山东省春季高考《化工与环境类全真模拟卷》（一）（原卷版+解析版）

山东省《化工与环境类全真模拟卷》 第1卷 考试时间120分钟 满分200分 班级 姓名 学号 成绩 卷一（选择题，共100分） 一、选择题（本大题50个小题，每小题2分，共100分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请将符合题目要求的选项字母代号选出，并填涂在答题卡上） 1. 设 NA表示阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是 （ ） A. 1 L 1 mol·L⁻¹ 的 Na₂CO₃ 溶液中含 CO₃²⁻ 0.1 NA B. 标准状况下，22.4 L SO₃ 含分子数为 NA C. 常温下 100 mL 0.1 mol·L⁻¹ 醋酸溶液中含醋酸分子 0.01 NA D. 0.1 mol Na₂O₂ 与足量水反应转移电子数 0.1 NA 【答案】 D 【解析】 A. Na₂CO₃ 溶液中 CO₃²⁻ 发生水解，故 CO₃²⁻ 数目小于 0.1 Nₐ，错误。 B. 标准状况下 SO₃ 是固体（熔点 16.8℃），不能用 22.4 L/mol 计算，错误。 C. 醋酸是弱电解质，部分电离，溶液中醋酸分子数小于 0.01 Nₐ，错误。 D. 反应 2Na₂O₂ + 2H₂O = 4NaOH + O₂↑，每 2 mol Na₂O₂ 转移 2 mol e⁻，故 0.1 mol Na₂O₂ 转移 0.1 mol e⁻，即 0.1 Nₐ，正确。 2. 近年来，科学家正在探索利用铝粉做燃料的可能性，预期铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法，你认为哪项是错误的 （ ） A. 铝质轻，便于运输、贮存，且安全 B. 铝燃烧时放出的热量大，且燃烧后新产物对环境的污染容易得到有效控制 C. 在地球上，铝矿资源丰富 D. 现代电冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了基础 【答案】 D 【解析】铝作为新能源的瓶颈在于电解冶炼铝需要消耗大量电能（成本高、耗能大），现代电冶铝工业技术并不能“奠定”其作为新能源的基础，反而增加了能耗成本。A、B、C 均属于铝作为燃料的有利因素。 3. 卤素随着核电荷数的增加，下列变化规律正确的是 （ ） A. 离子的还原性逐渐增强 B. 元素的电负性逐渐增大 C. 气态氢化物的稳定性逐渐增强 D. 单质的氧化性逐渐增强 【答案】 A 【解析】卤素（F、Cl、Br、I）从上到下，非金属性减弱： - 离子还原性：I⁻ > Br⁻ > Cl⁻ > F⁻，逐渐增强，A 正确； - 电负性逐渐减小，B 错误； - 气态氢化物稳定性逐渐减弱，C 错误； - 单质氧化性逐渐减弱，D 错误。 4. 下列关于钠的说法不正确的是 （ ） A. 金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同 B. 钠钾合金通常状况下呈液态，可作原子反应堆的导热剂 C. 钠的化学活泼性很强，少量的钠可保存在有机溶剂 CCl₄ 中 D. 钠在自然界中只有化合态 【答案】 C 【解析】 A. Na 与 O₂ 常温生成 Na₂O，加热生成 Na₂O₂，条件不同产物不同，正确。 B. Na-K 合金常温为液态，可作导热剂，正确。 C. CCl₄ 密度（约 1.6 g/cm³）大于 Na（0.97 g/cm³），钠会浮在液面上接触空气，不能保存；钠应保存在煤油中，错误。 D. 钠性质活泼，自然界只存在化合态，正确。 5. 下列说法中正确的是 （ ） A. 两个质子数和电子数都相同的微粒，一定是同一种元素的原子 B. 原子的最外层有1~2个电子的元素都是活泼的金属元素 C. 原子核外每个电子层最多容纳的电子数是 2n² 个 D. 同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质都相同 【答案】 C 【解析】 A. 如 Na⁺ 与 NH₄⁺ 质子数均为 11（或 H₂O 与 Ne 质子数均为 10），电子数相同，但不是同种元素的原子，错误。 B. 最外层 1~2 个电子的元素不一定是金属，如 H（1个）、He（2个）是非金属或稀有气体，错误。 C. 核外电子层最多容纳 2n² 个电子，正确。 D. 同位素的化学性质几乎相同，但物理性质（密度、熔点等）不同，错误。 6. 反应 4NH₃(g) + 3O₂(g) = 2N₂(g) + 6H₂O(g) 在 1 L 的密闭容器中进行，半分钟后 N₂ 的物质的量增加了 0.3 mol，此反应的平均速率 v(X) 为 （ ） A. v(NH₃) = 0.02 mol·L⁻¹·s⁻¹ B. v(O₂) = 0.01 mol·L⁻¹·s⁻¹ C. v(N₂) = 0.02 mol·L⁻¹·s⁻¹ D. v(H₂O) = 0.02 mol·L⁻¹·s⁻¹ 【答案】 A 【解析】容器体积 1 L，时间 30 s，Δc(N₂) = 0.3 mol/L。 v(N₂) = 0.3 / 30 = 0.01 mol·L⁻¹·s⁻¹。 由化学计量数比：v(NH₃) : v(N₂) = 4 : 2 = 2 : 1，故 v(NH₃) = 0.02 mol·L⁻¹·s⁻¹，A 正确。 B 中 v(O₂) 应为 0.015，C 中 v(N₂) 应为 0.01，D 中 v(H₂O) 应为 0.03。 7. 下列在无色透明的酸性溶液中，能大量共存的离子组是 （ ） A. Na⁺、CH₃COO⁻、HCO₃⁻、Cl⁻ B. NH₄⁺、Cl⁻、Cu²⁺、SO₄²⁻ C. Fe³⁺、CO₃²⁻、OH⁻、SO₄²⁻ D. Mg²⁺、Cl⁻、SO₄²⁻、NO₃⁻ 【答案】 D 【解析】 A. CH₃COO⁻、HCO₃⁻ 均与 H⁺ 反应，不能共存。 B. 含 Cu²⁺ 为蓝色，要求“无色透明”不符合。 C. CO₃²⁻、OH⁻ 均与 H⁺ 反应，Fe³⁺ 与 CO₃²⁻ 双水解，不能共存。 D. Mg²⁺、Cl⁻、SO₄²⁻、NO₃⁻ 均无色，相互间及与 H⁺ 均不反应，能大量共存，正确。 8. 如图所示各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是 （ ） A. ④ > ② > ① > ③ B. ② > ① > ③ > ④ C. ④ > ② > ③ > ① D. ③ > ② > ④ > ① 【答案】 A 【解析】金属腐蚀速率快慢规律：电解池阳极（强制失电子）> 原电池负极（主动失电子）> 化学腐蚀 > 原电池正极（被保护）> 电解池阴极（强制保护）。 ④（D装置）：有外加电源，铁靠近正极（正极为阳极），铁被迫失去电子发生氧化反应（Fe - 2e⁻ = Fe²⁺），属于电解腐蚀，腐蚀速率最快。 ②（B装置）：铁和锡（Sn）连接后插入海水，形成原电池。铁的活泼性大于锡，铁作负极被氧化，腐蚀速率加快，比单纯化学腐蚀快。 ①（A装置）：铁棒单独插在海水里，发生的是吸氧腐蚀（化学腐蚀/微电池腐蚀），速率中等，慢于原电池负极的腐蚀。 ③（C装置）：铁和锌（Zn）连接后插入海水，形成原电池。锌的活泼性大于铁，铁作正极（阴极）被保护（牺牲阳极的阴极保护法），腐蚀速率最慢。 9. 由化学物品引起的火灾，能用水灭火的物质是 （ ） A. 金属钠 B. 五氧化二磷 C. 过氧化物 D. 三氧化二铝 【答案】 D 【解析】金属钠遇水剧烈反应（放热、产生H₂），过氧化物遇水放出O₂并放热，五氧化二磷遇水放热且生成腐蚀性酸，均不能用水扑灭。三氧化二铝（Al₂O₃）化学性质稳定，不与水反应，也不燃烧，可以用水灭火。 