内容正文:
上师大附中2025学年第一学期期中考试
高三年级化学学科
(考试时间:60分钟 满分:100分)
考生注意:选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不给分,有2个正确选项的,漏选1个给1分,错选不给分;未特别标注的试题,每小题只有1个正确选项。
相对原子质量:H-1 Ca-40 C-12 O-16 Ba-137 Cr-52 N-14
一、石灰氮
石灰氮在农业上主要作肥料、农药和土壤改良剂。回答下列问题:
1. 用石灰氮与过热水蒸气反应可以制备氨气,分子中N原子的杂化方式为________________,分子的VSEPR模型名称为________________。
2. 石灰氮在酸性土壤中可转化为氨基氰。氨基氰分子中σ、π键的数目之比为________________,氨基氰易溶于水,其原因有________________。
3. 氨基氰可水解生成尿素。其组成元素中,C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________________(填元素符号)。
石灰氮可由电石与反应制得:。
4. 关于石灰氮及其相关物质,下列说法正确的是________________(不定项)。
A. 制备石灰氮的反应:中,是还原剂
B. 氨基氰分子中所有原子一定共平面
C. 石灰氮晶体中存在离子键、极性共价键和非极性共价键
D. 石灰氮摩尔质量是
5. 的电子式为________________。
6. 的晶胞与NaCl相似,但由于的结构导致晶胞沿一个方向拉长,其晶胞参数如图所示。则每个周围距离最近且等距离的有________________个,晶体密度为________________(为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】1. ①. ②. 四面体形
2. ①. 2:1 ②. 氨基氰与水分子之间易形成氢键;氨基氰和水都属于极性分子,根据“相似相溶”原理,氨基氰易溶于水
3. 4. D
5. 6. ①. 4 ②.
【解析】
【1题详解】
氨气中N原子价层电子对数为:,(有3对成键电子对,1对孤电子对:),故采用sp3杂化;VSEPR模型由价层电子对的空间分布决定,4对电子呈四面体构型,因此NH3的VSEPR模型为四面体形,而其实际分子构型为三角锥形;
【2题详解】
①氨基氰的结构式为,单键属于σ键,三键中有1个属于σ键,2个π键,故σ键:π键=4:2=2:1;
②依据氨基氰的结构式分析,氨基氰与水分子之间易形成氢键;氨基氰和水都属于极性分子,根据 “相似相溶”原理,氨基氰易溶于水;
【3题详解】
第一电离能规律:同周期元素从左到右呈增大趋势,但N的2p轨道为半充满稳定结构,电离能大于相邻的O,因此顺序为N > O > C;
【4题详解】
A,转化为,N的化合价由0降低到-3,化合价降低,作氧化剂,A错误;
B.,中氮原子,形成3对成键电子对,还有一对孤电子对,杂化方式是sp3,因此所有原子一定不共平面;错误;
C.:和之间是离子键,内部,C=N为极性共价键,无非极性共价键,错误;
D.的摩尔质量:(40+12+14×2)kJ/mol=80g/mol,正确。
故答案选D。
【5题详解】
CaC2中与之间是离子键,内部是共价键,则其电子式为:;
【6题详解】
CaC2晶胞与NaCl相似,但沿一个方向拉长(a < b),周围最近且等距的Ca2+平面方向(因晶胞拉长,上下方向距离不同)有4个;依据均摊法一个晶胞中含有的的数目为:,数目为:, 因此一个晶胞中有4个CaC2;代入密度公式,。
二、亚硝酸钠(本题18分)
亚硝酸钠在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及试剂制备亚硝酸钠并探究其性质。
