内容正文:
2024学年第二学期期末质量检测
高二化学(等级考)试卷
考生注意:
1.试卷满分100分,考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。答题前,务必在答题纸上填写班级、姓名、考号。
3.作答必须按对应位置涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
4.标注“不定项选择”的试题,每小题有1~2个符合条件的选项。
相对原子质量:S-32 Ni-59 Cu-64
一、工业脱硫(共17分)
我国农业因遭受酸雨而造成的损失每年高达15亿元,工业废气中过量排放的、等是形成酸雨的主要气体。
1. 关于分子说法正确的是________。(不定项)
A. 分子构型为角形,属于极性分子 B. 中心原子采用sp杂化
C. 既含有键,又含有键 D. 和分子的VSEPR模型不同
2. 工业制硫酸铜不是直接用铜和浓硫酸反应,而是将粗铜(含少量银)浸入稀硫酸中,并不断从容器下部吹入细小的空气泡。有关该制备方法的叙述中,正确的是________。
①该方法应用了原电池工作原理 ②该方法应用了电解池工作原理 ③该方法不产生污染大气的
④该方法提高了硫酸的利用率 ⑤该方法提高了铜的利用率
A. ①③⑤ B. ②③ C. ①③④ D. ①③④⑤
3. (1)比较分子中的键长________分子中的键长。
A.> B.< C.= D.无法确定
(2)已知键角大于键角,请从电负性角度分析原因:________。
为有效控制酸雨,目前国务院批准了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。
【海水脱硫】:近年来一些近海的煤电厂利用海水微碱性()开发海水脱硫新工艺。
4. 一种海水脱硫的主要原理是利用原电池法将工业烟气中的转化为硫酸,其工作原理如图所示。电池工作时,下列说法正确的是________。
A. 电极b周围溶液pH变小
B. 溶液中由a极区→b极区
C. a极为正极,反应式:
D. 一段时间后,a极消耗的与b极消耗的物质的量相等。
【Claus法脱硫】第一阶段中部分硫化氢被空气完全氧化为;第二阶段在400℃左右进行,上一阶段氧化产物与剩余硫化氢继续反应,生成果质碳(化学式为)。
5. 已知Claus法脱硫第二阶段每生成反应体系会吸收15.75 kJ的热量,且,写出该过程的热化学方程式________。
6. 在真空Claus法脱硫中,用溶液吸收。
电离平衡常数
写出用溶液吸收少量的离子方程式________。
【直接氧化法脱硫】反应历程与体系能量变化如下图所示(TS表示过渡态)。
7. 上述反应历程中化学反应速率最慢的步骤的活化能为________。
A. 140.6 B. 182.1 C. 239.6 D. 246.0
8. 状态③包含a、b两种物质。请比较两者的沸点大小,并说明理由:________。
【答案】1. AC 2. C
3. ①. B ②. O的电负性大于S,O对成键电子对的吸引力更强,成键电子对之间斥力更大。 4. B
5.