10. 金属镁在下列气体中不能燃烧的是 （ ） A. NH₃ B. Cl₂ C. N₂ D. CO₂ 【答案】 A 【解析】镁具有强还原性，能在CO₂（2Mg+CO₂=2MgO+C）、N₂（3Mg+N₂=Mg₃N₂）、Cl₂（Mg+Cl₂=MgCl₂）中燃烧。镁在NH₃中不能持续剧烈燃烧（通常认为不能燃烧）。 11. 既溶于盐酸，又溶于 NaOH 溶液的物质是 （ ） A. Mg(OH)₂ B. Al(OH)₃ C. Cu(OH)₂ D. Fe(OH)₃ 【答案】 B 【解析】Al(OH)₃是两性氢氧化物，既能溶于盐酸（Al(OH)₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O），又能溶于NaOH溶液（Al(OH)₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O）。其余三种只溶于酸。 12. 常温下，下列物质可盛放在铁制或铝制容器中的是 （ ） A. 浓盐酸 B. 浓硫酸 C. 硫酸铜溶液 D. 稀硝酸 【答案】 B 【解析】常温下浓硫酸能使铁、铝发生钝化，在表面生成致密的氧化物薄膜，阻止反应继续，故可用铁制或铝制容器盛放。浓盐酸、稀硝酸与铁/铝反应，硫酸铜溶液与铁发生置换反应。 13. 下列一定互为同系物的是 （ ） A. 苯酚和苯甲醇 B. 苯和甲苯 C. 乙醇和乙二醇 D. C₃H₆ 和 C₄H₈ 【答案】 B 【解析】苯（C₆H₆）和甲苯（C₇H₈）结构相似（均含苯环），分子组成相差一个CH₂，互为同系物。A中苯酚（酚羟基）和苯甲醇（醇羟基）官能团不同；C中乙醇（一元醇）和乙二醇（二元醇）官能团个数不同；D中C₃H₆和C₄H₈可能为烯烃或环烷烃，若为环烷烃则不是同系物（不确定结构），故不一定。 14. 用丙烯合成 1,2,3—三氯丙烷的方法是 （ ） A. 先与氯气发生 α-H 取代反应，后与氯化氢发生加成反应 B. 先与氯化氢发生加成反应，后与氯气发生 α-H 取代反应 C. 先与氯气发生 α-H 取代反应，后与氯化氢发生加成反应 D. 先与氯气发生加成反应，后与氯气发生 α-H 取代反应 【答案】 D 【解析】目标产物为 ClCH₂—CHCl—CH₂Cl。丙烯 CH₂=CH—CH₃，应先与Cl₂发生加成反应生成 CH₂Cl—CHCl—CH₃（1,2-二氯丙烷），再与Cl₂在光照下发生甲基（α-H）上的取代反应生成 CH₂Cl—CHCl—CH₂Cl。故D正确。 15. 除去乙烷中乙烯的简便方法是 （ ） A. 通入氢气加成制成烷烃 B. 通过浓硫酸 C. 通入水 D. 通入溴的四氯化碳溶液 【答案】 D 【解析】乙烯能与Br₂发生加成反应生成液态1,2-二溴乙烷（溶于CCl₄），而乙烷不与Br₂反应，且不引入新杂质，操作简便。A中氢气加成需催化剂且不易控制，B和C不反应。 16. 只用水就能鉴别的一组物质是 （ ） A. 苯酚、乙醇、甘油 B. 乙醇、乙醛、乙酸 C. 乙醛、乙二醇、硝基苯 D. 苯、乙酸、四氯化碳 【答案】 D 【解析】用水鉴别，利用溶解性和密度差异：苯（不溶于水，油状浮于水面）、乙酸（与水互溶）、四氯化碳（不溶于水，油状沉于水底），现象各不同，可鉴别。A中乙醇和甘油均互溶且现象相同，B中三者和水均互溶，C中乙醛和乙二醇均互溶。 17. 用乙炔为原料制取 CH₂Br—CHBrCl，可行的反应途径是 （ ） A. 先加 Cl₂，再加 Br₂ B. 先加 Cl₂，再加 HBr C. 先加 HCl，再加 HBr D. 先加 HCl，再加 Br₂ 【答案】 D 【解析】乙炔 CH≡CH。先与HCl加成得 CH₂=CHCl（氯乙烯），再与Br₂加成得 CH₂Br—CHBrCl。A先加Cl₂得 CHCl₂—CHCl₂，再加Br₂无法得到目标；B、C均不能得到目标产物。 18. 分子式为 C₈H₁₀ 的芳香烃，苯环上的一硝基取代物只有一种，该芳香烃的名称是 （ ） A. 乙苯 B. 邻二甲苯 C. 间二甲苯 D. 对二甲苯 【答案】 D 【解析】对二甲苯（1,4-二甲苯）苯环上4个H完全等效，一硝基取代产物只有1种。乙苯有邻、间、对3种，邻二甲苯有2种，间二甲苯有3种。 19. 与格氏试剂反应制取仲醇的是 （ ） A. 甲醛 B. 乙醛 C. 丙酮 D. 乙酸 【答案】 B 【解析】格氏试剂与甲醛反应生成伯醇；与其他醛（如乙醛）反应生成仲醇；与酮（如丙酮）反应生成叔醇；与乙酸发生酸性反应，不生成醇。故制取仲醇用乙醛。 20. 下列物质中，与格氏试剂反应可以制取伯醇的是 （ ） A. 甲醛 B. 乙醛 C. 丙酮 D. 乙酸 【答案】 A 【解析】甲醛（HCHO）与格氏试剂（RMgX）反应后水解，生成 R—CH₂OH，为伯醇。 21. 下列物质 ①甲酸 ②乙酸 ③丙酸 ④苯甲酸，酸性由高到低的顺序是 （ ） A. ④①②③ B. ③②①④ C. ④③②① D. ①④②③ 【答案】 D 【解析】甲酸 pKa ≈ 3.77，苯甲酸 pKa ≈ 4.20，乙酸 pKa ≈ 4.76，丙酸 pKa ≈ 4.87。苯甲酸酸性强于乙酸和丙酸，但弱于甲酸。 22. 苯环上含有下列取代基时，最易发生苯环上的取代反应的是 （ ） A. —NO₂ B. —OH C. —COOH D. —CH₃ 【答案】 B 【解析】—OH是强邻对位定位基，且是活化基团（给电子共轭效应），使苯环上电子云密度显著增大，亲电取代反应最容易发生。—NO₂、—COOH是钝化基，—CH₃是活化基但弱于—OH。 23. 将 Ca²⁺ 沉淀为 CaC₂O₄ 沉淀，然后用酸溶解，再用 KMnO₄ 标准溶液直接滴定生成的 H₂C₂O₄，从而求得 Ca 的含量所采用的滴定方式是 （ ） A. 沉淀滴定法 B. 氧化还原滴定法 C. 直接滴定法 D. 间接滴定法 【答案】 D 【解析】被测物Ca²⁺不直接与KMnO₄反应，而是先转化为CaC₂O₄，再酸化为H₂C₂O₄，最后用KMnO₄滴定H₂C₂O₄，通过H₂C₂O₄的量换算Ca的含量，属于间接滴定法。 24. 0.2000 mol·L⁻¹ 的 HCl 溶液，对 Na₂CO₃（摩尔质量为 105.99 g/mol）的滴定度为 （ ） A. 0.005300 g·mL⁻¹ B. 0.01060 g·mL⁻¹ C. 0.05300 g·mL⁻¹ D. 0.1060 g·mL⁻¹ 【答案】 B 【解析】反应 2HCl + Na₂CO₃ = 2NaCl + H₂O + CO₂↑，即 n(Na₂CO₃) = 1/2 n(HCl)。滴定度 T = c(HCl) × M(Na₂CO₃) / 2000 = 0.2000 × 105.99 / 2000 = 0.010599 ≈ 0.01060 g·mL⁻¹。 25. 配位滴定法测定水中 Ca²⁺ 的浓度，需要控制 pH 为 10，则下列缓冲溶液最合适的是（ ） A. 乙酸—乙酸钠（pKa = 4.74） B. 氨—氯化铵（pKb = 4.74） C. 碳酸钠—碳酸氢钠（pKa₂ = 10.25） D. 硼砂（pH = 9.18） 【答案】 B 【解析】碳酸钠—碳酸氢钠缓冲体系含 CO₃²⁻，会与 Ca²⁺ 生成 CaCO₃ 沉淀，干扰滴定。 实际测定 Ca²⁺ 时，常用 NH₃-NH₄Cl 缓冲溶液控制 pH≈10。 26. 在 CH₃OH + 6MnO₄⁻ + 8OH⁻ = 6MnO₄²⁻ + 6H₂O 反应中，CH₃OH 的基本单元宜选 （ ） A. 1/2 CH₃OH B. 1/3 CH₃OH C. 1/6 CH₃OH D. CH₃OH 【答案】 C 【解析】CH₃OH中C从-2价升至+4价，每个CH₃OH失去6个电子（4 - (-2) = 6）。