内容正文:
2024-2025学年上海市徐汇区位育中学第一学期期末考
高三年级 化学学科
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mn-55
一、雌黄与雄黄(本大题共15分)
古时写字用黄纸,写错了就用雌黄涂抹后重写。后人就用“信口雌黄”来比喻不顾事实,随口乱说,雌黄的化学式为,但其真实结构的分子式为。结构如图所示,分子中各原子均满足8电子结构。
1. 图中的a原子表示______。
A.As B.S
2. 可以佐证雌黄分子式为而不是的图谱为______。(不定项)
A. 原子吸收光谱 B. 质谱 C. 核磁共振氢谱 D. 晶体X射线衍射图
3. 雌黄分子中的S的价层电子对数为______。
A. 1对 B. 2对 C. 3对 D. 4对
4. 雌黄分子中的键角______(A.>,B.<,C.=),原因是____________。
一定条件下,雌黄和雄黄可以相互转化,其转化关系如图所示。已知:在雌黄和雄黄中,S元素均为价。
5. 反应Ⅱ中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,则物质a的化学式为______。
6. 以上转化关系中,除反应Ⅱ外,也属于氧化还原反应的是______。
A.I B.III C.IV
Ⅲ中产物是一种三元弱酸,可以用于治疗白血病,其在溶液中的各种微粒物质的量分数与溶液pH关系如图所示:
7. 人体血液的pH在之间,用药后人体中所含砷元素的微粒主要存在形式是______(填微粒符号)。
8. 将KOH溶液逐滴滴入溶液,在溶液pH由11变至12的过程中,发生反应的离子方程式是__________________。
【答案】1. A 2. BD 3. D
4. ①. B ②. 中As原子有一对孤电子对,对成键电子对的斥力较大
5.
6. A 7.
8.
【解析】
【1题详解】
在雌黄分子中,As原子最外层有5个电子,形成3个共价键达到8电子稳定结构,S原子最外层有6个电子,形成2个共价键达到8电子稳定结构,图中a原子连接了3个共价键,故为As原子,故选A;
【2题详解】
A.原子吸收光谱只能确定元素种类;
B.质谱图可以测定分子的相对分子质量,从而确定其分子式为 还是 ;
C.核磁共振氢谱用于测定氢原子环境,而雌黄中无氢原子;
D.晶体X射线衍射图可以测定晶体内部原子的空间排列,从而确定分子的真实结构;
故答案选BD;
【3题详解】
雌黄分子中S原子形成2个键,且最外层有6个电子,含有2对孤电子对,故其价层电子对数为,故选D;
【4题详解】
As原子形成3个键,含有1对孤电子对,价层电子对数为4,杂化轨道空间构型为四面体形,由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,导致 键角小于正常四面体键角 ;
【5题详解】
反应Ⅱ的反应物为和,氧化剂为,还原剂为,两者物质的量之比为,即 与 反应。根据As元素守恒,生成 ,消耗 ,剩余 和 S原子结合生成物质a,根据原子守恒可知a的化学式为;
【6题详解】
反应Ⅰ中,Sn元素化合价由+2升高到+4,As元素化合价由+3降低到+2,属于氧化还原反应,反应Ⅲ和Ⅳ中各元素化合价均未发生变化,不属于氧化还原反应,故选A;
【7题详解】
由图可知,当溶液pH在之间时,溶液中含砷元素的微粒主要以曲线①代表的形态存在,由于为三元弱酸,在低pH下主要以未电离的分子形式存在,故曲线①代表;
【8题详解】
由图可知,在溶液pH由11变至12的过程中,曲线②代表的浓度逐渐减小,曲线③代表的浓度逐渐增大,发生的主要反应为与反应生成和,故离子方程式为。
二、含酚废水的处理(本大题共22分)
酚类化合物会污染水体,因此需要对含酚废水进行处理。废水脱酚技术,可分为分离回收和氧化降解两方面。其中分离回收技术一般应用于高浓度含酚废水处理,氧化降解脱酚技术常应用于低浓度含酚废水。
高含酚废水分离回收的流程示意图如下:
下表是室温下,苯酚在各类溶剂中的溶解情况:
溶剂
苯酚的饱和溶液浓度
水
0.881
苯
2.03
正辛醇
26.4
丙酮
任意比例互溶
乙酸丁酯
62.6
回答下列问题:
9. 高含酚废水可采用萃取的方法回收苯酚。根据上述信息分析,最佳的萃取剂是______。
A.苯 B.正辛醇 C.丙酮
10. 关于流程的分析不正确的是______。
A. 试剂1是稀硫酸,试剂2是氢氧化钠溶液
B. 操作I、Ⅱ、Ⅲ均是分液
C. 该处理方法,萃取剂可以循环使用