已知:①沸点:、、;
②酸性溶液能氧化NO生成;
③;。
Ⅰ.实验室制备亚硝酸钠。
7. 图中装浓硝酸、稀硝酸的仪器名称为________________,与分液漏斗相比,使用该装置的优点为________________,推测盛放装置的作用是__________________________。
8. 过程中需通过观察装置3中两种气体的流速,并调节浓硝酸、稀硝酸的滴加速度,以便控制装置1和装置2生成气体的流速为1:1。若装置1流速大于装置2,则装置3中可能产生的副产物为________________。
9. 通入装置3中的两种气体,装置1中产生的气体编号①,装置2中产生的气体编号②,假设①和②流速比为下列哪种情况时,若未进行尾气处理,会对环境造成危害的是________________。(不定项)
A. 1:1 B. 1:2 C. 1:3 D. 2:1
Ⅱ.探究亚硝酸钠溶液与硫酸反应生成的气体产物。
操作1:打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,排除装置中的空气;
操作2:关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入50%硫酸,装置A中产生红棕色气体;
操作3:打开弹簧夹,再通入一段时间氮气。
10. 确认亚硝酸钠溶液与硫酸反应生成的气体含有NO,依据的现象是________________。
11. 如果没有装置B,会干扰NO检验,原因为________________(用离子方程式解释)。
12. 查阅资料,亚硝酸钠在酸性条件下,自身发生氧化还原反应。结合上述实验探究过程,可得出装置A中反应的化学方程式是________________。
13. Ⅰ、Ⅱ两个实验反应后都需再通入一段时间氮气,目的是________________。
【答案】7. ①. 恒压滴液漏斗 ②. 平衡气压,使液体顺利滴下 ③. 防止倒吸
8. 硝酸钠 9. BC
10. 进入装置D的无色气体能使高锰酸钾溶液的紫红色变浅
11.
12.
13. 将反应生成的氮氧化物全部排出,被吸收,防止污染空气(合理即可)
【解析】
【分析】装置1中浓硝酸与铜反应,生成NO2气体,CCl4密度比水大且不溶于水,可防止后面装置中的水蒸气进入装置1(因浓硝酸易挥发、易吸水,需保持干燥环境);装置2中为稀硝酸与铜反应,产生的NO中可能混有少量硝酸蒸气,水可吸收硝酸蒸气,净化NO气体;装置3用于调节装置1和装置2产生气体的流速为1:1,若流速比例失衡,会产生副产物(如NaNO3);装置4用于尾气处理,主要除去未反应的NO。
【7题详解】
图中装浓硝酸、稀硝酸的仪器名称为恒压滴液漏斗,相对于分液漏斗,使用该装置的优点是平衡气压,使液体顺利滴下;CCl4密度比水大且不溶于水,可防止后面装置发生倒吸;
【8题详解】
装置1、2中分别产生NO2、NO,若装置1流速大于装置2,则产生的NO2比NO多,NO2在装置3中与氢氧化钠反应生成亚硝酸钠和硝酸钠;
【9题详解】
NO2可以单独被氢氧化钠溶液吸收,而NO不能单独被氢氧化钠溶液吸收,根据反应,可以被完全吸收,如果NO过量,逸出会污染环境,①是NO2,②是NO。
A.1:1,恰好完全吸收,无尾气,不符合题意;
B.1:2,NO过量,逸出污染环境,符合题意;
C.1:3,NO大量过量,污染更严重,符合题意;
D.2:1,NO2过量,可以单独被氢氧化钠溶液吸收,不符合题意。
故答案选BC
【10题详解】
酸性KMnO4溶液能氧化NO生成,进入装置D的无色气体能使高锰酸钾溶液的紫红色变浅,说明有NO存在;
【11题详解】
如果没有装置B,产生的气体中含有的水蒸气,就会与NO2发生反应:;
【12题详解】