在氧化还原滴定中，基本单元通常取得失1 mol电子所对应的物质量，即 1/6 CH₃OH。 27. 用 NaOH 标准溶液滴定 0.1 mol/L HCl — 0.1 mol/L H₃PO₄ 混合液，在滴定曲线上出现几个突跃 （ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】 B 【解析】HCl是强酸（第一突跃中和HCl + H₃PO₄第一步电离的H⁺），H₃PO₄的Ka1较大（7.6×10⁻³，可滴定），Ka2较小（6.3×10⁻⁸，勉强可滴定），Ka3极微弱（不可滴定）。因此出现2个明显突跃。 28. 浓度为 0.10 mol·L⁻¹ NH₄Cl（pKb = 4.74）溶液的 pH 是 （ ） A. 5.13 B. 4.13 C. 3.13 D. 2.13 【答案】 A 【解析】NH₄Cl为弱酸盐水解，c(H⁺) = √(K_w / K_b × c)，pH = 7 - 1/2(pKb + lgc)。lgc = -1，pH = 7 - 0.5×(4.74 - 1) = 7 - 1.87 = 5.13。 29. Ni²⁺ 的颜色呈绿色，则其吸光的颜色是 （ ） A. 黄色 B. 橙色 C. 紫色 D. 红色 【答案】 D 【解析】物质显示的颜色是其所吸收可见光颜色的互补色。绿色的互补色为红色，因此Ni²⁺主要吸收红色光。 30. 测定水的总硬度时，Fe³⁺、Al³⁺、Co²⁺ 存在时，对指示剂铬黑 T 的影响是 （ ） A. 封闭 B. 催化 C. 无影响 D. 不确定 【答案】 A 【解析】Fe³⁺、Al³⁺、Co²⁺等金属离子能与铬黑T形成极稳定的络合物，且颜色变化不可逆，使指示剂失去变色能力，这种现象称为指示剂的“封闭”现象。 31. 重铬酸钾法测铁矿石中全铁量，还原大部分 Fe³⁺ 使用的还原剂是 （ ） A. HgCl₂ B. SnCl₂ C. TiCl₃ D. NaWO₃ 【答案】 B 【解析】经典重铬酸钾法测铁中，先用SnCl₂将大部分Fe³⁺还原为Fe²⁺，再用TiCl₃还原剩余少量Fe³⁺（过量用Na₂WO₃指示），最后用K₂Cr₂O₇滴定。HgCl₂用于除去过量SnCl₂（但现因毒性少用）。此处问“还原大部分”，选B。 32. 用基准物质草酸钠标定 KMnO₄ 溶液，标定反应的温度条件是 （ ） A. 在室温下进行 B. 将溶液煮沸后立即进行 C. 将溶液煮沸，冷却至 85℃ 进行 D. 将溶液加热到 75℃~85℃ 时进行 【答案】 D 【解析】KMnO₄与Na₂C₂O₄反应在室温下速率慢，需加热以加速反应，但温度过高会使H₂C₂O₄分解。标准条件为加热至75~85℃（不沸腾）进行滴定。 33. 莫尔法用基准 NaCl 标定 AgNO₃ 标准溶液时，通常用的指示剂是 （ ） A. 荧光黄 B. 曙红 C. 铁铵矾 D. 铬酸钾 【答案】 D 【解析】莫尔法（Mohr法）是以K₂CrO₄（铬酸钾）为指示剂的银量法，终点时生成砖红色Ag₂CrO₄沉淀。 34. 在称量分析中，对于晶形沉淀，沉淀称量形式较适宜的质量为（ ） A. 0.1~0.2 g B. 0.2~0.3 g C. 0.3~0.5 g D. 0.5~0.6 g 【答案】 C 【解析】为使称量相对误差较小，且保证沉淀易于过滤洗涤，晶形沉淀的称量形式质量一般控制在0.3~0.5 g。 35. 已知硫酸铜（CuSO₄）溶液呈现蓝色，则 Cu²⁺ 离子主要吸收的可见光的颜色是（ ） A. 红色 B. 橙色 C. 黄色 D. 紫色 【答案】 B 【解析】 物质呈现的颜色是其吸收光的互补色。在可见光区，主要的互补色对为：红色↔绿色，蓝色↔橙色，黄色↔紫色。硫酸铜溶液呈蓝色，说明 Cu²⁺ 主要吸收了蓝色光的互补色——橙色光，因此显蓝色。 36. 已知某设备内表压 0.5×10³ Pa，当地大气压 100×10³ Pa，则设备内绝对压强为 （ ） A. 0.5×10⁵ Pa B. 1.5×10⁴ Pa C. 1.5×10⁷ Pa D. 1.0×10⁵ Pa 【答案】 D 【解析】绝对压强 = 表压 + 大气压 = 0.5×10³ + 100×10³ = 100.5×10³ Pa ≈ 1.005×10⁵ Pa，最接近1.0×10⁵ Pa。选D。 37. 离心泵的效率 η 和流量 Q 的关系为 （ ） A. Q 增加，η 增大 B. Q 增加，η 先增大后减小 C. Q 增加，η 减小 D. Q 增加，η 先减小后增大 【答案】 B 【解析】离心泵的η-Q特性曲线呈抛物线形，效率随流量增大先升高后降低，存在一个最高效率点（设计工况点）。 38. 湍流运动的基本特点是 （ ） A. 质点做不规则的杂乱运动 B. 质点间互相碰撞 C. 产生大大小小的漩涡 D. 质点的脉动 【答案】 D 【解析】湍流（紊流）最本质的特征是流体微团的脉动（速度、压力等物理量随时空随机涨落）。虽然存在漩涡，但脉动是核心特点。 39. 在理想双组分溶液中，A 为易挥发组分，液相 x_A = 0.4 时相应的泡点为 t₁，气相 y_A = 0.3 时相应的露点为 t₂，则 t₁ 和 t₂ 的关系为 （ ） A. t₁ = t₂ B. t₁ < t₂ C. t₁ > t₂ D. t₁ ≥ t₂ 【答案】 B 【解析】易挥发组分A，液相中A含量高（x=0.4），其沸点（泡点）较低；气相中A含量低（y=0.3），对应的露点温度较高（需更高温度才能冷凝）。故 t₁ < t₂。 40. 一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是 （ ） A. 忘了灌水 B. 压出管路堵塞 C. 吸入管路堵塞 D. 吸入管路漏气 【答案】 C 【解析】开动后真空度先有后降为零，说明泵内有液体但后来被抽空。吸入管路堵塞导致液体无法补充，泵壳内液体被甩出后形成真空，但后续无液补充，造成真空度和出口压力均降为零。忘了灌水则一开始真空度就低，压出堵塞则压力表升高，吸入漏气则真空度降低但不会完全为零。 41. 对流传热速率 = 系数 × 推动力，其中推动力是 （ ） A. 两流体的温度差 B. 同一流体的温度差 C. 流体与壁面温度差 D. 两流体的速度差 【答案】 C 【解析】对流传热速率方程（牛顿冷却定律）为 Q = αA Δt，Δt指流体主体温度与壁面温度之差。 42. 吸收操作的依据是 （ ） A. 挥发度差异 B. 溶解度差异 C. 温度差异 D. 密度差异 【答案】 B 【解析】吸收是利用气体混合物中各组分在液体溶剂中溶解度的不同来进行分离的操作。 43. 哪些情况能使离心泵发生气缚 （ ） ① 进液管路连接处不紧固 ② 轴封装置老化 ③ 液体温度过高 ④ 底阀部分堵塞 A. ①② B. ①②③ C. ②③ D. ③④ 【答案】 B 【解析】气缚是由于泵内进入空气或气体，导致无法吸液。①连接处漏气、②轴封老化漏气、③液体温度过高产生蒸汽，均会导致气体进入泵内。④底阀部分堵塞不会进入气体，只会导致流量不足或汽蚀（非气缚）。故①②③正确。 44. 某精馏塔，其精馏段理论塔板数为 6 块，总板效率为 50%，则实际加料板为（从塔顶算起） （ ） A. 第 6 块板 B. 第 7 块板 C. 第 11 块板 D. 第 13 块板 【答案】 D 【解析】实际板数 = 理论板数 / 总板效率 = 6 / 0.5 = 12块。精馏段有6块理论板，对应12块实际板，加料板位于精馏段最下方一块板（即第12块）的下方，故从塔顶算起，实际加料板为第 13块板（通常算法：实际加料板位置 = 实际板数 + 1）。 45. 