D. 该处理方法的优点是可以回收苯酚进行工业再生产
11. 分析上述流程,请尝试解释乙酸丁酯不适合作为该处理方法的萃取剂的原因______。
低含酚废水目前主流的处理方式之一为芬顿氧化法。其催化氧化机理如下:
过程1:
过程2:
过程3:
12. 过程1中的氧化产物是______,整个过程实际起催化作用的是______(均填微粒符号)。
13. 请配平过程2的方程式,并标出转移电子的方向和数目______。
国家设定了短期水质基准,苯酚含量不允许超过的标准。某化学小组用苯酚和浓溴水定量分析的实验方法测定经处理后的苯酚废水是否达到排放标准。
实验步骤如下:
步骤1:准确量取处理后的待测废水于锥形瓶中。
步骤2:将溴水迅速加入锥形瓶中,塞紧瓶塞,振荡。
步骤3:打开瓶塞,向锥形瓶中加入过量的溶液,振荡。
步骤4:滴加滴淀粉溶液,再用标准溶液滴定至终点,消耗溶液。(反应原理:)
14. 写出苯酚与浓溴水反应的化学方程式____________。
15. 该实验除步骤中提到的锥形瓶外,还需要用到的仪器有______(不定项)。
A. 滴定管 B. 量筒 C. 容量瓶 D. 电子天平
16. 步骤4中,判断达到滴定终点的标志是____________。
17. 通过计算说明该经处理后的废水是否符合排放标准____________。
【答案】9. B 10. A
11. 乙酸丁酯在碱性条件下会水解
12. ①. ②.
13. 14. 15. A
16. 当加入最后半滴标准液时,溶液由蓝色变成无色,且半分钟内不恢复原来颜色
17. 符合
【解析】
【分析】将萃取剂加入高含酚废水,通过分液将有机相与低含酚水相分离。随后加入氢氧化钠,将苯酚转化为苯酚钠,溶解在水溶液中,通过分液与萃取剂分离。再加入稀硫酸,将苯酚钠重新转化为苯酚。通过分液将硫酸钠溶液和苯酚分离。
【9题详解】
萃取剂对苯酚的溶解度越高,越能有效将其从水中萃取出来,且萃取剂不能与水互溶,因此丙酮不能作萃取剂,故选择正辛醇作萃取剂,本题选B;
【10题详解】
A.操作1将苯酚与萃取剂分离,故加入的试剂为氢氧化钠溶液,操作2将苯酚钠转化为苯酚,加入的试剂为稀硫酸,A错误;
B.三步操作的目的都是将不互溶的液体分离,故都是分液,B正确;
C.该处理方法分离后的萃取剂不含其他杂质,也没有损失,可以循环使用,C正确;
D.该处理方法能分离得到较高纯度的苯酚,可以回收后进行工业再生产,D正确;
故本题选A;
【11题详解】
酯类物质遇强碱会发生水解,不适合采用与苯酚相同的处理流程;
【12题详解】
过程1中Fe2+被氧化为Fe3+,因此氧化产物为Fe3+;过程3中Fe3+又全部被还原为Fe2+,总反应中Fe2+的总量没有发生变化,因此Fe2+实际起催化作用;
【13题详解】
一个自由羟基能获得1个电子,因此将化学方程式配平并用单键桥表示为:;
【14题详解】
苯酚与溴水发生取代反应,产物为三溴苯酚和氢溴酸,化学方程式为:;
【15题详解】
A.滴定操作需要用到滴定管,A正确;
B.准确量取25.00 mL溶液需要用到滴定管或移液管,量筒无法满足精度要求,B错误;
C.该实验无需配制一定浓度和体积的溶液,不需要用到容量瓶,C错误;
D.该实验无需称量药品,不需要用到天平,D错误;
故本题选A;
【16题详解】
到达滴定终点时,碘单质被还原为碘离子,因此现象为当加入最后半滴标准液时,溶液由蓝色变成无色,且半分钟内不恢复原来颜色;
【17题详解】
滴定消耗的硫代硫酸钠的物质的量为:,则根据与KI反应的溴单质的物质的量为。Br2的总量为,故与苯酚反应的溴单质为。则苯酚的物质的量为。苯酚的摩尔质量为94 g/mol,该废水中苯酚的含量为,小于的标准,因此该废水符合排放标准。
三、镇静类药物氯硝西泮的生产(本大题共19分)
氯硝西泮是一种镇静类药物,具有抗惊厥、控制精神运动性兴奋等治疗作用。一种以A为原料制备氯硝西泮的合成路线如下图所示:
已知:,为吸电子基。
18. 氯硝西泮含氧的官能团有______(不定项)
A. 酮羰基 B. 硝基 C. 碳氯键 D. 肽键
19. 化合物C的结构简式是______;的反应类型为______。
A.加成反应 B.取代反应 C.消去反应 D.氧化反应
20. 是邻、对位定位基,上述流程中A没有直接硝化,而是设计了的转化过程,其目的是__________________。
21. 的碱性随N原子电子云密度增大而增强,判断碱性:化合物A______化合物D。
A. > B. < C. = D. 无法确定