通过题目提供信息,亚硝酸钠在酸性条件下,自身发生氧化还原反应,在装置A中硫酸的作用下,反应生成二氧化氮、一氧化氮,同时还有硫酸钠、水生成,则反应方程式为:;
【13题详解】
I、Ⅱ两个实验反应后都需再通入一段时间氮气,目的是将反应生成的氮氧化物全部排出,被吸收,防止污染空气。
三、工业合成氨
合成氨对人类的生存和发展有着重要意义,至今有三位科学家因在该领域的研究获诺贝尔奖。“哈伯法”合成氨的反应: 。请回答下列问题:
14. 某温度时,将和按一定比例充入1L恒容容器中,平衡后测得数据如下表:
平衡时物质的量
2.00
5.00
1.00
①该反应可以在________________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下自发进行。
②该温度下,若平衡后,再向平衡体系中加入、和各1.00 mol,此时反应向________________方向(填“正反应”或“逆反应”)进行,结合计算说明理由:_____________________________________。
15. 向密闭容器中按1:3体积比通入和,反应达平衡时的体积分数为25%,则氮气的平衡转化率=________________。实际生产中维持氢氮比为2.8-2.9,请解释原因:_______________________。
16. 下列能说明该反应达到平衡的是________________(不定项)。
A. 恒容时气体的密度不变 B. 恒压时气体的压强不变
C. 绝热时系统的温度不变 D. 恒压时气体的物质的量不变
“球磨法”是在温和的条件下(45℃和l00 kPa,1bar≈100 kPa)合成氨,氨的最终体积分数可高达82.5%。该法分为两个步骤(如图):第一步,铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化,产生高密度的缺陷,氮分子被吸附在这些缺陷上,有助于氮分子的解离;第二步、发生加氢反应得到,剧烈碰撞中,从催化剂表面脱附得到产物氨。
17. “球磨法”与“哈伯法”相比较,下列说法正确的是________________(不定项)。
A. “球磨法”催化剂缺陷密度越高,的吸附率越高
B. “哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键,而“球磨法”不用解离氮氮三键
C. “球磨法”中“剧烈碰撞”产生“活化缺陷”,是为了提高平衡转化率
D. “球磨法”不采用高压,是因为低压产率已经较高,加压会增大成本
18. 机械碰撞有助于催化剂缺陷的形成,而摩擦生热会使体系温度升高。如图是吸附量、体系温度随球磨转速变化曲线,则应选择的最佳转速约400转/min。若选择500转/min的转速,的吸附量降低的原因是________________。
19. 用氨气研发燃料电池,电池反应为,(如图)
①b极是________________。
A.负极 B.正极 C.阴极 D.阳极
②通入a气体一极的电极反应式为________________。
【答案】14. ①. 低温 ②. 逆反应 ③. 原平衡时。向体系各加入1.00 mol后,,故反应向逆反应方向进行
15. ①. 40% ②. 由于氮气在催化剂上的吸附活化是总反应的速控步骡,适当提高氮气浓度有利于合成氨反应的进行 16. CD 17. AD
18. 体系温度升高,不利于氮气的吸附
19. ①. B ②.
【解析】
【14题详解】
①反应(放热),且
气体分子数减少,即(熵减)。根据吉布斯自由能公式,要是反应自发(),由于,需要在低温下,使得的正值较小,从而。
②容器体积为1L,平衡时浓度分别为:,计算平衡常数,各加入后,新浓度:,,所以反应向逆反应方向进行。
【15题详解】