精馏操作时，已知进料热状况参数 q = 0.6，则提馏段下降液体摩尔流量 L′ 与精馏段下降液体摩尔流量 L 之间的关系为 （ ） A. L′ = L + 0.6F B. L = L′ + 0.6F C. L′ = L + 0.4F D. L = L′ + 0.4F 【答案】 A 【解析】精馏段与提馏段液流量关系为 L′ = L + qF（q为进料中液相所占分率）。q=0.6，故 L′ = L + 0.6F。 46. 分离某二元混合物，进料量为 10 kmol/h，组成为 0.6，若要求馏出液组成不小于 0.9，则最大的馏出液量为 （ ） A. 6.67 kmol/h B. 6 kmol/h C. 9 kmol/h D. 不能确定 【答案】 A 【解析】全塔物料衡算：F = D + W，F x_F = D x_D + W x_W。为获得最大馏出液量D，应使残液组成x_W趋近于0。则 D_max = F x_F / x_D = 10 × 0.6 / 0.9 = 6.67 kmol/h。 47. 进行萃取操作时，应使选择性系数 （ ） A. 等于 1 B. 大于 1 C. 小于 1 D. 都可以 【答案】 B 【解析】选择性系数β反映萃取剂对两组分溶解能力的差异。β=1时无法分离，β>1时才能实现有效分离，β越大分离效果越好。 48. TOD 是指 （ ） A. 总需氧量 B. 生化需氧量 C. 化学需氧量 D. 总有机碳含量 【答案】 A 【解析】TOD（Total Oxygen Demand）为总需氧量。BOD为生化需氧量，COD为化学需氧量，TOC为总有机碳。 49. 下列关于 COD 的说法不正确的是 （ ） A. COD 测定通常采用 K₂Cr₂O₇ 或 KMnO₄ 为氧化剂 B. COD 越高，表明水中有机污染物越多 C. COD 测定对含碳和含氮有机物都容易分解 D. COD 测定可用于存在有毒物质的水 【答案】 C 【解析】COD测定中，含碳有机物易被氧化分解，但含氮有机物（如吡啶、氨氮等）通常氧化不完全或不易分解，故C说法错误。A、B、D均正确。 50. 下列控制水污染的技术中，属于化学法的是 （ ） A. 活性污泥法 B. 生物膜法 C. 混凝 D. 膜分离 【答案】 C 【解析】混凝（加入絮凝剂使胶体脱稳沉降）属于化学法。活性污泥法和生物膜法属于生物法，膜分离属于物理法。 卷二（非选择题，共100分） 二、简答题（本大题6个小题，每小题5分，共30分） 1. 用 18 mol·L⁻¹ 硫酸配制 100 mL 1.0 mol·L⁻¹ 的硫酸，若实验仪器有： A. 100 mL 量筒 B. 托盘天平 C. 玻璃棒 D. 50 mL 容量瓶 E. 10 mL 量筒 F. 胶头滴管 G. 50 mL 烧杯 H. 100 mL 容量瓶 （1）实验时应选用仪器的先后顺序是（填入编号）________ （2）在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是（填写标号）________ A. 使用容量瓶前检查它是否漏水。 B. 容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗。 C. 配制溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线 2~3 cm 处，用滴管滴加蒸馏水到标线。 D. 配制溶液时，如果试样是液体，用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线 2~3 cm 处，用滴管滴加蒸馏水到标线。 E. 盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次。 【答案】 （1）E → G → C → H → F（或 E、G、C、H、F） （2）B、C、D 【解析】 （1）计算所需浓硫酸体积：V = 1.0 × 0.100 ÷ 18 = 0.00556 L = 5.56 mL，故选用 10 mL 量筒（E）量取。将量好的浓硫酸倒入 50 mL 烧杯（G）中，用玻璃棒（C）搅拌稀释，冷却后转移至 100 mL 容量瓶（H），最后用胶头滴管（F）定容。托盘天平、100 mL 量筒、50 mL 容量瓶均不需要。 （2）B 错：容量瓶不能用待配液润洗，否则会使浓度偏高；C 错：固体试样应先在小烧杯中溶解，冷却后再转移至容量瓶；D 错：液体试样也应先稀释再转移，不能直接倒入容量瓶。A、E 操作正确。 2.以苯为原料合成间氯苯甲酸。 【答案】 合成路线如下（分三步）： ① 苯 → 甲苯： C₆H₆ + CH₃Cl →(AlCl₃) C₆H₅CH₃ + HCl（傅‑克烷基化） ② 甲苯 → 苯甲酸： C₆H₅CH₃ →(KMnO₄/H⁺，加热) C₆H₅COOH（氧化） ③ 苯甲酸 → 间氯苯甲酸： C₆H₅COOH + Cl₂ →(FeCl₃) m-Cl-C₆H₄COOH + HCl（苯环上的亲电取代，羧基为间位定位基） 【解析】 目标产物为间氯苯甲酸（m-Cl-C₆H₄COOH）。苯环上已有羧基（间位定位基），直接氯化即可得到间位产物。但苯本身不能直接氧化为苯甲酸（需强氧化剂且苯环稳定），故先制成甲苯，再将侧链氧化为羧基，最后氯化。该路线原料易得，步骤清晰。 3. 标定 KMnO₄ 时，为加速反应定量进行，需要注意的滴定条件有哪些？ 【答案】 ① 温度：将溶液加热至 75～85 ℃（不可煮沸，防止草酸分解）； ② 酸度：加入稀硫酸（保持酸性环境，H₂SO₄ 浓度约 1 mol·L⁻¹），不能用盐酸或硝酸（盐酸会被氧化，硝酸有氧化性）； ③ 滴定速度：开始时慢滴（因 Mn²⁺ 自催化，初期反应慢），随着 Mn²⁺ 生成，可适当加快； ④ 终点判断：自身指示剂，终点时溶液呈微红色且半分钟内不褪色。 【解析】 KMnO₄ 与草酸钠的反应在室温下速率很慢，加热可加速；但温度过高会使草酸分解，故控制 75~85 ℃。反应需酸性介质，但 Cl⁻ 会被 KMnO₄ 氧化，故只能用 H₂SO₄。Mn²⁺ 催化该反应，故先慢后快可避免因反应过慢而滴过量。 4. 有一试样，可能含有 NaOH、NaHCO₃、Na₂CO₃ 中的一种或两种组分。称取试样 m g，溶解后以酚酞为指示剂，用浓度为 c(HCl) 的 HCl 标准溶液滴定至终点，消耗 V₁ mL。再加入甲基橙指示剂，继续用 HCl 标准溶液滴定至终点，又消耗 V₂ mL。若 V₁ < V₂，回答下列问题： （1）判断此试样的组成； （2）写出试样中各组分含量的计算公式。 【答案】 （1）试样组成：Na₂CO₃ 和 NaHCO₃ 的混合物。 （2）计算公式（设 c 为 HCl 的浓度，单位 mol·L⁻¹，V₁、V₂ 单位 L）： w(Na₂CO₃) = [c × V₁ × M(Na₂CO₃) / m] × 100% w(NaHCO₃) = [c × (V₂ - V₁) × M(NaHCO₃) / m] × 100% 其中 M(Na₂CO₃) = 106.0 g·mol⁻¹，M(NaHCO₃) = 84.0 g·mol⁻¹。 【解析】 双指示剂滴定法中，酚酞终点时：NaOH 被完全中和，Na₂CO₃ 变为 NaHCO₃（消耗 HCl 与 Na₂CO₃ 等摩尔），而 NaHCO₃ 不反应。甲基橙终点时：所有 NaHCO₃（包括原来的和由 Na₂CO₃ 生成的）均被中和。 若组成含 NaOH 和 Na₂CO₃，则 V₁ > V₂；若只含 Na₂CO₃，则 V₁ = V₂；若含 Na₂CO₃ 和 NaHCO₃，则 V₁ < V₂（因 V₁ 只对应 Na₂CO₃ 的一半，V₂ 对应另一半 + NaHCO₃）。题给 V₁ < V₂，故组成为 Na₂CO₃ + NaHCO₃。 