内容正文:
高桥中学2025届高三年级期中检测
科目:化学
(考试时间60分钟 满分100分)
考生注意:
没有特殊说明,本卷每空2分。标注不定项选择题,每题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不得分,有2个正确选项的,漏选1个得1分,错选不得分。
相对原子质量:H-1 O-16 S-32 Ni-59 La-139
一、过氧化氢(本题共38分)
过氧化氢是重要的氧化剂和还原剂,常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组同学围绕着过氧化氢开展了调查研究与实验。
(一)过氧化氢的结构
1. H2O2分子结构如图所示,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上,H2O2是__________分子。(单选)
A.非极性 B.极性
2. 下列晶体具有分子密堆积特征的是__________。(单选)
A. NH3 B. CO2 C. H2O D. H2O2
3. 查阅资料,过氧化氢的沸点为152.1℃,硫化氢的沸点为-60.4℃,两者沸点差异是因为____________________________________________________________________。
(二)过氧化氢的化学性质
4. 根据过氧化氢中氧元素的化合价,预测过氧化氢具有__________。(单选)
A. 氧化性 B. 氧化性与还原性 C. 还原性 D. 酸性
5. 常温下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,可发生如下两个反应:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+,下列说法正确的是__________。(不定项)
A. H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+弱
B. 在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐下降
C. 在H2O2分解过程中,Fe2+和Fe3+的总量保持不变
D. H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+
6. H2O2体现弱酸性的反应(未配平)是__________。(单选)
A. Na2O2 +HClH2O2+NaCl
B. Ag2O+H2O2Ag+O2+H2O
C. H2O2H2O+O2
D. H2O2+Cr2(SO4)3+KOHK2SO4+K2CrO4+H2O
7. 稀硫酸与铜不反应,但在稀硫酸中加入H2O2后,则可使铜顺利溶解,写出该反应的离子方程式__________________________________________________。
8. 某学生研究过氧化钠跟水的反应,向盛有少量过氧化钠固体的试管中滴加水,直到气体不再放出,再加水稀释,将得到的溶液放在试管中,滴加酚酞试液,溶液变红,半分钟内红色褪去。产生“溶液变红,半分钟内红色又褪去”现象的原因是______________________________________。
(三)过氧化氢的工业制法
9. 资料显示,过氧化氢制备目前常用的是乙基蒽醌法,其主要过程如下图所示,写出此过程的总反应化学方程式:____________________________________。
(四)过氧化氢的含量测定
兴趣小组同学用0.1000mol·L-1酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中过氧化氢的含量,反应原理为:
□____+□H2O2+□=□Mn2++□O2↑+□____
10. 配平化学方程式并标出电子转移方向和数目_________________。
11. 滴定终点的判断:当加入最后半滴酸性高锰酸钾标准溶液,_____________________________________________________________________________________。
12. 用移液管吸取25.00mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗的KMnO4标准溶液体积如下:
第一次
第二次
第三次
第四次
体积(mL)
17.10
18.10
18.00
17.90
计算试样中过氧化氢的浓度为__________________mol·L-1。
13. 若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后消失,则测定结果__________。(单选)
A. 偏高 B. 偏低
C. 不变 D. 可能偏高,可能偏低
(五)过氧化氢的用途
空军通信卫星电源是以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2为原料的燃料电池,电极材料均采用Pt,其工作原理如图所示,请完成下面问题。
14. 外电路中电子的流动方向为__________。(单选)
A. 电极a→用电器→电极b B. 电极b→用电器→电极a
C. 电极a→离子交换膜→电极b D. 电极b→离子交换膜→电极a
15. 该电池放电时正极的电极反应式为___________________________。
16. 火箭发射常以液态肼(N2H4)为燃料,液态过氧化氢为助燃剂。已知:
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) =-534kJ·mol-1
H2O2(l)=H2O(l)+O2(g) =-98.64kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g) = 44kJ·mol-1
反应N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) =_____________
17. 将金粉溶于王水或过氧化氢-浓盐酸中均能生成氯金酸H[AuCl4],反应如下:
反应①:Au+4HCl+HNO3=H[AuCl4]+2H2O+NO↑
反应②:2Au+8HCl+5H2O2=2H[AuCl4]+8H2O+O2↑
(i)反应②中的还原剂为__________(填化学式)。
(ii)与反应①相比,用反应②生成氯金酸的优点是____________________。
【答案】1. B 2. B
3. 分子间存在氢键,而H2S分子间不存在氢键,因此沸点远高于 4. B 5. CD 6. A
7.