6. 7. B
8. 沸点,因为分子间存在氢键,分子间不存在氢键,因此沸点更高
【解析】
【1题详解】
A.中心S价层电子对数为(含对孤对电子),分子构型为角形(V形),正负电荷中心不重合,属于极性分子,A正确;
B.中心S价层电子对数为,采取杂化,不是杂化,B错误;
C.中与两个分别形成一个键,分子中还存在三中心四电子大键,因此既含键又含键,C正确;
D.价层电子对数为,价层电子对数也为,二者VSEPR模型均为平面三角形,模型相同,D错误;
故选AC。
【2题详解】
粗铜含杂质Ag,浸入稀硫酸通入空气后,Cu、Ag、稀硫酸形成原电池:Cu作负极被氧化,Ag作正极,O2在正极得电子,总反应为。
①基于上述分析,①正确,
②该方法利用了原电池原理,无外接电源,不是电解池,②错误;
③反应不生成污染性的,③正确;
④1 mol 转化为1 mol ,而Cu和浓硫酸反应中,2 mol浓硫酸仅得到1 mol ,还生成,因此该方法硫酸利用率更高,④正确;
⑤两种方法中Cu均可完全反应,该方法没有提高铜的利用率,⑤错误;
因此选①③④,答案为C。
【3题详解】
O原子半径小于S原子,键键长更短,故分子中的键长小于分子中的键长,故选B。O的电负性大于S,O对成键电子对的吸引力更强,成键电子对之间斥力更大,因此键角更大。
【4题详解】
该装置为原电池,在a极被氧化为,因此a为负极,b为正极,在b极被还原。
A.b极反应为,消耗,溶液pH变大,A错误;
B.原电池中阳离子向正极移动,因此由a极(负极)移向b极(正极),B正确;
C.a为负极,不是正极,C错误;
D.总反应为,a极消耗的物质的量是b极消耗的2倍,二者不相等,D错误;
故选B。
【5题详解】
第二阶段是与剩余反应生成,配平得;生成32 g(即)吸收15.75 kJ热量,因此生成吸收热量,反应吸热,为正,反应温度为,水为气态,即可写出热化学方程式,答案为
【6题详解】
根据电离常数可知酸性强弱:,根据强酸制弱酸,少量反应只能生成和,不能生成或,因此离子方程式为:
【7题详解】
反应速率由活化能最大的步骤决定,活化能=过渡态能量-前一中间体的能量:计算各步活化能:第一步,第二步,第三步,第四步,第五步,最大活化能为,对应最慢步骤,故选B。
【8题详解】
根据原子成键和图示,状态③中a为,b为,分子间氢键导致沸点远高于。
二、镍及其化合物(共22分)
金属镍(Ni)又称“白铜”,东晋《华阳国志·南中志》中已有关于白铜的记载。含镍合金通常具有耐腐蚀、耐高温等良好性能。
9. 基态镍原子价电子排布式为________,其价电子具有________种不同的空间运动状态。
10. 某镍铜合金晶体的晶胞结构如图所示,该合金的化学式为________。若该立方晶胞的边长为a cm,表示阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为________(用含a、的式子表示)。
11. 金属镍具有一定的延展性,请从结构角度解释原因________。
利用丁二酮肟与镍离子形成有色络合物丁二酮肟镍(结构如图)可在实验室中检验:
12. 下列有关说法正确的是________。(不定项)
A. 该物质的分子内存在共价键、配位键、氢键等化学键
B. 该物质中由提供空轨道
C. 该物质的分子中C、N、O原子均存在孤电子对
D. 1 mol丁二酮肟()配体中含有键
13. 丁二酮肟镍中碳原子的杂化方式为________。该化合物中第二周期非金属元素按第一电离能由小到大的顺序为________(用元素符号表示)。
四羰合镍(,沸点43℃)可用于制备高纯镍,羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为:
①
②
14. 一定条件下,在2 L的密闭容器中制备,粗镍(所含杂质不与CO反应)剩余质量与反应时间的关系如图所示,在0~10 min内的平均反应速率为________。
15. 反应②达到平衡后,保持其他条件不变,降低温度,重新达到平衡时,下列说法正确的是________。(不定项)
A. 平衡常数K增大 B. CO的浓度减小
C. Ni的质量减小 D. 增大
16. 简述羰基法提纯粗镍的操作过程____________________________________________________________________________________。
【答案】9. ①. ②.
10. ①. (或) ②.
11.
金属晶体中,金属键没有方向性,当金属受到外力作用时,各原子层之间发生相对滑动,但金属键没有被破坏,因此具有延展性。 12. BD
13. ①. 、 ②. C < O < N
14. 15. BC
16.