设起始为,为,转化为。平衡时:,总物质的量。
。转化率。由于氮气在催化剂上的吸附活化是总反应的速控步骡,适当提高氮气浓度有利于合成氨反应的进行
【16题详解】
A.全为气体,质量不变,体积不变,密度始终不变,不能说明,A错误;
B.恒压下压强始终不变,不能说明,B错误;
C.绝热条件下,反应放热/吸热会导致温度变化,温度不变说明达到平衡,C正确;
D.反应前后分子数改变,恒压下体积会变,物质的量不变说明达到平衡,D正确;
故答案选CD。
【17题详解】
A.缺陷密度越高,吸附率越高,A正确;
B.球磨法也需要解离氮氮三键(吸附在缺陷上有助于解离),B错误;
C.剧烈碰撞是为了活化,不是提高平衡转化率,C错误;
D.低压产率已高,加压成本高,D正确;
故答案选AD。
【18题详解】
转速过高,摩擦生热导致体系温度升高(图中显示500转时温度近 90℃),而合成氨是放热反应,且气体吸附通常是放热过程,温度升高不利于的吸附。
【19题详解】
图中电子从a极流出(N型半导体电子向下),说明a为负极(通氨气),b为正极(通氧气)。
①b极是正极(B)。
②a极(负极)反应式(碱性):。
四、不锈钢-铬
三价铬是人体必需的微量元素,它在维持糖类与脂质代谢中起着关键作用,而六价铬则是一类强致癌物,其毒性远高于。是实验室常用的盐,易溶于水,浓溶液呈强酸性。
20. 不锈钢可视作Fe和Cr的合金,基态铁原子的价电子排布式为________________,发蓝是一种钢铁表面化学处理工艺,核心是通过化学反应在铁制品表面生成一层致密的黑色氧化膜,主要成分是从而起到防锈和美观的作用,请写出与盐酸反应的离子方程式:________________,检验其中的方法:__________________________________。
21. 的浓溶液呈强酸性的原因是________________。(用离子方程式回答)
22. 蒸干溶液并灼烧所得固体物质的化学式为________________。
23. 已知极易与水发生反应:。实验室制取无水的方法是将与混合加热。这里起的作用是________________。
A. 还原剂 B. 催化剂 C. 溶剂 D. 脱水剂
六价铬在水溶液中的主要存在形态为重铬酸根和铬酸根,在水溶液中存在平衡:。可以通过生成铬酸钡黄色沉淀来测定水样中的浓度。
已知:难溶于水,易溶于水。
24. 某酸性含废水样品处理时,需先加碱调节至,才能进行后续沉淀检测,用平衡移动原理解释这一操作的必要性________________。
25. 取100.00 mL经上述预处理后的废水,加入过量溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得到沉淀0.3304 g,该废水中的物质的量浓度为________________(保留3位有效数字)
26. 若用蒸馏水洗涤沉淀,则会导致实验结果偏小。为避免沉淀损失,洗涤沉淀时最佳的洗涤剂是________________。
A. 溶液 B. 溶液 C. 浓硫酸 D. 稀氨水
27. 工业上使用溶液在酸性条件下将还原至,补充并配平下列离子方程式,用单线桥标出电子转移方向和数目________________。
__________________________
28. 国家标准中规定:排放的废水中总铬浓度不得超过。为达到排放标准,需将转化为沉淀除去。已知的溶度积常数,若废水中的铬已完全还原为,试计算溶液pH至少应调节至何值以上,才能使铬含量达标________________。(写出计算过程,pH值精确到小数点后1位)
【答案】20. ①. ②. ③. 取样于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液变为红色,则溶液中有
21.