22. 写出的化学方程式__________________。
23. 写出一种同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式______。
①该化合物在强酸、强碱环境中均可发生水解
②IR谱检测表明:分子中含有苯环,不含碳氧单键
③谱如图所示,图中所标数字为一组峰所对应的相对峰面积()
24. (1)氯硝西泮的包装材料采用了一种可降解高分子——聚乳酸(),其可通过化合物X()开环聚合得到,请写出相关化学方程式____________。
(2)已知。请设计以乙炔为原料合成X的路线,请补充完整下列流程(用流程图表示,无机试剂任选)______。
【答案】18. BD 19. ①. ②. B
20. 保护氨基 21. A
22. :+2NH3+NH4Br。
23. 24. ①. ②.
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,与乙酸发生取代反应生成;浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生硝化反应生成,则C为;发生水解反应生成,与发生取代反应生成,与BrCH2COBr发生信息反应生成F();与氨气发生取代反应生成G();G先发生加成反应,后发生消去反应生成。
【18题详解】
由氯硝西泮的结构简式,含氧的官能团有肽键(酰胺基)和硝基,故选BD;
【19题详解】
由分析可知,化合物C的结构简式为;发生水解反应生成,水解反应也属于取代反应,故答案选B。
【20题详解】
氨基易被氧化,在进行硝化反应前,先将其转化为稳定的酰胺基,硝化反应后再水解出氨基,属于氨基的保护。
【21题详解】
硝基为吸电子基团,硝基的存在会导致氨基中氮原子电子云密度减小,而减弱结合质子能力,碱性减弱,则碱性A大于D。
【22题详解】
根据分析,F发生取代反应生成G,反应的化学方程式为:+2NH3+NH4Br。
【23题详解】
根据题目提供信息,分子中含有苯环,还含有2个C、1个O、1个N、1个不饱和度。化合物在强酸、强碱环境中均可发生水解,说明存在酯基或酰胺键,且不存在碳氧单键,说明只可能含有酰胺键。再根据谱图,存在4种不同化学环境的氢原子,且氢原子数目之比为2:2:2:3,存在3个H,那么存在甲基,酰胺键与甲基处于苯环对位,满足要求,故结构简式为:。
【24题详解】
根据题目提供信息,聚乳酸(),由开环聚合得到,故反应的化学方程式为:
;由有机物的转化关系可知,以乙炔为原料合成X的合成步骤为乙炔与水发生加成反应生成乙醛,乙醛与氢氰酸发生加成反应生成,酸性条件下发生水解反应生成,浓硫酸作用下共热发生酯化反应生成,合成路线为:。
四、锰氧化物的应用(本大题共22分)
锰氧化物具有较大应用价值,回答下列问题:
25. Mn在元素周期表中的位置______,属于______区元素。
A.s B.p C.d D.f
26. 的价电子排布式为______。
27. 比较与的半径大小并说明理由______。
某种锰氧化物的四方晶胞及其在xy平面的投影如下图所示。
28. 距离最近的正离子有______个。
A.3 B.5 C.8 D.12
该锰氧化物的化学式为____________。
29. 该锰氧化物晶体的晶胞体积为,则该晶体的密度为______。(用表示阿伏加德罗常数的值)
锰氧化物可以选择性催化还原烟气中的。将一定比例的和的混合气体,匀速通入装有锰氧化物催化剂的反应器,反应相同时间的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。
30. 分析图像,下列说法正确的是______。(不定项)
A. 时,NOx的去除率迅速升高,原因可能是催化剂的活性提高
B. 时,NOx的去除率缓慢升高,原因可能是温度升高,和NOx的反应平衡正向移动
C. 高于时,NOx的去除率降低的原因可能是温度升高,被氧化成了NO
D. 反应和NOx的反应一定达到了平衡
烟气中通常还含有一定浓度和水蒸气。含有和水蒸气的模拟烟气在通过某锰化物催化剂表面时,可得到如图所示的各种结构:
31. 烟气中的会使NO的转化率降低,原因是____________。
32. 实验研究发现,图(b)所示结构既可吸附得到图(c)所示结构,也可吸附得到图(d)所示结构,但图(d)所示结构的生成不影响吸附的总量,原因是______________。
【答案】25. ①. 第四周期第VⅡB族 ②. C
26.