将粗镍在50℃下与CO反应生成气态,将其分离出来后,再在230℃下加热使其分解得到高纯镍。
【解析】
【9题详解】
Ni是28号元素,基态原子的电子排布式为,其价电子排布式为。价电子占据了5个3d轨道和1个4s轨道,共计6个轨道,因此具有6种不同的空间运动状态。
【10题详解】
根据晶胞结构图,Ni原子位于晶胞的8个顶点,个数为;Cu原子位于晶胞的6个面心,个数为。因此该合金的化学式为。1个晶胞的质量为,晶胞体积为,故晶体密度。
【11题详解】
金属晶体由金属阳离子和自由电子构成,金属键无方向性。受外力时,晶体中的原子层发生相对滑动,自由电子起到润滑作用,金属键不被破坏,从而表现出良好的延展性。
【12题详解】
A.丁二酮肟镍分子中存在C-C、C-H等共价键,Ni与N之间存在配位键,O与H之间存在分子内氢键,但氢键不属于化学键,A错误;
B.提供空轨道,N原子提供孤电子对形成配位键,B正确;
C.分子中C原子形成4个共价键,达到8电子稳定结构,无孤电子对,C错误;
D.1个丁二酮肟分子()为链状结构,含有16个原子,其单键均为键,双键中含1个键,键总数为原子总数减1,即,即该配体中含有键,D正确;
故选BD。
【13题详解】
丁二酮肟镍中,甲基上的碳原子形成4个单键,杂化方式为;碳氮双键上的碳原子形成3个键,杂化方式为。该化合物中第二周期非金属元素有C、N、O,同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但N原子的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能反常大于O,故第一电离能由小到大的顺序为C < O < N。
【14题详解】
在内,消耗粗镍的质量为,其物质的量为。根据反应方程式,生成的为。容器体积为,则的平均反应速率。
【15题详解】
反应①为放热反应(),则反应②为吸热反应()。降低温度,反应②的平衡向放热方向(即逆反应方向)移动。A项,平衡逆向移动,平衡常数K减小,错误;B项,平衡逆向移动,CO的浓度减小,正确;C项,平衡逆向移动,消耗Ni,Ni的质量减小,正确;D项,降低温度,正、逆反应速率均减小,错误。故选BC。
【16题详解】
根据题干提供的两个反应方程式,提纯过程分为两步:第一步利用反应①,在50℃下使粗镍与CO反应生成气态的,从而与不反应的固体杂质分离;第二步利用反应②,在230℃下加热气态使其分解,得到高纯镍和CO气体。
三、有机化学实验(共13分)
某校学生用如图所示装置(夹持装置略)探究苯与液溴发生反应的原理,并分离、提纯反应产物。
17. 打开仪器A的活塞前需打开顶塞,苯和液溴易挥发污染大气,将A更换为________(填仪器名称)可避免。
18. 铁丝的作用是________。三颈烧瓶中发生主要反应的化学方程式为________。
19. 装置Ⅲ小试管中试剂X可选用________(不定项),作用是________。
A.苯 B.水 C.四氯化碳 D.NaOH溶液
20. 冷凝水的方向应该是________。
A.a口进,b口出 B.b口进,a口出
充分反应后,经过下列步骤分离提纯。已知部分物质的物理性质如下表:
苯
溴
溴苯
密度/
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解性
微溶
微溶
微溶
21. 反应后三颈烧瓶中的溴苯因溶有溴而显褐色,提纯溴苯的过程中,除去溴苯中的溴依次用水、________、水洗涤。
A. 苯 B. 水 C. 四氯化碳 D. NaOH溶液
22. 已知苯与溴还可能发生副反应生成对二溴苯(沸点220℃)和邻二溴苯(沸点224℃)。要进一步提纯,再进行________(填选项,含下一空)即可得到较纯净的溴苯,该过程中为了受热均匀和易于控制温度,可采用________加热。
A. 蒸发,水浴 B. 蒸发,油浴 C. 蒸馏,水浴 D. 蒸馏,油浴
【答案】17. 恒压滴液漏斗
18. ①. 与液溴反应生成催化剂溴化铁(或) ②.