22. 23. D
24. 在平衡,加入碱调节至,与反应,减小,平衡逆向移动,使转化为,从而能生成沉淀,便于检测
25. 0.0131 mol/L 26. A
27. 28. 5.4
【解析】
【20题详解】
基态铁原子的价电子即最外两个原子轨道电子,价电子排布式为:;可以看成是,与盐酸反应的离子方程式为:;检验的方法:取少量待测液于试管中,滴加几滴硫氰化钾溶液,溶液变为血红色,则证明含有。
【21题详解】
为强酸弱碱盐,水解使浓溶液呈强酸性,离子方程式为;
【22题详解】
水解的化学方程式为:,加热促进水解且生成的HCl挥发,蒸干后得到,灼烧,分解生成和水;
【23题详解】
极易与水发生反应:, 水解既消耗了水又生成HCl,抑制的水解,因而起脱水剂的作用,故答案选D;
【24题详解】
在溶液中,存在平衡,加入碱调节至,与反应,使减小,平衡逆向移动,使转化为,从而能生成沉淀,便于检测;
【25题详解】
,根据Cr元素守恒,,;
【26题详解】
A.沉淀中存在溶解平衡:, 溶液中含有,根据同离子效应可抑制的溶解,减少沉淀的损失,A符合题意;
B.溶液中含有H+,会与反应生成,浓度减小,促进的溶解,增大沉淀的损失,B不符合题意;
C.浓硫酸中含有H+,会与反应生成,促进的溶解,增大沉淀的损失,C不符合题意;
D.稀氨水不能抑制BaCrO4的溶解,不能减少沉淀的损失,D不符合题意;
故答案选A。
【27题详解】
Cr元素从中的 + 6价降低到中的 + 3价,每个Cr原子得到3个电子,2个Cr原子共得到6个电子;Fe元素从Fe2+中的 + 2价升高到Fe3+中的 + 3价,每个Fe原子失去1个电子。根据得失电子守恒,Fe2+的化学计量数为6,的化学计量数为1,则Fe3+的化学计量数为6,Cr3+的化学计量数为2。再根据电荷守恒和原子守恒,配平其它物质,离子方程式为:;根据分析,Fe原子失去电子,Cr原子得到电子,转移电子数目为6,即得:
【28题详解】
排放的废水中总铬浓度不得超过1.5 mg/L,则,,,。
五、有机合成
29. C是治疗心脑血管疾病的药物主要成分之一。
Ⅰ 四氢合铝酸钠(NaAlH4)是制药过程中重要的中间产物,常温下为白色晶体,具有强还原性,可溶于四氢呋喃、乙醚等有机溶剂,遇水、酸或强氧化剂会剧烈反应,甚至爆炸。有机物R遇FeCl3溶液显紫色。
(1)A到B的反应中通入的气体X可以是________(不定项)。
A. HCl B. H2O C. Ar D. H2
(2)关于以上流程的说法中,正确的是________。
A. 检验A是否完全转化为B,可以使用酸性高锰酸钾溶液,若褪色证明未完全反应
B. 乙二醇可以通过乙烯与水加成反应一步制得
C. 由E缩聚而成的蛋白质,可以通过滴加浓硝酸,观察是否变黄来检验
D. NaAlH4周边起火,应用干粉或黄沙灭火,不可使用水喷淋
(3)C与F反应,除了生成D外,同时生成一种内盐,写出该内盐的结构简式________。
(4)人服用含C的药品后,药品分散至血液中,6-7小时能100%排出体外。简述C治疗高钠血症的原理________。
Ⅱ 盐酸凯普拉生是钾离子竞争性酸阻滞剂,可以阻断钾离子与酶的结合,从而抑制胃酸分泌,在酸性环境下更稳定,提供更持久且强效的抑酸作用。其合成过程如下:。
(5)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
(6)下列方法无法区分B和C的是________。
A. 核磁共振氢谱 B. 原子吸收光谱 C. 晶体X射线衍射法 D. 红外光谱
(7)写出A生成B的化学方程式________。
(8)写出一种满足下列条件的B的同分异构体的结构简式________。
①分子中有一个手性碳原子
②能发生银镜反应
③苯环上有两个取代基且处于对位
④若与氢气完全加成,原位置的手性会消失
(9)写出以和乙烯为原料,无机试剂及流程中的有机试剂任选,制取的合成路线:________。
【答案】(1)CD (2)D
(3)H3N+—CH2—COO-
(4)C的孔隙大小恰好容纳Na+,捕获Na+后能100%代谢出人体,使血液中Na+浓度降低 (5)D (6)B
(7) (8)(合理即可)
(9)
【解析】
【分析】II.A和BrCH2CH2CH2OCH3发生取代反应生成生成B,B发生还原反应生成C,C发生反应生成D,D发生取代反应生成E,E与甲胺、乙酸反应后,再与浓盐酸反应生成F。