此时 n(Na₂CO₃) = c V₁，n(NaHCO₃) = c (V₂ - V₁)，代入质量公式即得。 5. 流体阻力影响因素有哪些？ 【答案】 流体阻力（压头损失）主要受以下因素影响： ① 流体性质：密度 ρ、黏度 μ； ② 流动状态：层流或湍流（雷诺数 Re）； ③ 管道几何参数：管径 d、管长 L、管内壁粗糙度 ε； ④ 局部阻力件：弯头、阀门、三通、扩大或缩小管件等（局部阻力系数 ζ）。 【解析】 流体阻力分为沿程阻力（由黏性摩擦引起，与 L/d、u²/2、λ（摩擦系数）成正比，而 λ 又受 Re 和粗糙度影响）和局部阻力（由管件引起，与 ζ·u²/2 有关）。因此所有影响这些参数的因素均会影响总阻力。 6. 大气圈的垂直结构，从内到外依次包括的是什么？ 【答案】 从地面（内层）向外（外层）依次为： 对流层 → 平流层 → 中间层 → 热层（暖层） → 外逸层（散逸层）。 【解析】 大气垂直分层按温度变化划分： - 对流层（地面至约 10～12 km），温度随高度降低； - 平流层（约 12～50 km），温度随高度升高（含臭氧层）； - 中间层（约 50～85 km），温度再次降低； - 热层（约 85～500 km），温度随高度急剧升高； - 外逸层（500 km 以上），空气稀薄，分子逸散。 三、计算题（本大题3个小题，每小题10分，共30分） 1. 测定某样品中铝的含量。准确称取 ZnO 基准物质 0.9625 g，溶解后配成 250.0 mL 溶液，移取 25.00 mL 上述溶液，以铬黑 T 为指示剂，用待标定的 EDTA 标准溶液滴定至终点，用去 23.50 mL。另称取含铝试样 0.4602 g，溶解后加入上述 EDTA 标准溶液 25.00 mL，在适当条件下完全反应后，以二甲酚橙为指示剂，用 0.02000 mol·L⁻¹ Zn²⁺ 标准溶液回滴过量的 EDTA，消耗 Zn²⁺ 标准溶液 21.50 mL。【M(ZnO) = 81.39 g·mol⁻¹；M(Al) = 26.98 g·mol⁻¹】 计算：（1）EDTA 标准溶液的物质的量浓度。 （2）试样中铝的质量分数。 【答案】 （1）c(EDTA) = 0.05034 mol·L⁻¹ （2）w(Al) = 4.86% 【解析】 （1）标定 EDTA 浓度： ZnO 与 EDTA 按 1∶1 络合，标定反应：Zn²⁺ + H₂Y²⁻ = ZnY²⁻ + 2H⁺。 称取 ZnO 0.9625 g，配成 250.0 mL，移取 25.00 mL，则移取液中 ZnO 的质量为： m(ZnO) = 0.9625 × (25.00 / 250.0) = 0.09625 g n(ZnO) = m / M = 0.09625 / 81.39 = 0.0011826 mol 消耗 EDTA 体积 23.50 mL = 0.02350 L，因 n(EDTA) = n(ZnO)，故： c(EDTA) = n / V = 0.0011826 / 0.02350 = 0.05034 mol·L⁻¹ （2）测定铝含量： Al³⁺ 与 EDTA 也按 1∶1 络合：Al³⁺ + H₂Y²⁻ = AlY⁻ + 2H⁺。 加入 EDTA 总物质的量： n(EDTA)总 = c(EDTA) × V(EDTA) = 0.05034 × 0.02500 = 0.0012585 mol 回滴消耗 Zn²⁺ 的物质的量： n(Zn²⁺) = c(Zn²⁺) × V(Zn²⁺) = 0.02000 × 0.02150 = 0.0004300 mol 剩余 EDTA 的物质的量等于回滴消耗的 Zn²⁺ 的物质的量（1∶1 反应）： n(EDTA)剩余 = 0.0004300 mol 与 Al³⁺ 反应的 EDTA 物质的量： n(EDTA)反应 = n(EDTA)总 - n(EDTA)剩余 = 0.0012585 - 0.0004300 = 0.0008285 mol 因 n(Al) = n(EDTA)反应，故： m(Al) = n(Al) × M(Al) = 0.0008285 × 26.98 = 0.02236 g 铝的质量分数： w(Al) = m(Al) / m(试样) × 100% = 0.02236 / 0.4602 × 100% = 4.86% 2. 一常压贮槽，内盛有黏度不大的石油产品，密度为 760 kg/m³，饱和蒸汽压为 80 kPa。现将该油品以 15 m³/h 的流量送往加工车间，输送管路全为 Φ57 mm×2 mm 钢管，油品出口压力为 170 kPa，升扬高度为 5 m，吸入管路和压出管路的压头损失分别为 1 m 和 4 m。试从以下库存中选一离心泵并确定其实际安装高度。 【答案】 选 65Y-60B 型离心泵，该泵需要倒灌安装，即泵入口应低于贮槽液面至少约 0.92 m。。 【解析】 （1）计算管路所需扬程： 列柏努利方程（贮槽液面为 0-0，出口管为 1-1，均为敞口或压力已知）： He = ΔZ + Δp/(ρg) + Δu²/(2g) + Σhf 升扬高度 ΔZ = 5 m 出口压力 170 kPa（表压），贮槽为常压（表压为 0），Δp = 170 kPa = 170000 Pa ρg = 760 × 9.81 = 7455.6 kg/(m²·s²) Δp/(ρg) = 170000 / 7455.6 = 22.80 m 管道内径 d = 57 - 2×2 = 53 mm = 0.053 m 流量 Q = 15 m³/h = 15/3600 = 0.004167 m³/s 流速 u = Q / (πd²/4) = 0.004167 / (3.1416 × 0.053² / 4) = 1.89 m/s 动压头 Δu²/(2g) = 1.89² / (2×9.81) = 0.182 m 总压头损失 Σhf = 吸入损失 1 m + 压出损失 4 m = 5 m He = 5 + 22.80 + 0.18 + 5 = 32.98 m（约 33 m） （2）选泵： 所需流量 15 m³/h，所需扬程约 33 m。库存中流量接近 15 m³/h 的有： - 65Y-60B：流量 19.8 m³/h，扬程 38 m（满足） - 65Y-60A：流量 22.5 m³/h，扬程 49 m（满足但偏大） - 50Y-60B：流量 9.9 m³/h（不足） - 80Y-60B：流量 39.5 m³/h（过大） 综合考虑流量和扬程均能覆盖且效率最高（55%），选 65Y-60B。 （3）计算允许安装高度（实际安装高度）： 为防止气蚀，安装高度 Hg 应满足： Hg ≤ p₀/(ρg) - p_v/(ρg) - Δh_允 - Σhf_吸 - u₁²/(2g) 大气压 p₀ = 101.3 kPa（常压），饱和蒸汽压 p_v = 80 kPa p₀/(ρg) = 101300 / 7455.6 = 13.59 m p_v/(ρg) = 80000 / 7455.6 = 10.73 m Δh_允 = 2.6 m（65Y-60B 的汽蚀余量） Σhf_吸 = 1 m u₁²/(2g) = 0.18 m Hg ≤ 13.59 - 10.73 - 2.6 - 1 - 0.18 = -0.92 m 计算显示允许安装高度为负数，意味着在常压、80 kPa 饱和蒸汽压下，该泵必须 倒灌 安装（液面高于泵入口至少 0.92 m）才能避免气蚀。实际安装高度可取 1.0 m（倒灌），即泵入口低于贮槽液面 1.0 m。 3. 用清水逆流吸收氨气—空气混合气中的氨气，已知混合气体温度为 20℃，总压为 101.3 kPa，其中氨的分压为 1.0133 kPa，要求混合气体处理量为 773 m³/h，水吸收混合气中氨的吸收率为 99%。