方程式为。
【小问5详解】
温度高于70℃时,受热易分解,氧化剂浓度降低,同时氢氧化亚铁胶体受热发生聚沉,反应物接触面积减小,无法与过氧化氢完全反应,因此相同时间内目标产物含量逐渐减小。
15. 化合物G的路线如图所示。A的产量可衡量国家石油工业的发展水平。
已知:(为卤素原子)
(1)G中含氧官能团为_______(填名称)。
(2)C的分子式为,C的结构简式为_______。
(3)C→D的化学反应方程式为_______。
(4)E→F的反应类型为_______。
(5)H是B的同分异构体,H的结构简式为_______。
(6)D→E采用作氧化剂,过程中会产生副产物,请写出由D生成该副产物的化学方程式_______。
【答案】(1)羟基、羧基
(2)HOCH2CH2OH
(3)
(4)加成反应 (5)
(6)
【解析】
【分析】A的产量可衡量国家石油工业发展水平,故A为乙烯,A与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷在氢氧化钠水溶液中水解生成乙二醇,乙二醇经催化氧化生成乙二醛,乙二醛部分氧化生成乙醛酸,乙醛酸与苯酚发生加成反应生成F,F经后续反应得到目标产物G。
【小问1详解】
G的结构中含氧官能团为与苯环直接相连的羟基以及羧基,名称为羟基、羧基。
【小问2详解】
C为乙二醇,分子式为,结构简式为。
【小问3详解】
C到D为乙二醇被氧化生成乙二醛和水的反应,配平后反应方程式为。
【小问4详解】
E中的醛基与苯酚发生加成反应生成F,反应类型为加成反应。
【小问5详解】
B为1,2-二溴乙烷,其同分异构体为两个溴原子连接在同一碳原子上的结构,即。
【小问6详解】
D为乙二醛,被氧气完全氧化生成乙二酸,配平后反应方程式为 。
16. 工业生产硝酸的尾气中含氮氧化物(和的混合物),实验室对处理进行研究。
(1)工业上可用氨催化吸收法处理,反应原理为:,某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如图-1所示。
①装置A中发生反应的化学方程式为_______。
②装置D中碱石灰的作用是_______。
(2)工业上也常用氨气吸收处理。
氨还原法是在催化剂作用下,用还原或,相应的化学反应方程式分别为:
Ⅰ、
Ⅱ、
①若在相同条件下消耗的和生成的的体积相等,则氮氧化物中的_______。
②为检测吸收液中含量,取吸收液,与的酸性溶液恰好完全反应,消耗溶液的体积为。吸收液中的物质的量浓度为_______。(写出计算过程)
(3)混合溶液可脱除,反应过程如图-2所示。
①写出图-2总反应的离子方程式_______。
②某研究小组以久置溶液为原料制备。溶解度曲线如图-3所示。补充完整制备的实验步骤:
取一定体积久置溶液,_______,静置后取少量上层清液于试管中,滴加KSCN溶液,无明显现象,_______,得到溶液。加入适量硫酸调节溶液为,_______,得到晶体。(可选用的试剂:铁粉、锌粉、氯水)
【答案】(1) ①. ②. 除去NO和NH3气体中含有的水蒸气
(2) ①. 1.5 ②. 0.0020
(3) ①. 2NO+2N2+2 ②. 边搅拌边加入足量铁粉(或边搅拌边加入铁粉至固体不再溶解) ③. 过滤 ④. 将溶液在60 ℃以上蒸发(或蒸发浓缩)至有大量晶体(或固体)析出,高于60℃趁热过滤,用60 ℃以上热水洗涤,干燥(或高于60℃烘干)
【解析】
【分析】装置A为固固加热装置,用于氯化铵和消石灰反应制取氨气,装置B为铜和稀硝酸反应装置,制取氮氧化物,装置C为浓氨水,让NH3和NOx充分混合,同时富集氨气,装置D为碱石灰干燥混合气体,装置E为NH3和NOx的反应装置,装置F为浓硫酸,吸收未反应的NH3,处理尾气,同时防倒吸。