【小问1详解】
四氢合铝酸钠遇水、酸或强氧化剂会剧烈反应,所以A到B的反应中通入的气体X不能是HCl、H2O,可以是Ar、H2,选CD;
【小问2详解】
A.B中含有羟基,羟基能使高锰酸钾褪色,若酸性高锰酸钾溶液褪色,不能证明A未完全反应,故A错误;
B.乙烯与水发生加成反应生成乙醇,故B错误;
C.由E缩聚而成的蛋白质不含苯环,遇浓硝酸不变黄,故C错误;
D.NaAlH4遇水、酸或强氧化剂会剧烈反应,NaAlH4周边起火,应用干粉或黄沙灭火,不可使用水喷淋,故D正确;
选D;
【小问3详解】
H3N+-CH2-COONa能形成内盐,该内盐的结构简式为H3N+—CH2—COO-;
【小问4详解】
C的孔隙大小恰好容纳Na+,捕获Na+后能100%代谢出人体,使血液中Na+浓度降低,所以C能治疗高钠血症;
【小问5详解】
B→C是B中硝基变为氨基,反应类型是还原反应,选D;
【小问6详解】
A.B和C等效氢种类不同,核磁共振氢谱不同,可以用核磁共振氢谱鉴别B和C,故不选A;
B.B和C含有的元素种类相同,原子吸收光谱相同,不能用原子吸收光谱鉴别B和C,故选B;
C.B和C中原子排列不同,可以用晶体X射线衍射法鉴别B和C,故不选C;
D.B和C中官能团不同,可以用红外光谱鉴别B和C,故不选D;
选B;
【小问7详解】
A和BrCH2CH2CH2OCH3发生取代反应生成生成B和HBr,反应的化学方程式为;
【小问8详解】
分子中有一个手性碳原子,能发生银镜反应,说明含有醛基;苯环上有两个取代基且处于对位,若与氢气完全加成,原位置的手性会消失,符合条件的B的同分异构体可以是(合理即可);
【小问9详解】
乙烯和氯气发生加成反应生成1,2-二氯乙烷,1,2-二氯乙烷和发生取代反应生成,还原为,发生反应生成,和发生取代反应生成,合成路线为。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
上师大附中2025学年第一学期期中考试
高三年级化学学科
(考试时间:60分钟 满分:100分)
考生注意:选择类试题中,标注“不定项”的试题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不给分,有2个正确选项的,漏选1个给1分,错选不给分;未特别标注的试题,每小题只有1个正确选项。
相对原子质量:H-1 Ca-40 C-12 O-16 Ba-137 Cr-52 N-14
一、石灰氮
石灰氮在农业上主要作肥料、农药和土壤改良剂。回答下列问题:
1. 用石灰氮与过热水蒸气反应可以制备氨气,分子中N原子的杂化方式为________________,分子的VSEPR模型名称为________________。
2. 石灰氮在酸性土壤中可转化为氨基氰。氨基氰分子中σ、π键的数目之比为________________,氨基氰易溶于水,其原因有________________。
3. 氨基氰可水解生成尿素。其组成元素中,C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________________(填元素符号)。
石灰氮可由电石与反应制得:。
4. 关于石灰氮及其相关物质,下列说法正确的是________________(不定项)。
A. 制备石灰氮的反应:中,是还原剂
B. 氨基氰分子中所有原子一定共平面
C. 石灰氮晶体中存在离子键、极性共价键和非极性共价键
D. 石灰氮摩尔质量是
5. 的电子式为________________。
6. 的晶胞与NaCl相似,但由于的结构导致晶胞沿一个方向拉长,其晶胞参数如图所示。则每个周围距离最近且等距离的有________________个,晶体密度为________________(为阿伏加德罗常数的值)。
二、亚硝酸钠(本题18分)
亚硝酸钠在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及试剂制备亚硝酸钠并探究其性质。
已知:①沸点:、、;
②酸性溶液能氧化NO生成;
③;。
Ⅰ.实验室制备亚硝酸钠。
7. 图中装浓硝酸、稀硝酸的仪器名称为________________,与分液漏斗相比,使用该装置的优点为________________,推测盛放装置的作用是__________________________。