19. ①. AC ②. 吸收 气体中混有的溴蒸气,防止干扰 的检验
20. A 21. D 22. D
【解析】
【分析】本实验探究苯与液溴在溴化铁催化下发生取代反应生成溴苯和溴化氢。装置Ⅱ为反应发生装置,铁丝与液溴反应生成催化剂溴化铁;冷凝管用于回流挥发的苯和液溴,提高原料利用率;装置Ⅲ用于检验生成的取代产物溴化氢,其中小试管内的有机溶剂用于除去混在 中的溴蒸气,防止干扰后续硝酸银溶液对溴离子的检验;装置Ⅰ和Ⅳ中的氢氧化钠溶液用于吸收尾气,防止有毒气体污染环境。反应后的混合物通过水洗、碱洗、水洗及蒸馏等操作分离提纯得到纯净的溴苯。
【17题详解】
普通分液漏斗在滴加液体时需要打开顶塞以平衡气压,这会导致苯和液溴挥发污染空气,将仪器A更换为恒压滴液漏斗,其侧管可以平衡漏斗内外压强,使液体在不打开顶塞的情况下顺利滴下,从而避免挥发污染。
【18题详解】
苯与液溴发生取代反应需要溴化铁作为催化剂,加入的铁丝能与液溴直接反应生成所需的溴化铁()。三颈烧瓶中发生的主要反应为苯和液溴在溴化铁催化下生成溴苯和溴化氢,化学方程式为: 。
【19题详解】
反应生成的 气体中会混有挥发出的溴蒸气,溴蒸气溶于水也能与硝酸银反应生成淡黄色沉淀,从而干扰 的检验。利用溴易溶于有机溶剂而 不溶于有机溶剂的性质,可用苯或四氯化碳吸收溴蒸气。水会吸收 ,氢氧化钠溶液会同时吸收 和溴蒸气,故选AC。其作用是吸收 气体中混有的溴蒸气,排除对 检验的干扰。
【20题详解】
为了达到最佳的冷凝回流效果,冷凝管中的冷却水应采用“下进上出”的逆流方式,即从a口进水,b口出水,故选A。
【21题详解】
反应后得到的溴苯中因溶有未反应的溴而显褐色。提纯时,先用水洗去大部分可溶性杂质,然后加入溶液将溴转化为易溶于水的盐( )而除去,最后再用水洗去残留的无机盐,分液后即可得到粗溴苯,故选D。
【22题详解】
溴苯的沸点为156℃,与副产物对二溴苯(220℃)和邻二溴苯(224℃)的沸点相差较大,可通过蒸馏的方法进行分离提纯。由于溴苯的沸点(156℃)远高于水的沸点(100℃),水浴加热无法达到其沸腾所需的温度,因此为了受热均匀且易于控制温度,应采用油浴加热,故选D。
四、废水除铬(共18分)
铬酸钠()常用于印染、颜料、油漆等领域。和在溶液中有如下的转化关系: 。
23. 能说明上述反应达到平衡状态的是________。(不定项)
A. 和的浓度相同 B.
C. 溶液的颜色不变 D. 溶液的pH值不变
24. 室温下,向浓度为的溶液中分别进行以下操作:
(1)加水,上述反应平衡________(填选项,下同)。
A.正向移动 B.逆向移动 C.不移动
(2)加入少量固体,达到新平衡后,溶液pH值________,上述反应的转化率________。
A.增大 B.减小 C.不变
25. 室温下,铬酸钠溶液中含铬微粒的分布分数与pH值关系如图。
(1)写出水解的离子方程式________,计算25℃时该反应的水解常数 ________(结果保留3位有效数字)
(2)时,________。
A.> B.< C.= D.无法确定
工业废水中常含有一定量的和,它们会对人类及生态系统产生很大的危害,需经化学方法处理后才能排放。某工厂采取还原沉淀法处理含铬废水,该法的工艺流程为: 。
26. 第②步反应的离子方程式为________。
27. 在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:,常温下,的溶度积,要使降至时,溶液pH应调至________(结果保留2位有效数字)。
【答案】23. CD 24. ①. B ②. A ③. B
25. ①. ②. ③. A
26.