【小问1详解】
①装置A是实验室加热氯化铵和消石灰制备氨气,反应方程式: ;
② 混合气体从浓氨水中带出了水蒸气,碱石灰为碱性干燥剂,除去NO和NH3气体中含有的水蒸气。
【小问2详解】
① 设混合气体中NO为,为,根据反应: , 则消耗,生成, 由题意,即,解得平均组成为,,答案;
② 酸性高锰酸钾与发生反应为,则反应关系为:计算: ,,
【小问3详解】
① 根据流程,为催化剂,NO被还原为,被氧化为,配平得总离子方程式: ;
② 久置中被氧化为,需要还原: 第一步:加入足量铁粉,充分搅拌(将还原为,不能用锌粉,会引入杂质),用KSCN溶液检验无后,过滤,除去过量铁粉,得到溶液; 由溶解度曲线可知,温度高于60℃时析出,所以调pH后: 加热浓缩,在60℃以上蒸发结晶至有大量晶体(或固体)析出,高于60℃趁热过滤,用60 ℃以上热水洗涤,干燥(或高于60℃烘干),即可得到目标晶体。
17. 工厂烟气(主要污染物有、NO)直接排放会造成空气污染,水溶性硝态氮(、等)也是水体污染物,需要经过相应处理才能排放。
Ⅰ.某小组模拟“漂白粉脱硫脱硝技术”并制备,部分流程如图所示。
(1)用脱硫的过程中,滤渣的主要成分是_______(填化学式)。
(2)“脱氮”时与反应的离子方程式为_______。
(3)“脱氮/脱硫”时需要控制一定的温度。已知、脱除率随反应液温度的变化如图所示。反应液温度为时,随着温度的升高,、脱除率逐渐降低的原因是_______。
(4)“沉硫”过程完成的标志是_______。
Ⅱ.另一学习小组研究催化氧化脱硫法。使用活性炭作催化剂,与混合气体在活性炭表面吸附并发生反应实现脱除,反应原理如图所示。
(5)步骤Ⅰ中还原的化学方程式为_______。
(6)整个脱硫过程中脱除理论上消耗_______。
(7)催化剂工作一段时间后,脱除效率降低的原因可能是_______。
【答案】(1)
(2)
(3)随温度的升高,、NO溶解度降低;HClO或 分解,共同导致SO2、NO脱除率逐渐降低
(4)静置,继续向上层清液,滴加CaCl2溶液,若无沉淀(或白色沉淀)生成,则沉硫完成
(5)
(6)2 (7)反应生成的硫单质覆盖在活性炭表面,阻止活性炭吸附SO2与H2(或不利于SO2与H2的吸附),使催化剂活性降低
【解析】
【分析】含、的烟气,目标产物为无水。脱氮脱硫单元加入稀硫酸、溶液,作为氧化剂将氧化为,与生成滤渣分离,同时将氧化为进入溶液;沉硫单元加入,使溶液中剩余全部转化为沉淀分离,滤液经后续处理得到目标产物。
【小问1详解】
具有强氧化性,可将烟气中氧化为,与溶液中结合生成微溶物,故滤渣主要成分为。
【小问2详解】
脱氮时作为氧化剂将氧化为,自身被还原为,结合电荷守恒、原子守恒配平得到离子方程式为。
【小问3详解】
温度升高时,气体在水溶液中的溶解度降低,、部分逸出反应体系,同时水解生成的热稳定性差,温度升高易分解,氧化剂浓度降低,氧化反应速率减慢,故、脱除率随温度升高逐渐降低。
【小问4详解】
沉硫的目的是将溶液中剩余的全部转化为沉淀,因此沉硫完成的标志是上层清液中无,检验操作为静置,向上层清液中滴加溶液,若无沉淀生成,说明已完全沉淀,沉硫过程完成。
【小问5详解】
步骤Ⅰ中还原生成,结合原子守恒配平得到化学方程式为。
【小问6详解】
步骤Ⅰ反应为,步骤Ⅱ反应为,将步骤Ⅰ反应乘以2后与步骤Ⅱ反应加和,消去中间产物,得到总反应为,故脱除理论上消耗。
【小问7详解】
反应生成的硫单质为固体,会逐渐覆盖在催化剂活性炭的表面,减小活性炭与反应物、的接触面积,阻止活性炭吸附反应物,导致催化剂活性降低,因此脱除效率随催化剂工作时间延长逐渐降低。
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