8. 过程中需通过观察装置3中两种气体的流速,并调节浓硝酸、稀硝酸的滴加速度,以便控制装置1和装置2生成气体的流速为1:1。若装置1流速大于装置2,则装置3中可能产生的副产物为________________。
9. 通入装置3中的两种气体,装置1中产生的气体编号①,装置2中产生的气体编号②,假设①和②流速比为下列哪种情况时,若未进行尾气处理,会对环境造成危害的是________________。(不定项)
A. 1:1 B. 1:2 C. 1:3 D. 2:1
Ⅱ.探究亚硝酸钠溶液与硫酸反应生成的气体产物。
操作1:打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,排除装置中的空气;
操作2:关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入50%硫酸,装置A中产生红棕色气体;
操作3:打开弹簧夹,再通入一段时间氮气。
10. 确认亚硝酸钠溶液与硫酸反应生成的气体含有NO,依据的现象是________________。
11. 如果没有装置B,会干扰NO检验,原因为________________(用离子方程式解释)。
12. 查阅资料,亚硝酸钠在酸性条件下,自身发生氧化还原反应。结合上述实验探究过程,可得出装置A中反应的化学方程式是________________。
13. Ⅰ、Ⅱ两个实验反应后都需再通入一段时间氮气,目的是________________。
三、工业合成氨
合成氨对人类的生存和发展有着重要意义,至今有三位科学家因在该领域的研究获诺贝尔奖。“哈伯法”合成氨的反应: 。请回答下列问题:
14. 某温度时,将和按一定比例充入1L恒容容器中,平衡后测得数据如下表:
平衡时物质的量
2.00
5.00
1.00
①该反应可以在________________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下自发进行。
②该温度下,若平衡后,再向平衡体系中加入、和各1.00 mol,此时反应向________________方向(填“正反应”或“逆反应”)进行,结合计算说明理由:_____________________________________。
15. 向密闭容器中按1:3体积比通入和,反应达平衡时的体积分数为25%,则氮气的平衡转化率=________________。实际生产中维持氢氮比为2.8-2.9,请解释原因:_______________________。
16. 下列能说明该反应达到平衡的是________________(不定项)。
A. 恒容时气体的密度不变 B. 恒压时气体的压强不变
C. 绝热时系统的温度不变 D. 恒压时气体的物质的量不变
“球磨法”是在温和的条件下(45℃和l00 kPa,1bar≈100 kPa)合成氨,氨的最终体积分数可高达82.5%。该法分为两个步骤(如图):第一步,铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化,产生高密度的缺陷,氮分子被吸附在这些缺陷上,有助于氮分子的解离;第二步、发生加氢反应得到,剧烈碰撞中,从催化剂表面脱附得到产物氨。
17. “球磨法”与“哈伯法”相比较,下列说法正确的是________________(不定项)。
A. “球磨法”催化剂缺陷密度越高,的吸附率越高
B. “哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键,而“球磨法”不用解离氮氮三键
C. “球磨法”中“剧烈碰撞”产生“活化缺陷”,是为了提高平衡转化率
D. “球磨法”不采用高压,是因为低压产率已经较高,加压会增大成本
18. 机械碰撞有助于催化剂缺陷的形成,而摩擦生热会使体系温度升高。如图是吸附量、体系温度随球磨转速变化曲线,则应选择的最佳转速约400转/min。若选择500转/min的转速,的吸附量降低的原因是________________。
19. 用氨气研发燃料电池,电池反应为,(如图)
①b极是________________。
A.负极 B.正极 C.阴极 D.阳极
②通入a气体一极的电极反应式为________________。
四、不锈钢-铬