27. 5.6
【解析】
【23题详解】
A.和的浓度相同,不能说明浓度不再发生变化,无法判断是否达到平衡状态,故不选A;
B.未指明正逆反应速率,且速率比例关系错误,无法判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,故不选B;
C.溶液的颜色不变,说明(橙色)和(黄色)的浓度不再发生变化,说明反应达到平衡状态,故选C;
D.反应中有参与,溶液的pH值不变,说明 不再发生变化,说明反应达到平衡状态,故选D;
选CD。
【24题详解】
(1) 反应 中,反应物有4个离子,生成物有1个离子。加水稀释时,溶液体积增大,各离子浓度均减小,根据勒夏特列原理,平衡将向着离子总数增多的方向(即逆向)移动,故选B。
(2) 加入少量固体,反应物浓度增大,平衡正向移动,消耗,导致溶液中 减小,因此溶液的pH值增大,故选A;增加一种反应物的浓度,会提高其他反应物的转化率,但其自身的转化率减小,故的转化率减小,故选B。
【25题详解】
(1) 由图可知,在碱性较强时主要存在,随着pH减小,结合转化为,故水解的离子方程式为。 图中M点pH=6.40,此时 。该反应的水解常数。
(2) 根据物料守恒,溶液中钠元素总浓度是铬元素总浓度的2倍。溶液中含铬微粒有、、,其中含有2个Cr原子,即 。显然 ,故选A。
【26题详解】
第②步是在酸性条件下被还原为,同时被氧化为。根据得失电子守恒和电荷守恒配平,离子方程式为 ;
【27题详解】
。 当 降至时,。 解得。 则,则溶液的。
五、应用广泛的卤代烃(共30分)
Ⅰ.卤代烃是重要的工业原料,同时也会对环境造成严重影响,如破坏臭氧层等。
28. 下列关于氟利昂-12()、氟利昂-11()的推测正确的是________。
A. 两种氟利昂在醇溶液中均可发生消去反应
B. 两种氟利昂均不存在同分异构体
C. 直接用溶液均可检验两种氟利昂中的氯元素
D. 氟利昂-12的沸点高于氟利昂-11
29. 某有机物的结构如图所示,一分子该烯烃与一分子溴发生加成反应可以得到的卤代烃理论上最多有(不考虑立体异构)________种。
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
Ⅱ.格氏试剂(,R为烃基)是一种重要的有机合成试剂,可用卤代烃和镁在醚类溶剂中反应制得。已知:
①
②
阅读如下有机合成路线图,回答有关问题:
30. 在上述合成路线图中,反应Ⅰ的类型是________,反应Ⅱ的条件是________。
31. 反应Ⅲ的化学方程式为________。
32. 有机物是合成药物中的一种原料,实验室可以用环己烯按以下合成路线合成该有机物:
上述流程中N、Z的结构简式分别为________、________。
Ⅲ.以氯乙烷为原料制备化合物E的一种合成路线如下:
已知:Glaser反应是指端炔烃在催化剂存在下发生的偶联反应,例如:
33. 步骤①的反应类型为________,步骤②的试剂和条件为________。
34. 写出步骤③反应的化学方程式:________。
35. E的结构简式为________。1 mol E分别与氢气和溴水反应,理论上最多需要消耗的与的物质的量之比为________。
36. 芳香族化合物F是C的同分异构体,其核磁共振氢谱中得到两组峰,且峰强之比为,写出一种符合条件的F的结构简式________。
37. 设计一条以环己醇()为原料合成的合成路线________(其他无机试剂任取)。
(合成路线常用的表示方式为:目标产物)
【答案】28. B 29. A
30. ①. 加成反应 ②. O2/Cu、加热
31. 32. ①. ②.
33. ①. 取代反应 ②. 、光照
34. +2NaOH +2NaCl+2H2O
35. ①. ②. 5:2
36. 、、等,答案合理即可
37.