27. 半径大小,因为和的核外电子数相同,核电荷数大,半径小
28. ①. B ②.
29. 30. AC
31. 会占据催化剂的活性位点,NO的吸附减少
32. 可与结合
【解析】
【25题详解】
Mn的原子序数为25,电子排布式为:,位于第四周期第ⅦB族;属于d区元素。故答案选C。
【26题详解】
Mn的电子排布式为:,Mn失去4s轨道个2个电子变成,因此价电子排布式为:。
【27题详解】
,的电子排布相同,均为,电子层结构一样,Mn核电荷数是25,是26,核电荷数越大,对核外电子吸引越强,离子半径越小,因此。
【28题详解】
晶胞中Mn的数目为,O的数目为,该锰氧化物的化学式为 ;根据晶胞结构可知,距离最近的有 有6个,据化学式可知,距离最近的有3个;
【29题详解】
晶胞内有2个;晶胞总质量为:,则密度为:
【30题详解】
A.NOx的去除率随反应温度的变化曲线图中,迅速上升段可能是催化剂活性随温度升高而增大,也可能是温度升高使NOx去除反应速率增大,A正确;
B.上升缓慢段,应是催化剂催化作用趋于平稳,主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大,但反应不一定达到平衡状态,B错误;
C.温度高于380℃时可能是催化剂活性下降,且NH3与O2反应生成NO导致,C正确;
D.如果达到平衡,升温一般情况下会单调变化,不会先升后降,因此,不能说明一定达到平衡,D错误;
故选AC。
【31题详解】
由SO2和水蒸气的模拟烟气在通过某锰氧化物催化剂表面时得到如图所示的各种结构可知:SO2会占据催化剂的活性位点,NO的吸附减少,导致NO的转化率降低;
【32题详解】
氨气显碱性,图(d)所示结构中含H+,NH3可与H+结合不影响NH3吸附的总量。
五、水煤气变换反应(本大题共22分)
水煤气变换反应是工业上的重要反应,是除去CO和产生的最有效方法之一。
水煤气变换反应:
该反应分两步完成:
(Ⅰ)
(Ⅱ)
33. 根据数据计算______。
34. 判断水煤气的变换反应在室温下是否能自发进行,简述判断依据。_________________________________。
35. 对于水煤气变换反应,下列说法正确的是______。(不定项)
A. 通入反应器的原料气中应避免混入
B. 恒定水碳比[,增加体系总压可提高的平衡产率
C. 通入过量的水蒸气可防止被进一步还原为Fe
D. 混合气体的平均相对分子质量不变,说明反应达平衡状态
恒定总压和水碳比投料,在不同条件下达到平衡时和的分压如下表:
条件1
0.40
0.40
0
条件2
0.42
0.36
0.02
36. 根据上表数据,计算在条件1下,水煤气变换反应的平衡常数______。(Kp为用平衡时各气体分压代替平衡浓度计算出的平衡常数,分压=总压×体积分数)
37. 对比条件1,条件2中产率下降是因为发生了一个不涉及的副反应,写出该反应的化学方程式__________________。
水煤气变换反应是放热的可逆反应,需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示),保证反应在最适宜温度附近进行。
38. 在催化剂活性温度范围内,图2中段对应降温操作的过程,实现该过程的一种操作方法是______。
A.按原水碳比通入冷的原料气 B.喷入冷水(蒸气) C.通过热交换器换热
39. 若采用喷入冷水(蒸气)的方式降温,在图3中作出CO平衡转化率随温度变化的曲线______。
一种脱除和利用水煤气变换法产生的方法的示意图如下:
40. 某温度下,吸收塔中溶液吸收一定量的后,,则该溶液的______(该温度下的的)。
41. 再生塔中产生的离子方程式为____________。
42. 利用电化学原理,将电催化还原为,生成的电极为______极
A.正极 B.负极 C.阳极 D.阴极
其电极反应式为:________________________;当电路中转移,理论上两极产生的气体在标准状况下的体积为______L。
【答案】33. 6.0
34. 反应前后的气体系数之和相等,约等于,要使,在低温条件满足,因此,低温下能自发进行。 35. AC
36. 2 37.