8. 过氧化钠与水反应生成了碱()和过氧化氢(),碱使酚酞变红,过氧化氢具有漂白性,使红色褪去
9.
10. ;
11. 溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色
12. 0.1800 13. A 14. A
15.
16.
17. ①. 、 ②. 反应②不生成有毒的污染物,更加环保
【解析】
【1题详解】
H2O2分子中,O-O键是非极性键,O-H键是极性键。由于分子空间构型不对称(像半展开的书),整个分子的偶极矩不为零,因此它是极性分子,故选B。
【2题详解】
分子密堆积通常指分子间仅靠范德华力结合,且无氢键(或氢键不占主导)的分子晶体。NH3、H2O、H2O2中分子间均存在氢键,不符合题意,故选B。
【3题详解】
H2O2是极性分子,且分子间存在氢键,导致沸点显著升高。是极性分子,但分子间不存在氢键,仅靠范德华力结合,沸点较低。
【4题详解】
H2O2中氧元素化合价为价,处于氧元素的中间价态(最低,最高)。既可以升高到价(体现还原性)。也可以降低到价(体现氧化性),故选B。
【5题详解】
A.氧化性:①中;还原性:②中,A错误;
B.总反应为, 是催化剂,pH不变,B错误;
C.和是催化循环中的中间产物,总量(铁元素守恒)保持不变,C正确;
D.会催化分解,生产时要避免混入,D正确;
故选CD。
【6题详解】
A.是复分解反应,为强酸制弱酸,体现是弱酸。B、C、D 均为氧化还原反应,体现过氧化氢的氧化性或者还原性,故选A。
【7题详解】
在酸性条件下将氧化为,自身还原为。离子方程式为。
【8题详解】
变红是因为与水反应生成,溶液呈碱性,酚酞变红。褪色是因为与水反应过程中可能产生少量,将酚酞氧化褪色。
【9题详解】
该工艺中乙基蒽醌作为催化剂循环使用,实际反应为氢气与氧气在催化剂作用下生成过氧化氢,化学方程式为。
【10题详解】
H2O2被氧化为,被还原为,电子得失守恒:每个失去 2e⁻,每个得到5e⁻,最小公倍数为 10e⁻,配平后方程式为。电子转移的方向和数目为。
【11题详解】
当滴入最后半滴酸性高锰酸钾标准溶液时,溶液由无色变为浅紫红色,且30秒内不褪色,即达终点。
【12题详解】
舍去第一次异常值(17.10 mL),取后三次平均体积,,根据化学计量关系 :。
【13题详解】
滴定前尖嘴有气泡、滴定后气泡消失,说明实际消耗体积被高估,根据,计算所得偏高,故选A。
【14题详解】
电极a处:→,H元素从-1价升至+1价,发生氧化反应,a为负极,电极b处: → ,O元素从-1价降至-2价,发生还原反应,b正极,原电池外电路中,电子由负极(a)经用电器流向正极(b),故选A。
【15题详解】
正极发生还原反应:得电子生成,碱性环境下配平得:。
【16题详解】
目标反应为,根据盖斯定律计算:反应①保持不变,反应② × 2,反应③ × 2。计算结果:。
【17题详解】
(i)反应②中Au从0价升至+3价,部分中O元素从-1价升至0价,二者均被氧化,故还原剂为Au、。
(ii) 反应优点对比:反应①产物含NO,有毒且污染环境,反应②产物为和 ,无污染,更环保,使用作氧化剂,属绿色化学工艺。
二、镍(本题共32分)
28号元素镍(Ni)是生活中常见的金属,第五套1元硬币材质为钢芯镀镍,不锈钢含镍,镍还用于军工、航空航天、机械等领域,用途广泛。
常压下羰基化法是精炼镍的方法,原理为:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应。
第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态羰基镍Ni(CO)4;
第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍。
18. Ni2+ 的核外电子排布式为_________________;Ni(CO)4是配位化合物,Ni(CO)4中镍的化合价为__________。
19. Ni在周期表__________区。(单选)
A. s B. p C. d D. f
20. 1 mol Ni(CO)4含__________mol 键。(单选)
A. 2 B. 4 C. 8 D. 12
21. Ni(CO)4熔点-19℃,沸点43℃,Ni(CO)4属于__________晶体。(单选)
A. 共价晶体 B. 离子晶体 C. 分子晶体 D. 金属晶体
22. 下列判断正确的是__________。(不定项)
A. 增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大