三价铬是人体必需的微量元素,它在维持糖类与脂质代谢中起着关键作用,而六价铬则是一类强致癌物,其毒性远高于。是实验室常用的盐,易溶于水,浓溶液呈强酸性。
20. 不锈钢可视作Fe和Cr的合金,基态铁原子的价电子排布式为________________,发蓝是一种钢铁表面化学处理工艺,核心是通过化学反应在铁制品表面生成一层致密的黑色氧化膜,主要成分是从而起到防锈和美观的作用,请写出与盐酸反应的离子方程式:________________,检验其中的方法:__________________________________。
21. 的浓溶液呈强酸性的原因是________________。(用离子方程式回答)
22. 蒸干溶液并灼烧所得固体物质的化学式为________________。
23. 已知极易与水发生反应:。实验室制取无水的方法是将与混合加热。这里起的作用是________________。
A. 还原剂 B. 催化剂 C. 溶剂 D. 脱水剂
六价铬在水溶液中的主要存在形态为重铬酸根和铬酸根,在水溶液中存在平衡:。可以通过生成铬酸钡黄色沉淀来测定水样中的浓度。
已知:难溶于水,易溶于水。
24. 某酸性含废水样品处理时,需先加碱调节至,才能进行后续沉淀检测,用平衡移动原理解释这一操作的必要性________________。
25. 取100.00 mL经上述预处理后的废水,加入过量溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得到沉淀0.3304 g,该废水中的物质的量浓度为________________(保留3位有效数字)
26. 若用蒸馏水洗涤沉淀,则会导致实验结果偏小。为避免沉淀损失,洗涤沉淀时最佳的洗涤剂是________________。
A. 溶液 B. 溶液 C. 浓硫酸 D. 稀氨水
27. 工业上使用溶液在酸性条件下将还原至,补充并配平下列离子方程式,用单线桥标出电子转移方向和数目________________。
__________________________
28. 国家标准中规定:排放的废水中总铬浓度不得超过。为达到排放标准,需将转化为沉淀除去。已知的溶度积常数,若废水中的铬已完全还原为,试计算溶液pH至少应调节至何值以上,才能使铬含量达标________________。(写出计算过程,pH值精确到小数点后1位)
五、有机合成
29. C是治疗心脑血管疾病的药物主要成分之一。
Ⅰ 四氢合铝酸钠(NaAlH4)是制药过程中重要的中间产物,常温下为白色晶体,具有强还原性,可溶于四氢呋喃、乙醚等有机溶剂,遇水、酸或强氧化剂会剧烈反应,甚至爆炸。有机物R遇FeCl3溶液显紫色。
(1)A到B的反应中通入的气体X可以是________(不定项)。
A. HCl B. H2O C. Ar D. H2
(2)关于以上流程的说法中,正确的是________。
A. 检验A是否完全转化为B,可以使用酸性高锰酸钾溶液,若褪色证明未完全反应
B. 乙二醇可以通过乙烯与水加成反应一步制得
C. 由E缩聚而成的蛋白质,可以通过滴加浓硝酸,观察是否变黄来检验
D. NaAlH4周边起火,应用干粉或黄沙灭火,不可使用水喷淋
(3)C与F反应,除了生成D外,同时生成一种内盐,写出该内盐的结构简式________。
(4)人服用含C的药品后,药品分散至血液中,6-7小时能100%排出体外。简述C治疗高钠血症的原理________。
Ⅱ 盐酸凯普拉生是钾离子竞争性酸阻滞剂,可以阻断钾离子与酶的结合,从而抑制胃酸分泌,在酸性环境下更稳定,提供更持久且强效的抑酸作用。其合成过程如下:。
(5)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
(6)下列方法无法区分B和C的是________。
A. 核磁共振氢谱 B. 原子吸收光谱 C. 晶体X射线衍射法 D. 红外光谱
(7)写出A生成B的化学方程式________。
(8)写出一种满足下列条件的B的同分异构体的结构简式________。
①分子中有一个手性碳原子
②能发生银镜反应
③苯环上有两个取代基且处于对位
④若与氢气完全加成,原位置的手性会消失
(9)写出以和乙烯为原料,无机试剂及流程中的有机试剂任选,制取的合成路线:________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$