【解析】
【分析】对第二部分的有机流程进行推断:参考给出的提示反应,下半部分应当为格氏试剂的制备,则上半部分A物质应当含有羰基,则A为CH3CH2OH 氧化得到的 CH3CHO;苯环溴代得到 ,再经 Mg/乙醚加成得到 C 。乙醛A+格氏试剂C发生亲核加成反应(即反应 I),生成中间体D,水解后得到仲醇。观察最终产物,注意产物多了苯环和双键结构,推测双键应为羟基的消去反应产生的,苯环应需要格氏试剂再一次加成,则需要对仲醇再做一次氧化,引入羰基,则经由催化氧化,获得E为,再次与格氏试剂C加成,得到F为,水解后得到G为,G发生消去反应,脱去1分子水,获得最终产物。
对第三部分的合成流程进行推断:步骤①:氯乙烷与苯在 AlCl3催化下发生傅克烷基化反应(属于取代反应),生成B。步骤②:乙苯B转化为C,这是取代了侧链亚甲基上的两个氢原子。步骤③:C 发生双分子消去反应,脱去两分子 HCl,生成炔烃D。步骤④:两分子D在 Glaser 反应条件下偶联,参考给出条件,生成 E。
【28题详解】
A.消去反应要求卤原子连接的碳原子的邻位碳上有氢,两种氟利昂的中心C均无β-H,不能发生消去反应,A错误;
B.甲烷为正四面体结构,中心碳四个位置等价,故、都只有一种结构,不存在同分异构体,B正确;
C.氟利昂中氯为原子,不能电离出,直接加无法检验,需先水解才能检验,C错误;
D.分子晶体沸点随相对分子质量增大而升高,(摩尔质量121g/mol)相对分子质量小于(137.5g/mol),故氟利昂-12沸点更低,D错误;
故选B。
【29题详解】
观察题干给出的骨架结构:这是一个含有两个碳碳双键的六元环。顶部的双键与左下方的双键之间,恰好只隔着一个碳碳单键,这构成了经典的“1,3-共轭二烯烃”体系(C=C-C=C)。1分子共轭二烯烃与1分子加成,可得:1,2-加成产物、3,4-加成产物、1,4-加成产物,共3种,故选A。
【30题详解】
反应I是乙醛羰基与格氏试剂的加成,属于加成反应;(仲醇)氧化得到苯乙酮(羰基化合物,用于后续格氏反应),条件为、Cu作催化剂、加热。
【31题详解】
由前述分析,答案为。
【32题详解】
参考前述分析中的至最终产物的合成路径,M为制备的格氏试剂,则N应提供羰基,N的结构简式应为,Z应为水解之前的酮和格氏试剂直接加成的产物,结合前述分析,推测应为。
【33题详解】
反应①是苯的傅-克烷基化,苯环H被乙基取代,属于取代反应;
乙苯(B)侧链光照下与取代得到C,故条件为、光照。
【34题详解】
由前述分析得知,此处发生的是消去反应,条件是需要NaOH的醇溶液,并加热,反应方程式为:+2NaOH +2NaCl+2H2O。
【35题详解】
由前述分析得E的结构简式为
1mol E含2 mol苯环(最多加)和2 mol碳碳三键(最多加),共消耗;溴水只与碳碳三键加成,1 mol三键最多消耗,2 mol共消耗,故
【36题详解】
C 的分子式为 C8H8Cl2。芳香族同分异构体F具有极高的对称性,其核磁共振氢谱峰面积比为 3:1(即含有 6 个等效氢和 2 个等效氢)。
6个等效氢指向两个完全对称的甲基;2 个等效氢指向苯环上两个完全对称的氢原子。
答案可以为或或,答案合理即可。
【37题详解】
由逆向合成法分析,可由发生1,4-加成反应得到,可由发生消去反应得到,可由发生加成反应得到,可由发生消去反应得到,具体答案如下:。
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2024学年第二学期期末质量检测
高二化学(等级考)试卷
考生注意:
1.试卷满分100分,考试时间60分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。答题前,务必在答题纸上填写班级、姓名、考号。
3.作答必须按对应位置涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
4.标注“不定项选择”的试题,每小题有1~2个符合条件的选项。
相对原子质量:S-32 Ni-59 Cu-64
一、工业脱硫(共17分)
我国农业因遭受酸雨而造成的损失每年高达15亿元,工业废气中过量排放的、等是形成酸雨的主要气体。
1. 关于分子说法正确的是________。(不定项)
A. 分子构型为角形,属于极性分子 B. 中心原子采用sp杂化
C. 既含有键,又含有键 D. 和分子的VSEPR模型不同
2. 工业制硫酸铜不是直接用铜和浓硫酸反应,而是将粗铜(含少量银)浸入稀硫酸中,并不断从容器下部吹入细小的空气泡。有关该制备方法的叙述中,正确的是________。
①该方法应用了原电池工作原理 ②该方法应用了电解池工作原理 ③该方法不产生污染大气的
④该方法提高了硫酸的利用率 ⑤该方法提高了铜的利用率
A. ①③⑤ B. ②③ C. ①③④ D. ①③④⑤
3. (1)比较分子中的键长________分子中的键长。
A.> B.< C.= D.无法确定
(2)已知键角大于键角,请从电负性角度分析原因:________。