B. 第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选30℃
C. 第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃
D. 第二阶段,230℃时,反应的平衡常数很小,故平衡时Ni(CO)4分解比较完全
23. 写出羰基化法精炼镍的平衡常数表达式K=__________。
在恒容密闭容器中充入足量的含难溶杂质的镍粉和4 mol CO发生Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),测得CO浓度与温度关系如图所示。请完成下面问题:
24. 反应温度为T1,2-6 min内平均反应速率v[Ni(CO)4]=__________。
25. 下列叙述正确的是__________。(不定项)
A. 上述反应中,>0 B. 平衡时CO转化率:T1>T2
C. a点正反应速率:T1=T2 D. 温度:T1>T2
26. 羰基化法精炼镍的反应中断裂或形成的化学键有__________。(不定项)
A. 离子键 B. 配位键 C. 非极性共价键 D. 金属键
27. 下列分子或离子中,不适合在配合物中作为配体的是__________。(单选)
A. NH3 B. C. CN- D. H2O
28. 丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀(图一):该结构中,提供孤电子对的成键原子是__________;氧氢之间除共价键外还可存在的作用力是_________;碳原子的杂化轨道类型有__________。
29. 一种储氢合金由镍与镧(La)组成,其晶胞结构如图所示(图二),则该晶体的化学式为__________;若晶胞边长为a cm,为阿伏加德罗常数,则该晶胞的密度为__________g·cm-3。
【答案】18. ①. 1s22s22p63s23p63d8 ②. 0价 19. C 20. C 21. C 22. CD
23.
24. 0.025 25. D 26. BD 27. B
28. ①. N ②. 氢键 ③. sp2、sp3
29. ①. LaNi5 ②.
【解析】
【18题详解】
Ni为28号元素,失去4s轨道的2个电子得到Ni2+,Ni2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8;Ni(CO)4是配位化合物,CO整体显0价,镍的化合价为0价;
【19题详解】
Ni为28号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,Ni在周期表d区,故选C;
【20题详解】
1个Ni和4个配体之间存在4个配位键(属于键),CO中C和O之间存在1个键,1 mol Ni(CO)4含8 mol 键,故选C;
【21题详解】
Ni(CO)4熔、沸点较低,属于分子晶体,故选C;
【22题详解】
A.增加c(CO),平衡向正向移动,但平衡常数只受温度影响,反应的平衡常数不变,A错误;
B. Ni(CO)4的沸点为42.2℃,第一阶段转化为气体的Ni(CO)4,选50℃,B错误;
C. 根据B中分析,选50℃,C正确;
D.第二阶段,230℃时,反应的平衡常数很小,说明平衡正向进行程度很小,逆向进行程度很大,故平衡时Ni(CO)4分解比较完全,D正确;
故选CD;
【23题详解】
由方程式可知,羰基化法精炼镍的平衡常数表达式K=;
【24题详解】
2-6 min内CO的平均反应速率:v(CO)= ,速率之比等于化学计量数之比,故v[Ni(CO)4]=v(CO)=0.025 ;
【25题详解】
T1温度下CO的浓度先保持不变,说明先达到平衡状态,反应速率快,T1>T2;CO的浓度不变时,T2温度下CO的浓度更小 ,即降温时CO的平衡浓度减小,生成的Ni(CO)4的平衡浓度增大,K增大,即降温平衡正向移动,该反应为放热反应:<0。
A.根据分析,上述反应中<0,A错误;
B.该反应为放热反应,升高温度,CO的平衡转化率降低,故平衡时CO转化率:T1<T2,B错误;
C.根据分析,温度:T1>T2,a点正反应速率:T1>T2,C错误;
D.根据分析,温度:T1>T2,D正确;
故选D;
【26题详解】
根据方程式,Ni中金属键断裂,Ni和CO之间形成配位键,故选BD;
【27题详解】
NH3(N)、CN-(C)、H2O(O)均能提供孤电子对,能作为配体,中不存在孤电子对,不能作为配体,故选B;
【28题详解】
丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀(图一):配位键由提供孤电子对的原子指向接受孤电子对的原子,故该结构中,提供孤电子对的成键原子是N;氧氢之间除共价键外还可存在的作用力是氢键;形成双键的碳原子的杂化轨道类型为sp2杂化,甲基中的碳原子为sp3杂化,故碳原子的杂化轨道类型有sp2、sp3;
【29题详解】
根据均摊法,晶胞中La的个数为:,Ni的个数为:,该晶体的化学式为LaNi5;若晶胞边长为a cm,为阿伏加德罗常数,则该晶胞的密度为:。
三、AB型离子晶体(本题共10分)
回答下面问题。
30. 如下图所示,NaCl、CsCl是典型的AB型离子晶体,每个Na+周围等距离且紧邻的Cl-有_________个,每个Na+周围等距离且紧邻的Na+有_________个;每个Cs+周围等距离且紧邻的Cs+有__________个。
31. NaCl晶胞与MgO晶胞结构相同,NaCl晶体的熔点低于MgO晶体,请解释原因:____________________________________________________________________________。
32. 下面从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图,其中为从NaCl晶体中分割出来的是__________。(不定项)
【答案】30. ①. 6 ②. 12 ③. 6
31. 两者都是离子晶体,离子半径r(Na+)>r(Mg2+),r(Cl-)>r(O2-),且NaCl离子所带电荷数小于MgO中离子所带电荷数,所以MgO中离子键比NaCl中离子键强,熔点高
32. AD
【解析】
【30题详解】
在NaCl晶体中,阴阳离子交错排列,每个周围等距离且紧邻的位于正八面体的6个顶点上,共有6个。 每个周围等距离且紧邻的位于相邻面心或棱心上,共有12个(以体心为例,紧邻的在12条棱的中点上)。在CsCl晶体中,和均呈简单立方排列,每个周围等距离且紧邻的位于上下、左右、前后的相邻位置上,共有6个。
【31题详解】
离子晶体的熔点由晶格能决定,晶格能越大,破坏离子键所需的能量就越多,熔点也就越高。晶格能的大小与离子所带电荷数成正比,与离子半径之和成反比。MgO中和的电荷数(均为2)大于NaCl中和的电荷数(均为1),同时和的离子半径分别小于和的离子半径。因此,MgO的晶格能远大于NaCl,离子键更强,导致其熔点更高。
【32题详解】
A.中心1个离子被周围6个异种离子包围,构成正八面体,这符合NaCl晶体中配位数为6的特征,是从NaCl中分割出来的,A符合题意;
B.由2个黑球和4个灰球构成正八面体,在NaCl晶体中不存在这种由异种离子混合构成顶点的紧邻正八面体局部结构,B不符合题意;
C.中心1个离子被周围8个异种离子包围,构成正方体,这符合CsCl晶体中配位数为8的特征,属于CsCl的结构,C不符合题意;
D.由4个黑球和4个灰球交错排列构成一个小正方体,这正好是NaCl面心立方晶胞等分后的八分之一小立方体结构,是从NaCl中分割出来的,D符合题意;
故选AD。
四、半富马酸喹硫平(本题共20分)
半富马酸喹硫平可用于精神疾病的治疗,下图所示是其多条合成路线中的一条:
完成下列填空:
33. 反应①的反应类型是__________。(单选)
A. 取代反应 B. 加成反应 C. 消去反应 D. 氧化反应
34. 反应⑤的试剂及反应条件是________________;写出A的结构简式:________________;写出D中官能团的名称_______________________。
35. 写出反应⑦的化学方程式________________________________________________。
36. 写出反应③和④中生成的相同无机产物的化学式________________。
37. 反应⑥和⑦的目的是________________________________________________。
38. 化合物消去HCl后的产物为F(C4H8O2),写出符合下列要求的F的一种同分异构体的结构简式________________。
a.能发生银镜反应;
b.只含3种不同化学环境氢原子。
39. 聚甲基丙烯酸甲酯又叫做亚克力或有机玻璃。根据已有知识并结合本题相关信息,设计由2-甲基丙烯为原料合成甲基丙烯酸的路线________________。
(合成路线表示为:目标产物)
【答案】33. A 34. ①. NaOH水溶液,加热 ②. ③. 碳溴键、羟基
35.