38. AC 39.
40. 10 41.
42. ①. D ②. ③. 30.8
【解析】
【33题详解】
根据盖斯定律可知,反应Ⅱ=总反应-反应Ⅰ,则;
【34题详解】
反应前后的气体系数之和相等,约等于,要使,在低温条件满足,因此,低温下能自发进行。
【35题详解】
A.一氧化碳和氢气都可以和氧气反应,则通入反应器的原料气中应避免混入氧气,A正确;
B.该反应前后气体化学计量数总和相同,则增加体系总压平衡不移动,不能提高平衡产率,B错误;
C.通入过量的水蒸气可以促进四氧化三铁被氧化为氧化铁,水蒸气不能将铁的氧化物还原为单质铁,但过量的水蒸气可以降低体系中CO和H2的浓度,从而防止铁的氧化物被还原为单质铁,C正确;
D.由于气体质量始终不变,反应前后,气体的体积不变,气体的物质的量也始终不变,因此,混合气体的平均相对分子质量也始终不变,因此,混合气体的平均相对分子质量不变,不能说明反应达平衡状态,D错误;
故答案选AC;
【36题详解】
①条件1下没有甲烷生成,只发生了水煤气变换反应,该反应是一个气体分子数不变的反应。设在条件1下平衡时容器的总体积为V,水蒸气和一氧化碳的投料分别为12 mol和5 mol,参加反应的一氧化碳为x mol,根据已知信息可得以下三段式:
,解得x=4;则平衡常数;
【37题详解】
根据表格中的数据可知,有甲烷生成,且该副反应没有二氧化碳参与,且氢气的产率降低,则该方程式为:;
【38题详解】
A.按原水碳比通入冷的原料气,可以降低温度,反应物浓度增大导致CO的转化率稍减小,之后再通过催化剂层后,CO的转化率又增大,因为始终在适宜温度内,催化效率高,所以高于原来的,与图中变化相符,A正确;
B.喷入冷水(蒸气),可以降低温度,但是同时水蒸气的浓度增大,会导致CO的转化率增大,与图中变化不符,B错误;
C.换热的过程温度降低,化学反应速率减小,转化率减小,再进入催化剂层后,因为始终在适宜温度内,催化效率高,CO的转化率又增大,且高于原来的,与图中变化相符,C正确;
故选AC。
【39题详解】
增大水蒸气的浓度,平衡正向移动,则一氧化碳的平衡转化率增大,会高于原平衡线,故图像为:。
【40题详解】
由该温度下的的,,由 ,代入得:,则。
【41题详解】
吸收塔中发生反应:,再生塔中加热碳酸氢钾,碳酸氢钾分解放出二氧化碳,反应的离子方程式为:。
【42题详解】
转化为, C由+4降低到-2,化合价降低,发生还原反应,在电解池阴极反应。故答案选D;由图,阳极电极反应为:,生成的氢离子通过质子交换膜向阴极移动,阴极电极反应为:,,,阳极电极反应为:,,气体总物质的量为:1.375mol,标准状况下的体积为:。
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2024-2025学年上海市徐汇区位育中学第一学期期末考
高三年级 化学学科
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mn-55
一、雌黄与雄黄(本大题共15分)
古时写字用黄纸,写错了就用雌黄涂抹后重写。后人就用“信口雌黄”来比喻不顾事实,随口乱说,雌黄的化学式为,但其真实结构的分子式为。结构如图所示,分子中各原子均满足8电子结构。
1. 图中的a原子表示______。
A.As B.S
2. 可以佐证雌黄分子式为而不是的图谱为______。(不定项)
A. 原子吸收光谱 B. 质谱 C. 核磁共振氢谱 D. 晶体X射线衍射图
3. 雌黄分子中的S的价层电子对数为______。
A. 1对 B. 2对 C. 3对 D. 4对
4. 雌黄分子中的键角______(A.>,B.<,C.=),原因是____________。
一定条件下,雌黄和雄黄可以相互转化,其转化关系如图所示。已知:在雌黄和雄黄中,S元素均为价。
5. 反应Ⅱ中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,则物质a的化学式为______。
6. 以上转化关系中,除反应Ⅱ外,也属于氧化还原反应的是______。