为有效控制酸雨,目前国务院批准了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。
【海水脱硫】:近年来一些近海的煤电厂利用海水微碱性()开发海水脱硫新工艺。
4. 一种海水脱硫的主要原理是利用原电池法将工业烟气中的转化为硫酸,其工作原理如图所示。电池工作时,下列说法正确的是________。
A. 电极b周围溶液pH变小
B. 溶液中由a极区→b极区
C. a极为正极,反应式:
D. 一段时间后,a极消耗的与b极消耗的物质的量相等。
【Claus法脱硫】第一阶段中部分硫化氢被空气完全氧化为;第二阶段在400℃左右进行,上一阶段氧化产物与剩余硫化氢继续反应,生成果质碳(化学式为)。
5. 已知Claus法脱硫第二阶段每生成反应体系会吸收15.75 kJ的热量,且,写出该过程的热化学方程式________。
6. 在真空Claus法脱硫中,用溶液吸收。
电离平衡常数
写出用溶液吸收少量的离子方程式________。
【直接氧化法脱硫】反应历程与体系能量变化如下图所示(TS表示过渡态)。
7. 上述反应历程中化学反应速率最慢的步骤的活化能为________。
A. 140.6 B. 182.1 C. 239.6 D. 246.0
8. 状态③包含a、b两种物质。请比较两者的沸点大小,并说明理由:________。
二、镍及其化合物(共22分)
金属镍(Ni)又称“白铜”,东晋《华阳国志·南中志》中已有关于白铜的记载。含镍合金通常具有耐腐蚀、耐高温等良好性能。
9. 基态镍原子价电子排布式为________,其价电子具有________种不同的空间运动状态。
10. 某镍铜合金晶体的晶胞结构如图所示,该合金的化学式为________。若该立方晶胞的边长为a cm,表示阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为________(用含a、的式子表示)。
11. 金属镍具有一定的延展性,请从结构角度解释原因________。
利用丁二酮肟与镍离子形成有色络合物丁二酮肟镍(结构如图)可在实验室中检验:
12. 下列有关说法正确的是________。(不定项)
A. 该物质的分子内存在共价键、配位键、氢键等化学键
B. 该物质中由提供空轨道
C. 该物质的分子中C、N、O原子均存在孤电子对
D. 1 mol丁二酮肟()配体中含有键
13. 丁二酮肟镍中碳原子的杂化方式为________。该化合物中第二周期非金属元素按第一电离能由小到大的顺序为________(用元素符号表示)。
四羰合镍(,沸点43℃)可用于制备高纯镍,羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为:
①
②
14. 一定条件下,在2 L的密闭容器中制备,粗镍(所含杂质不与CO反应)剩余质量与反应时间的关系如图所示,在0~10 min内的平均反应速率为________。
15. 反应②达到平衡后,保持其他条件不变,降低温度,重新达到平衡时,下列说法正确的是________。(不定项)
A. 平衡常数K增大 B. CO的浓度减小
C. Ni的质量减小 D. 增大
16. 简述羰基法提纯粗镍的操作过程____________________________________________________________________________________。
三、有机化学实验(共13分)
某校学生用如图所示装置(夹持装置略)探究苯与液溴发生反应的原理,并分离、提纯反应产物。
17. 打开仪器A的活塞前需打开顶塞,苯和液溴易挥发污染大气,将A更换为________(填仪器名称)可避免。
18. 铁丝的作用是________。三颈烧瓶中发生主要反应的化学方程式为________。
19. 装置Ⅲ小试管中试剂X可选用________(不定项),作用是________。
A.苯 B.水 C.四氯化碳 D.NaOH溶液
20. 冷凝水的方向应该是________。
A.a口进,b口出 B.b口进,a口出
充分反应后,经过下列步骤分离提纯。已知部分物质的物理性质如下表:
苯
溴
溴苯
密度/
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解性
微溶
微溶
微溶
21. 反应后三颈烧瓶中的溴苯因溶有溴而显褐色,提纯溴苯的过程中,除去溴苯中的溴依次用水、________、水洗涤。
A. 苯 B. 水 C. 四氯化碳 D. NaOH溶液
22. 已知苯与溴还可能发生副反应生成对二溴苯(沸点220℃)和邻二溴苯(沸点224℃)。要进一步提纯,再进行________(填选项,含下一空)即可得到较纯净的溴苯,该过程中为了受热均匀和易于控制温度,可采用________加热。
A. 蒸发,水浴 B. 蒸发,油浴 C. 蒸馏,水浴 D. 蒸馏,油浴
四、废水除铬(共18分)
铬酸钠()常用于印染、颜料、油漆等领域。和在溶液中有如下的转化关系: 。
23. 能说明上述反应达到平衡状态的是________。(不定项)