36. HCl 37. 保护碳碳双键,防止被酸性KMnO4溶液氧化
38. HCOOCH(CH3)2
39.
【解析】
【分析】反应①是邻氟硝基苯和2-巯基苯甲酸反应,F原子被-S-C6H4COOH基团取代生成分子式为的产物,F作为离去基团被替换,属于取代反应。反应②为还原反应,反应物中的硝基被还原为氨基。反应③是与A(分子式为)发生了取代反应,可以根据最终产物推导出A的结构简式。反应④是中间产物和发生取代,两个反应的Cl原子和N上的H结合,生成的无机小分子为。1,3-丁二烯和发生1,4-加成得到B;反应⑤的目的是将加成得到的二溴代物水解,将两个-Br替换为羟基,得到C()。反应⑥是C和HBr发生加成,双键打开发生加成反应,得到D为。D被酸性高锰酸钾氧化,两端的羟基被氧化为羧基,得到E为2-溴丁二酸;E在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应脱去HBr,经酸化后得到富马酸,同时异构化为更稳定的反式双键,最终得到富马酸(反丁烯二酸)。
【33题详解】
根据分析,反应①属于取代反应,故选A。
【34题详解】
1,3-丁二烯与发生1,4-加成得到B为,反应⑤是卤代烃水解生成二元醇,条件为NaOH水溶液、加热;A的分子式为,结合反应④的产物结构可推知A为;C为,反应⑥是HBr与双键加成得到,官能团为羟基和碳溴键。
【35题详解】
卤代烃在氢氧化钠醇溶液发生消去形成碳碳双键,两个羧基和氢氧化钠溶液发生中和,化学方程式为
【36题详解】
反应③是氯代物和A(乙二胺)的成环取代,反应④是和哌嗪的取代,两个反应的氯原子被取代后,共同生成的无机产物为HCl。
【37题详解】
后续需要用强氧化剂酸性KMnO4将两端的羟基氧化为羧基,先通过加成HBr将碳碳双键转化为饱和碳链,氧化完成后再消去重新得到碳碳双键,避免碳碳双键被高锰酸钾破坏。
【38题详解】
F分子式为,能发生银镜反应说明含醛基,仅3种等效氢说明分子对称性高,如中醛基氢为1种,2个等效甲基氢为1种,C上一个H,共3种不同化学环境氢,符合要求。
【39题详解】
2-甲基丙烯先加成,再水解成羟基,在酸性高锰酸钾溶液中氧化羟基成羧基,最后再消去形成双键,路线为。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高桥中学2025届高三年级期中检测
科目:化学
(考试时间60分钟 满分100分)
考生注意:
没有特殊说明,本卷每空2分。标注不定项选择题,每题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不得分,有2个正确选项的,漏选1个得1分,错选不得分。
相对原子质量:H-1 O-16 S-32 Ni-59 La-139
一、过氧化氢(本题共38分)
过氧化氢是重要的氧化剂和还原剂,常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组同学围绕着过氧化氢开展了调查研究与实验。
(一)过氧化氢的结构
1. H2O2分子结构如图所示,两个氢原子犹如在半展开的书的两面上,H2O2是__________分子。(单选)
A.非极性 B.极性
2. 下列晶体具有分子密堆积特征的是__________。(单选)
A. NH3 B. CO2 C. H2O D. H2O2
3. 查阅资料,过氧化氢的沸点为152.1℃,硫化氢的沸点为-60.4℃,两者沸点差异是因为____________________________________________________________________。
(二)过氧化氢的化学性质
4. 根据过氧化氢中氧元素的化合价,预测过氧化氢具有__________。(单选)
A. 氧化性 B. 氧化性与还原性 C. 还原性 D. 酸性
5. 常温下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,可发生如下两个反应:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+,下列说法正确的是__________。(不定项)
A. H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+弱
B. 在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐下降
C. 在H2O2分解过程中,Fe2+和Fe3+的总量保持不变
D. H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+
6. H2O2体现弱酸性的反应(未配平)是__________。(单选)
A. Na2O2 +HClH2O2+NaCl
B. Ag2O+H2O2Ag+O2+H2O