A.I B.III C.IV
Ⅲ中产物是一种三元弱酸,可以用于治疗白血病,其在溶液中的各种微粒物质的量分数与溶液pH关系如图所示:
7. 人体血液的pH在之间,用药后人体中所含砷元素的微粒主要存在形式是______(填微粒符号)。
8. 将KOH溶液逐滴滴入溶液,在溶液pH由11变至12的过程中,发生反应的离子方程式是__________________。
二、含酚废水的处理(本大题共22分)
酚类化合物会污染水体,因此需要对含酚废水进行处理。废水脱酚技术,可分为分离回收和氧化降解两方面。其中分离回收技术一般应用于高浓度含酚废水处理,氧化降解脱酚技术常应用于低浓度含酚废水。
高含酚废水分离回收的流程示意图如下:
下表是室温下,苯酚在各类溶剂中的溶解情况:
溶剂
苯酚的饱和溶液浓度
水
0.881
苯
2.03
正辛醇
26.4
丙酮
任意比例互溶
乙酸丁酯
62.6
回答下列问题:
9. 高含酚废水可采用萃取的方法回收苯酚。根据上述信息分析,最佳的萃取剂是______。
A.苯 B.正辛醇 C.丙酮
10. 关于流程的分析不正确的是______。
A. 试剂1是稀硫酸,试剂2是氢氧化钠溶液
B. 操作I、Ⅱ、Ⅲ均是分液
C. 该处理方法,萃取剂可以循环使用
D. 该处理方法的优点是可以回收苯酚进行工业再生产
11. 分析上述流程,请尝试解释乙酸丁酯不适合作为该处理方法的萃取剂的原因______。
低含酚废水目前主流的处理方式之一为芬顿氧化法。其催化氧化机理如下:
过程1:
过程2:
过程3:
12. 过程1中的氧化产物是______,整个过程实际起催化作用的是______(均填微粒符号)。
13. 请配平过程2的方程式,并标出转移电子的方向和数目______。
国家设定了短期水质基准,苯酚含量不允许超过的标准。某化学小组用苯酚和浓溴水定量分析的实验方法测定经处理后的苯酚废水是否达到排放标准。
实验步骤如下:
步骤1:准确量取处理后的待测废水于锥形瓶中。
步骤2:将溴水迅速加入锥形瓶中,塞紧瓶塞,振荡。
步骤3:打开瓶塞,向锥形瓶中加入过量的溶液,振荡。
步骤4:滴加滴淀粉溶液,再用标准溶液滴定至终点,消耗溶液。(反应原理:)
14. 写出苯酚与浓溴水反应的化学方程式____________。
15. 该实验除步骤中提到的锥形瓶外,还需要用到的仪器有______(不定项)。
A. 滴定管 B. 量筒 C. 容量瓶 D. 电子天平
16. 步骤4中,判断达到滴定终点的标志是____________。
17. 通过计算说明该经处理后的废水是否符合排放标准____________。
三、镇静类药物氯硝西泮的生产(本大题共19分)
氯硝西泮是一种镇静类药物,具有抗惊厥、控制精神运动性兴奋等治疗作用。一种以A为原料制备氯硝西泮的合成路线如下图所示:
已知:,为吸电子基。
18. 氯硝西泮含氧的官能团有______(不定项)
A. 酮羰基 B. 硝基 C. 碳氯键 D. 肽键
19. 化合物C的结构简式是______;的反应类型为______。
A.加成反应 B.取代反应 C.消去反应 D.氧化反应
20. 是邻、对位定位基,上述流程中A没有直接硝化,而是设计了的转化过程,其目的是__________________。
21. 的碱性随N原子电子云密度增大而增强,判断碱性:化合物A______化合物D。
A. > B. < C. = D. 无法确定
22. 写出的化学方程式__________________。
23. 写出一种同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式______。
①该化合物在强酸、强碱环境中均可发生水解
②IR谱检测表明:分子中含有苯环,不含碳氧单键
③谱如图所示,图中所标数字为一组峰所对应的相对峰面积()
24. (1)氯硝西泮的包装材料采用了一种可降解高分子——聚乳酸(),其可通过化合物X()开环聚合得到,请写出相关化学方程式____________。
(2)已知。请设计以乙炔为原料合成X的路线,请补充完整下列流程(用流程图表示,无机试剂任选)______。