A. 和的浓度相同 B.
C. 溶液的颜色不变 D. 溶液的pH值不变
24. 室温下,向浓度为的溶液中分别进行以下操作:
(1)加水,上述反应平衡________(填选项,下同)。
A.正向移动 B.逆向移动 C.不移动
(2)加入少量固体,达到新平衡后,溶液pH值________,上述反应的转化率________。
A.增大 B.减小 C.不变
25. 室温下,铬酸钠溶液中含铬微粒的分布分数与pH值关系如图。
(1)写出水解的离子方程式________,计算25℃时该反应的水解常数 ________(结果保留3位有效数字)
(2)时,________。
A.> B.< C.= D.无法确定
工业废水中常含有一定量的和,它们会对人类及生态系统产生很大的危害,需经化学方法处理后才能排放。某工厂采取还原沉淀法处理含铬废水,该法的工艺流程为: 。
26. 第②步反应的离子方程式为________。
27. 在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:,常温下,的溶度积,要使降至时,溶液pH应调至________(结果保留2位有效数字)。
五、应用广泛的卤代烃(共30分)
Ⅰ.卤代烃是重要的工业原料,同时也会对环境造成严重影响,如破坏臭氧层等。
28. 下列关于氟利昂-12()、氟利昂-11()的推测正确的是________。
A. 两种氟利昂在醇溶液中均可发生消去反应
B. 两种氟利昂均不存在同分异构体
C. 直接用溶液均可检验两种氟利昂中的氯元素
D. 氟利昂-12的沸点高于氟利昂-11
29. 某有机物的结构如图所示,一分子该烯烃与一分子溴发生加成反应可以得到的卤代烃理论上最多有(不考虑立体异构)________种。
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
Ⅱ.格氏试剂(,R为烃基)是一种重要的有机合成试剂,可用卤代烃和镁在醚类溶剂中反应制得。已知:
①
②
阅读如下有机合成路线图,回答有关问题:
30. 在上述合成路线图中,反应Ⅰ的类型是________,反应Ⅱ的条件是________。
31. 反应Ⅲ的化学方程式为________。
32. 有机物是合成药物中的一种原料,实验室可以用环己烯按以下合成路线合成该有机物:
上述流程中N、Z的结构简式分别为________、________。
Ⅲ.以氯乙烷为原料制备化合物E的一种合成路线如下:
已知:Glaser反应是指端炔烃在催化剂存在下发生的偶联反应,例如:
33. 步骤①的反应类型为________,步骤②的试剂和条件为________。
34. 写出步骤③反应的化学方程式:________。
35. E的结构简式为________。1 mol E分别与氢气和溴水反应,理论上最多需要消耗的与的物质的量之比为________。
36. 芳香族化合物F是C的同分异构体,其核磁共振氢谱中得到两组峰,且峰强之比为,写出一种符合条件的F的结构简式________。
37. 设计一条以环己醇()为原料合成的合成路线________(其他无机试剂任取)。
(合成路线常用的表示方式为:目标产物)
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