C. H2O2H2O+O2
D. H2O2+Cr2(SO4)3+KOHK2SO4+K2CrO4+H2O
7. 稀硫酸与铜不反应,但在稀硫酸中加入H2O2后,则可使铜顺利溶解,写出该反应的离子方程式__________________________________________________。
8. 某学生研究过氧化钠跟水的反应,向盛有少量过氧化钠固体的试管中滴加水,直到气体不再放出,再加水稀释,将得到的溶液放在试管中,滴加酚酞试液,溶液变红,半分钟内红色褪去。产生“溶液变红,半分钟内红色又褪去”现象的原因是______________________________________。
(三)过氧化氢的工业制法
9. 资料显示,过氧化氢制备目前常用的是乙基蒽醌法,其主要过程如下图所示,写出此过程的总反应化学方程式:____________________________________。
(四)过氧化氢的含量测定
兴趣小组同学用0.1000mol·L-1酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中过氧化氢的含量,反应原理为:
□____+□H2O2+□=□Mn2++□O2↑+□____
10. 配平化学方程式并标出电子转移方向和数目_________________。
11. 滴定终点的判断:当加入最后半滴酸性高锰酸钾标准溶液,_____________________________________________________________________________________。
12. 用移液管吸取25.00mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗的KMnO4标准溶液体积如下:
第一次
第二次
第三次
第四次
体积(mL)
17.10
18.10
18.00
17.90
计算试样中过氧化氢的浓度为__________________mol·L-1。
13. 若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后消失,则测定结果__________。(单选)
A. 偏高 B. 偏低
C. 不变 D. 可能偏高,可能偏低
(五)过氧化氢的用途
空军通信卫星电源是以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2为原料的燃料电池,电极材料均采用Pt,其工作原理如图所示,请完成下面问题。
14. 外电路中电子的流动方向为__________。(单选)
A. 电极a→用电器→电极b B. 电极b→用电器→电极a
C. 电极a→离子交换膜→电极b D. 电极b→离子交换膜→电极a
15. 该电池放电时正极的电极反应式为___________________________。
16. 火箭发射常以液态肼(N2H4)为燃料,液态过氧化氢为助燃剂。已知:
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) =-534kJ·mol-1
H2O2(l)=H2O(l)+O2(g) =-98.64kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g) = 44kJ·mol-1
反应N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) =_____________
17. 将金粉溶于王水或过氧化氢-浓盐酸中均能生成氯金酸H[AuCl4],反应如下:
反应①:Au+4HCl+HNO3=H[AuCl4]+2H2O+NO↑
反应②:2Au+8HCl+5H2O2=2H[AuCl4]+8H2O+O2↑
(i)反应②中的还原剂为__________(填化学式)。
(ii)与反应①相比,用反应②生成氯金酸的优点是____________________。
二、镍(本题共32分)
28号元素镍(Ni)是生活中常见的金属,第五套1元硬币材质为钢芯镀镍,不锈钢含镍,镍还用于军工、航空航天、机械等领域,用途广泛。
常压下羰基化法是精炼镍的方法,原理为:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应。
第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态羰基镍Ni(CO)4;
第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍。
18. Ni2+ 的核外电子排布式为_________________;Ni(CO)4是配位化合物,Ni(CO)4中镍的化合价为__________。
19. Ni在周期表__________区。(单选)