四、锰氧化物的应用(本大题共22分)
锰氧化物具有较大应用价值,回答下列问题:
25. Mn在元素周期表中的位置______,属于______区元素。
A.s B.p C.d D.f
26. 的价电子排布式为______。
27. 比较与的半径大小并说明理由______。
某种锰氧化物的四方晶胞及其在xy平面的投影如下图所示。
28. 距离最近的正离子有______个。
A.3 B.5 C.8 D.12
该锰氧化物的化学式为____________。
29. 该锰氧化物晶体的晶胞体积为,则该晶体的密度为______。(用表示阿伏加德罗常数的值)
锰氧化物可以选择性催化还原烟气中的。将一定比例的和的混合气体,匀速通入装有锰氧化物催化剂的反应器,反应相同时间的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。
30. 分析图像,下列说法正确的是______。(不定项)
A. 时,NOx的去除率迅速升高,原因可能是催化剂的活性提高
B. 时,NOx的去除率缓慢升高,原因可能是温度升高,和NOx的反应平衡正向移动
C. 高于时,NOx的去除率降低的原因可能是温度升高,被氧化成了NO
D. 反应和NOx的反应一定达到了平衡
烟气中通常还含有一定浓度和水蒸气。含有和水蒸气的模拟烟气在通过某锰化物催化剂表面时,可得到如图所示的各种结构:
31. 烟气中的会使NO的转化率降低,原因是____________。
32. 实验研究发现,图(b)所示结构既可吸附得到图(c)所示结构,也可吸附得到图(d)所示结构,但图(d)所示结构的生成不影响吸附的总量,原因是______________。
五、水煤气变换反应(本大题共22分)
水煤气变换反应是工业上的重要反应,是除去CO和产生的最有效方法之一。
水煤气变换反应:
该反应分两步完成:
(Ⅰ)
(Ⅱ)
33. 根据数据计算______。
34. 判断水煤气的变换反应在室温下是否能自发进行,简述判断依据。_________________________________。
35. 对于水煤气变换反应,下列说法正确的是______。(不定项)
A. 通入反应器的原料气中应避免混入
B. 恒定水碳比[,增加体系总压可提高的平衡产率
C. 通入过量的水蒸气可防止被进一步还原为Fe
D. 混合气体的平均相对分子质量不变,说明反应达平衡状态
恒定总压和水碳比投料,在不同条件下达到平衡时和的分压如下表:
条件1
0.40
0.40
0
条件2
0.42
0.36
0.02
36. 根据上表数据,计算在条件1下,水煤气变换反应的平衡常数______。(Kp为用平衡时各气体分压代替平衡浓度计算出的平衡常数,分压=总压×体积分数)
37. 对比条件1,条件2中产率下降是因为发生了一个不涉及的副反应,写出该反应的化学方程式__________________。
水煤气变换反应是放热的可逆反应,需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示),保证反应在最适宜温度附近进行。
38. 在催化剂活性温度范围内,图2中段对应降温操作的过程,实现该过程的一种操作方法是______。
A.按原水碳比通入冷的原料气 B.喷入冷水(蒸气) C.通过热交换器换热
39. 若采用喷入冷水(蒸气)的方式降温,在图3中作出CO平衡转化率随温度变化的曲线______。
一种脱除和利用水煤气变换法产生的方法的示意图如下:
40. 某温度下,吸收塔中溶液吸收一定量的后,,则该溶液的______(该温度下的的)。
41. 再生塔中产生的离子方程式为____________。
42. 利用电化学原理,将电催化还原为,生成的电极为______极
A.正极 B.负极 C.阳极 D.阴极
其电极反应式为:________________________;当电路中转移,理论上两极产生的气体在标准状况下的体积为______L。
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