A. s B. p C. d D. f
20. 1 mol Ni(CO)4含__________mol 键。(单选)
A. 2 B. 4 C. 8 D. 12
21. Ni(CO)4熔点-19℃,沸点43℃,Ni(CO)4属于__________晶体。(单选)
A. 共价晶体 B. 离子晶体 C. 分子晶体 D. 金属晶体
22. 下列判断正确的是__________。(不定项)
A. 增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大
B. 第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选30℃
C. 第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃
D. 第二阶段,230℃时,反应的平衡常数很小,故平衡时Ni(CO)4分解比较完全
23. 写出羰基化法精炼镍的平衡常数表达式K=__________。
在恒容密闭容器中充入足量的含难溶杂质的镍粉和4 mol CO发生Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),测得CO浓度与温度关系如图所示。请完成下面问题:
24. 反应温度为T1,2-6 min内平均反应速率v[Ni(CO)4]=__________。
25. 下列叙述正确的是__________。(不定项)
A. 上述反应中,>0 B. 平衡时CO转化率:T1>T2
C. a点正反应速率:T1=T2 D. 温度:T1>T2
26. 羰基化法精炼镍的反应中断裂或形成的化学键有__________。(不定项)
A. 离子键 B. 配位键 C. 非极性共价键 D. 金属键
27. 下列分子或离子中,不适合在配合物中作为配体的是__________。(单选)
A. NH3 B. C. CN- D. H2O
28. 丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀(图一):该结构中,提供孤电子对的成键原子是__________;氧氢之间除共价键外还可存在的作用力是_________;碳原子的杂化轨道类型有__________。
29. 一种储氢合金由镍与镧(La)组成,其晶胞结构如图所示(图二),则该晶体的化学式为__________;若晶胞边长为a cm,为阿伏加德罗常数,则该晶胞的密度为__________g·cm-3。
三、AB型离子晶体(本题共10分)
回答下面问题。
30. 如下图所示,NaCl、CsCl是典型的AB型离子晶体,每个Na+周围等距离且紧邻的Cl-有_________个,每个Na+周围等距离且紧邻的Na+有_________个;每个Cs+周围等距离且紧邻的Cs+有__________个。
31. NaCl晶胞与MgO晶胞结构相同,NaCl晶体的熔点低于MgO晶体,请解释原因:____________________________________________________________________________。
32. 下面从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图,其中为从NaCl晶体中分割出来的是__________。(不定项)
四、半富马酸喹硫平(本题共20分)
半富马酸喹硫平可用于精神疾病的治疗,下图所示是其多条合成路线中的一条:
完成下列填空:
33. 反应①的反应类型是__________。(单选)
A. 取代反应 B. 加成反应 C. 消去反应 D. 氧化反应
34. 反应⑤的试剂及反应条件是________________;写出A的结构简式:________________;写出D中官能团的名称_______________________。
35. 写出反应⑦的化学方程式________________________________________________。
36. 写出反应③和④中生成的相同无机产物的化学式________________。
37. 反应⑥和⑦的目的是________________________________________________。
38. 化合物消去HCl后的产物为F(C4H8O2),写出符合下列要求的F的一种同分异构体的结构简式________________。
a.能发生银镜反应;
b.只含3种不同化学环境氢原子。
39. 聚甲基丙烯酸甲酯又叫做亚克力或有机玻璃。根据已有知识并结合本题相关信息,设计由2-甲基丙烯为原料合成甲基丙烯酸的路线________________。
(合成路线表示为:目标产物)
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$