在操作条件下物系的平衡关系为 Y* = 0.757X。若吸收剂用量为最小用量的 2 倍，试求： （1）塔内每小时所需清水的量为多少 kg？ （2）塔底液相浓度（用摩尔分数表示）。 【答案】（1）塔内每小时所需清水量约为 858 kg/h。 （2）塔底液相浓度（摩尔分数）约为 0.00662。 【解析】 第一步：计算惰性气体（空气）的摩尔流量 G 入口氨摩尔分数： y₁ = p / P = 1.0133 / 101.3 = 0.01 混合气体总物质的量流量（使用理想气体状态方程，注意温度为 20℃）： n_total = (P * V) / (R * T) n_total = (101.3 × 10³ × 773) / (8.314 × 293.15) n_total ≈ 32.13 kmol/h 惰性气体（空气）流量 G（氨气之外的空气）： G = n_total × (1 - y₁) G = 32.13 × 0.99 G ≈ 31.81 kmol/h 第二步：计算进、出口气相组成（摩尔比） 入口摩尔比： Y₁ = y₁ / (1 - y₁) Y₁ = 0.01 / 0.99 Y₁ ≈ 0.01010 吸收率 99%，出口气相摩尔比： Y₂ = Y₁ × (1 - η) Y₂ = 0.01010 × 0.01 Y₂ = 0.000101 第三步：求最小液气比 (L/G)_min 塔底出口液相与进口气相平衡时： X₁* = Y₁ / 0.757 X₁* = 0.01010 / 0.757 X₁* ≈ 0.01334 清水入口组成 X₂ = 0。 最小液气比： (L/G)_min = (Y₁ - Y₂) / (X₁* - X₂) (L/G)_min = (0.01010 - 0.000101) / 0.01334 (L/G)_min ≈ 0.7495 实际液气比（最小值的 2 倍）： L/G = 2 × 0.7495 L/G = 1.499 第四步：计算清水用量 L（kmol/h）并换算为质量流量 L = G × (L/G) L = 31.81 × 1.499 L ≈ 47.68 kmol/h 水的摩尔质量 M = 18 kg/kmol，清水质量流量： L_m = 47.68 × 18 L_m ≈ 858 kg/h 第五步：计算塔底液相浓度（摩尔分数） 由全塔物料衡算求塔底液相摩尔比 X₁： G(Y₁ - Y₂) = L(X₁ - X₂)，且 X₂ = 0 X₁ = G(Y₁ - Y₂) / L X₁ = (Y₁ - Y₂) / (L/G) X₁ = (0.01010 - 0.000101) / 1.499 X₁ ≈ 0.00667 注意：X₁ 是摩尔比（kmol NH₃ / kmol H₂O），需转换为摩尔分数 x₁： x₁ = X₁ / (1 + X₁) x₁ = 0.00667 / 1.00667 x₁ ≈ 0.00662 四、综合分析题（本大题4个小题，每小题10分，共40分） 1. 有 X、Y、Z 三种非金属元素，它们的单质在常温下均为气体。X 的单质在 Z 的单质中燃烧，生成 XZ，燃烧时火焰呈苍白色。XZ 易溶于水，XZ 的水溶液可使石蕊试液变红。2 mol X 的单质可与 1 mol Y 的单质化合生成 2 mol X₂Y，X₂Y 常温下为液体。Z 的单质溶于 X₂Y 中所得溶液具有漂白性。A、B、C 是三种金属元素，A 的单质可以在 Z 的单质中燃烧，生成棕红色的烟，该固体溶于水呈棕黄色溶液。B 与 Z 形成的化合物 BZ₂ 溶于水加入 NaOH 溶液有蓝色沉淀生成。C 的单质与 Y 单质反应可能得到两种产物，其中一种为淡黄色。 （1）写出 XZ、X₂Y 和 BZ₂ 的化学式； （2）Z 的单质溶于 X₂Y 中所得溶液中起漂白作用的物质是什么（写化学式）； （3）A 的单质与 Z 的单质反应的化学方程式； （4）C 的单质与 Y 单质反应生成淡黄色物质的化学方程式； （5）Z 单质能否与 NaOH 溶液反应？若能，请写出反应的化学方程式。 【答案】 （1）XZ：HCl；X₂Y：H₂O；BZ₂：CuCl₂ （2）起漂白作用的物质：HClO（次氯酸） （3）A（铁）与 Z（氯气）反应的化学方程式： 2Fe + 3Cl₂ →(点燃) 2FeCl₃ （4）C（钠）与 Y（氧气）反应生成淡黄色物质（过氧化钠）的化学方程式： 2Na + O₂ →(点燃) Na₂O₂ （5）Z 单质（Cl₂）能与 NaOH 溶液反应，化学方程式： Cl₂ + 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂O 【解析】 第一步：推断非金属元素 X、Y、Z - X 的推断：X 的单质在 Z 的单质中燃烧，火焰呈苍白色，且生成物 XZ 溶于水呈酸性（使石蕊变红）。中学化学中，氢气在氯气中燃烧呈苍白色火焰，生成 HCl，其水溶液为盐酸。因此 X 是 H（氢），Z 是 Cl（氯），XZ 是 HCl。 - Y 的推断：题干给出 2 mol X 的单质（即 2 mol H₂）可与 1 mol Y 的单质（即 1 mol Y₂）化合生成 2 mol X₂Y，且 X₂Y 常温下为液体。即 2H₂ + O₂ = 2H₂O，因此 Y 是 O（氧），X₂Y 是 H₂O。 - 验证 Z 的性质：Z 的单质（Cl₂）溶于 X₂Y（H₂O）中所得溶液为氯水，具有漂白性，起漂白作用的物质是 HClO（次氯酸）。 第二步：推断金属元素 A、B、C - A 的推断：A 的单质可以在 Z（Cl₂）中燃烧，生成棕红色的烟，固体溶于水呈棕黄色溶液。铁（Fe）在氯气中燃烧生成棕红色的烟（FeCl₃ 固体颗粒），FeCl₃ 溶液呈棕黄色。因此 A 是 Fe（铁）。 - B 的推断：B 与 Z 形成的化合物 BZ₂ 溶于水，加入 NaOH 溶液有蓝色沉淀生成。蓝色沉淀为 Cu(OH)₂，因此 BZ₂ 为 CuCl₂，B 是 Cu（铜）。 - C 的推断：C 的单质与 Y（O₂）反应可能得到两种产物，其中一种为淡黄色。钠（Na）与氧气常温下生成白色的 Na₂O，点燃或加热时生成淡黄色的 Na₂O₂（过氧化钠）。因此 C 是 Na（钠）。 第三步：逐问作答 （1）由上述推断直接写出化学式： - XZ：HCl - X₂Y：H₂O - BZ₂：CuCl₂ （2）氯气溶于水发生反应：Cl₂ + H₂O = HCl + HClO，起漂白作用的是 HClO。 （3）铁在氯气中燃烧生成氯化铁（注意不是氯化亚铁，因为氯气氧化性强）： 2Fe + 3Cl₂ →(点燃) 2FeCl₃ （4）钠在氧气中点燃生成淡黄色过氧化钠： 2Na + O₂ →(点燃) Na₂O₂ （5）氯气能与氢氧化钠溶液反应（实验室常用于吸收多余的氯气）： Cl₂ + 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂O（该反应中氯气既作氧化剂又作还原剂，发生歧化反应）。 2. 化合物 A 最早发现于酸牛奶中，它是人体内糖代谢的中间体，可由马铃薯、玉米、淀粉等发酵制得，A 的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A 在某种催化剂的存在下进行氧化，其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下，A 可以发生如下所示的反应。 （1）试写出下列化合物的结构简式： A ________ B ________ C ________ （2）写出下列反应的化学方程式： A → E ________________ A → F ________________ （3）判断反应类型： A → E ________ A → F ________ 【答案】 （1） A：CH₃CH(OH)COOH（乳酸） B：CH₃CH(OH)COOC₂H₅（乳酸乙酯） C：CH₃COOCH(CH₃)COOH（O-乙酰乳酸） （2） A → E：CH₃CH(OH)COOH →(浓 H₂SO₄，加热) CH₂=CHCOOH + H₂O A → F：2CH₃CH(OH)COOH →(浓 H₂SO₄，加热) C₆H₈O₄ + 2H₂O （3） A → E：消去反应（分子内脱水） A → F：酯化反应（分子间脱水，生成环状二酯，也属于取代反应） 【解析】 第一步：推断 A 的结构 A 最早发现于酸牛奶中，人体糖代谢中间体，由淀粉发酵制得，钙盐为补钙剂 → 这些信息均指向 乳酸。 乳酸的分子式为 C₃H₆O₃，结构简式为 CH₃CH(OH)COOH。 A 在催化剂存在下氧化，产物不能发生银镜反应 → 乳酸分子中的羟基为仲醇（—CHOH—），氧化后生成酮（丙酮酸，CH₃COCOOH），酮不能发生银镜反应，进一步证实 A 为乳酸。 第二步：推断 B 和 C 的结构 题干信息“B 和 C₂H₅OH 以及浓硫酸反应生成 A”和“C 和乙酸和浓硫酸反应生成 A”，说明： B 是 A 与乙醇发生酯化反应后得到的新酯，即 A 的羧基与乙醇反应 → B 为 乳酸乙酯（CH₃CH(OH)COOC₂H₅）。 C 是 A 与乙酸发生酯化反应后得到的新酯，即 A 的羟基与乙酸反应 → C 为 O-乙酰乳酸（CH₃COOCH(CH₃)COOH）。 第三步：推断 E 和 F 的结构 E：A 在浓硫酸加热条件下生成 E，E 能使溴水褪色 → 乳酸发生分子内消去反应（羟基与邻位碳上的氢脱去水），生成含碳碳双键的丙烯酸（CH₂=CHCOOH）。 F：A 在浓硫酸加热条件下生成 F，F 为六元环状化合物，分子式为 C₆H₈O₄ → 两分子乳酸发生分子间酯化反应（一个分子的羟基与另一个分子的羧基脱水），生成环状二酯，即 丙交酯（3,6-二甲基-1,4-二氧杂环己烷-2,5-二酮），分子式正好为 C₆H₈O₄，六元环。 第四步：写出反应方程式与类型 A → E：CH₃CH(OH)COOH →(浓 H₂SO₄，加热) CH₂=CHCOOH + H₂O（消去反应） A → F：2CH₃CH(OH)COOH →(浓 H₂SO₄，加热) C₆H₈O₄ + 2H₂O（酯化反应，也属于取代反应） 3. 用酸碱滴定法测定铵盐中氨的含量，有的可以直接滴定，不能直接滴定的可以采用蒸馏法或甲醛法，回答下列问题： （1）在下列铵盐中，可以用盐酸标准滴定溶液直接滴定的（填序号）________。 a. NH₄Cl b. NH₄NO₃ c. NH₄HCO₃ d. (NH₄)₂SO₄ （2）蒸馏法：准确称量一定质量铵盐试样（m）与过量浓碱溶液共热，释放的氨用一定量过量的标准 H₂SO₄ 溶液吸收，然后用标准 NaOH 溶液返滴定。 ① 蒸馏法是什么滴定方式？________ ② 在酚酞、甲基橙中选择一种合适的指示剂。________ ③ 写出氨的质量分数的计算公式。________ （3）甲醛法：甲醛与铵盐反应，生成质子化六亚甲基四胺和酸 4NH₄⁺ + 6HCHO → (CH₂)₆N₄H⁺ + 3H⁺ + 6H₂O 然后，用 NaOH 标准滴定溶液滴定，反应如下： (CH₂)₆N₄H⁺ + 3H⁺ + 4OH⁻ → (CH₂)₆N₄ + 4H₂O ① 在酚酞、甲基橙中选择一种合适的指示剂。________ ② 市售 40% 甲醛中，含有微量酸。若不处理，直接用它与铵盐试样作用，分析滴定结果将（填“偏高”、“偏低”、“无影响”）________。 ③ 写出氨的质量分数的计算公式。________ 【答案】 （1）a、b、d （2）① 返滴定法（也称剩余量滴定法） ② 甲基橙 ③ w(NH₃) = [ (c₁V₁ - ½ c₂V₂) × 2 × 17 ] / (m × 1000) × 100% （若体积以 L 为单位，则分母不用乘 1000，公式为 w(NH₃) = [ (c₁V₁ - ½ c₂V₂) × 2 × 17 ] / m × 100%） （3）① 酚酞 ② 偏高 ③ w(NH₃) = [ c₂V₂ × 17 ] / (m × 1000) × 100% （若体积以 L 为单位，则公式为 w(NH₃) = [ c₂V₂ × 17 ] / m × 100%） 【解析】 第（1）问：直接滴定法 用 HCl 标准溶液直接滴定铵盐，要求铵盐为强酸的铵盐（即酸根不消耗 H⁺，也不与 H⁺ 反应）。 a. NH₄Cl：强酸弱碱盐，可滴定。 b. NH₄NO₃：强酸弱碱盐，可滴定。 c. NH₄HCO₃：HCO₃⁻ 会与 H⁺ 反应生成 H₂CO₃（CO₂↑），不仅消耗 HCl，且终点不明显，不能直接滴定。 d. (NH₄)₂SO₄：强酸弱碱盐，可滴定。 因此选 a、b、d。 第（2）问：蒸馏法 ① 蒸馏法先将 NH₃ 蒸出并用过量 H₂SO₄ 吸收，再用 NaOH 滴定剩余的 H₂SO₄，这属于 返滴定法。 ② 吸收液为 H₂SO₄ 和 (NH₄)₂SO₄ 的混合液。用 NaOH 滴定剩余的 H₂SO₄ 时，若用酚酞（变色 pH 8.2~10），会同时中和 (NH₄)₂SO₄ 中的 NH₄⁺，导致结果偏低；应选用 甲基橙（变色 pH 3.1~4.4），只滴定强酸 H₂SO₄ 而不影响 NH₄⁺。 ③ 公式推导： 吸收反应：2NH₃ + H₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄ 剩余 H₂SO₄ 的物质的量 = ½ n(NaOH) = ½ c₂V₂（V 以 L 计） 与 NH₃ 反应的 H₂SO₄ 的物质的量 = c₁V₁ - ½ c₂V₂ n(NH₃) = 2 × (c₁V₁ - ½ c₂V₂) = 2c₁V₁ - c₂V₂ m(NH₃) = n(NH₃) × 17 w(NH₃) = [ (2c₁V₁ - c₂V₂) × 17 ] / (m × 1000) × 100% 等价于 [ (c₁V₁ - ½ c₂V₂) × 2 × 17 ] / (m × 1000) × 100% 第（3）问：甲醛法 ① 滴定终点时生成 (CH₂)₆N₄（六亚甲基四胺，弱碱），其水溶液 pH 约为 8~9，应选用 酚酞（变色范围 8.2~10）为指示剂；甲基橙变色范围 3.1~4.4，不适合。 ② 市售 40% 甲醛含微量酸，若不中和，这些酸会额外消耗 NaOH，使滴定体积 V₂ 偏大，计算出的氨含量偏高。 ③ 公式推导： 由总反应式可知：1 mol NH₄⁺ 最终消耗 1 mol OH⁻（因为 4NH₄⁺ ~ 4OH⁻），故 n(NH₄⁺) = n(NaOH) = c₂V₂（V 以 L 计） m(NH₃) = c₂V₂ × 17（V 以 L 计）或 c₂V₂ × 17 / 1000（V 以 mL 计） w(NH₃) = [ c₂V₂ × 17 ] / (m × 1000) × 100%（V₂ 单位 mL） 若 V₂ 单位 L，则为 w(NH₃) = [ c₂V₂ × 17 ] / m × 100% 4. 某化工厂拟用 80℃ 的水加热烧碱后送至某工段，图中为此工序使用的列管式换热器，请回答以下问题： （1）写出部件 ①、②、③、④ 的名称。 （2）部件 ① 和 ② 连接方法。 （3）简述部件 ③ 的作用。 （4）图中 A、B 分别代表哪种流体？ （5）此列管换热器使用一段时间后，发现传热热效率下降了，分析产生的原因有哪些？ 【答案】 （1）部件名称： ① 管板 ② 换热管（列管） ③ 折流板（或挡板） ④ 封头（管箱端盖） （2）部件 ①（管板）和 ②（列管）的连接方法： 列管（②）与管板（①）之间采用焊接、胀接或胀焊并用的方式连接（管板与壳体或封头之间则通过法兰连接）。 （3）部件 ③（折流板）的作用： ① 改变壳程流体的流动方向和速度，增加湍流程度，强化传热效果； ② 支撑管束，防止列管因流体冲击产生振动或弯曲变形。 （4）A 代表：降温后的热水（加热介质）出口 B 代表：80℃ 的热水（加热介质）进口 （5）传热效率下降的原因： ① 管壁结垢：烧碱溶液或热水中含有的杂质（钙镁盐类）在管壁内外形成水垢或盐垢，增加热阻，降低总传热系数； ② 列管表面被污物覆盖（如油污、沉淀物），阻碍热量传递； ③ 部分列管堵塞，导致有效传热面积减少； ④ 折流板损坏或流体短路（旁流），使部分壳程流体未充分接触管束即流出，降低传热温差； ⑤ 壳程或管程中有不凝性气体（如空气）积聚，占据换热面积并增加热阻； ⑥ 流体流速发生变化（如泵故障导致流量降低），使湍流程度减弱，对流传热系数下降； ⑦ 列管腐蚀、泄漏或穿孔，使部分热量随泄漏流失，或两种流体直接混合影响正常换热。 【解析】 （1）部件识别依据： 管板（①）是固定管束并与壳体连接的关键部件，呈圆盘状且开有管孔。 列管（②）是换热核心元件，两端固定在管板上。 折流板（③）位于壳程内部，为弓形或圆盘状，用于引导壳程流体走向。 封头（④）安装在换热器两端，是管程流体的进出口通道。 （2）连接方式原理： 列管与管板的连接是换热器制造的关键工序： 胀接：利用胀管器将管端胀紧在管板孔内，适用于低压、温度不高的场合，便于更换漏管； 焊接：密封性好，适用于高温高压及有腐蚀性的场合； 胀焊并用：先胀后焊或先焊后胀，兼具密封性和抗拉脱能力，目前应用最广。 （3）折流板作用详解： 若无折流板，壳程流体沿轴向平流，传热系数很低； 折流板迫使流体沿垂直于管束方向来回流动（横向冲刷），大幅提高湍流程度和传热系数； 同时起支撑作用，防止管子因流体诱导振动而损坏。 （4）A、B 流体判断： 管程（① → ④）：走被加热的物料 烧碱溶液（烧碱从①进，④出）。 壳程（B → A）：走加热介质 80℃ 的热水（热水从 B 进，从 A 出） （5）效率下降综合分析： 传热效率下降在化工生产中主要表现为“总传热系数 K 降低”或“有效传热面积 A 减小”。实际生产中可归结为三类原因： 热阻增加（结垢、污物、不凝气）； 面积减少（堵塞、短路、死区）； 推动力减小（流量变化导致进出口温差变小）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省《化工与环境类全真模拟卷》 第1卷 考试时间120分钟 满分200分 班级 姓名 学号 成绩 卷一（选择题，共100分） 一、选择题（本大题50个小题，每小题2分，共100分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请将符合题目要求的选项字母代号选出，并填涂在答题卡上） 1. 设 NA表示阿伏伽德罗常数，下列说法正确的是 （ ） A. 1 L 1 mol·L⁻¹ 的 Na₂CO₃ 溶液中含 CO₃²⁻ 0.1 NA B. 标准状况下，22.4 L SO₃ 含分子数为 NA C. 常温下 100 mL 0.1 mol·L⁻¹ 醋酸溶液中含醋酸分子 0.01 NA D. 0.1 mol Na₂O₂ 与足量水反应转移电子数 0.1 NA 2. 近年来，科学家正在探索利用铝粉做燃料的可能性，预期铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法，你认为哪项是错误的 （ ） A. 铝质轻，便于运输、贮存，且安全 B. 铝燃烧时放出的热量大，且燃烧后新产物对环境的污染容易得到有效控制 C. 在地球上，铝矿资源丰富 D. 现代电冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了基础 3. 卤素随着核电荷数的增加，下列变化规律正确的是 （ ） A. 离子的还原性逐渐增强 B. 元素的电负性逐渐增大 C. 气态氢化物的稳定性逐渐增强 D. 单质的氧化性逐渐增强 4. 下列关于钠的说法不正确的是 （ ） A. 金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同 B. 钠钾合金通常状况下呈液态，可作原子反应堆的导热剂 C. 钠的化学活泼性很强，少量的钠可保存在有机溶剂 CCl₄ 中 D. 钠在自然界中只有化合态 5. 下列说法中正确的是 （ ） A. 两个质子数和电子数都相同的微粒，一定是同一种元素的原子 B. 原子的最外层有1~2个电子的元素都是活泼的金属元素 C. 原子核外每个电子层最多容纳的电子数是 2n² 个 D. 同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质都相同 6. 反应 4NH₃(g) + 3O₂(g) = 2N₂(g) + 6H₂O(g) 在 1 L 的密闭容器中进行，半分钟后 N₂ 的物质的量增加了 0.3 mol，此反应的平均速率 v(X) 为 （ ） A. v(NH₃) = 0.02 mol·L⁻¹·s⁻¹ B. v(O₂) = 0.01 mol·L⁻¹·s⁻¹ C. v(N₂) = 0.02 mol·L⁻¹·s⁻¹ D. v(H₂O) = 0.02 mol·L⁻¹·s⁻¹ 7. 下列在无色透明的酸性溶液中，能大量共存的离子组是 （ ） A. Na⁺、CH₃COO⁻、HCO₃⁻、Cl⁻ B. NH₄⁺、Cl⁻、Cu²⁺、SO₄²⁻ C. Fe³⁺、CO₃²⁻、OH⁻、SO₄²⁻ D. Mg²⁺、Cl⁻、SO₄²⁻、NO₃⁻ 8. 如图所示各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是 （ ） A. ④ > ② > ① > ③ B. ② > ① > ③ > ④ C. ④ > ② > ③ > ① D. ③ > ② > ④ > ① 9. 由化学物品引起的火灾，能用水灭火的物质是 （ ） A. 金属钠 B. 五氧化二磷 C. 过氧化物 D. 三氧化二铝 10. 金属镁在下列气体中不能燃烧的是 （ ） A. NH₃ B. Cl₂ C. N₂ D. CO₂ 11. 既溶于盐酸，又溶于 NaOH 溶液的物质是 （ ） A. Mg(OH)₂ B. Al(OH)₃ C. Cu(OH)₂ D. Fe(OH)₃ 12. 常温下，下列物质可盛放在铁制或铝制容器中的是 （ ） A. 浓盐酸 B. 浓硫酸 C. 硫酸铜溶液 D. 稀硝酸 13. 下列一定互为同系物的是 （ ） A. 苯酚和苯甲醇 B. 苯和甲苯 C. 乙醇和乙二醇 D. C₃H₆ 和 C₄H₈ 14. 用丙烯合成 1,2,3—三氯丙烷的方法是 （ ） A. 先与氯气发生 α-H 取代反应，后与氯化氢发生加成反应 B. 先与氯化氢发生加成反应，后与氯气发生 α-H 取代反应 C. 先与氯气发生 α-H 取代反应，后与氯化氢发生加成反应 D. 先与氯气发生加成反应，后与氯气发生 α-H 取代反应 15. 除去乙烷中乙烯的简便方法是 （ ） A. 通入氢气加成制成烷烃 B. 通过浓硫酸 C. 通入水 D. 通入溴的四氯化碳溶液 16. 只用水就能鉴别的一组物质是 （ ） A. 苯酚、乙醇、甘油 B. 乙醇、乙醛、乙酸 C. 乙醛、乙二醇、硝基苯 D. 苯、乙酸、四氯化碳 17. 用乙炔为原料制取 CH₂Br—CHBrCl，可行的反应途径是 （ ） A. 先加 Cl₂，再加 Br₂ B. 先加 Cl₂，再加 HBr C. 先加 HCl，再加 HBr D. 先加 HCl，再加 Br₂ 18. 分子式为 C₈H₁₀ 的芳香烃，苯环上的一硝基取代物只有一种，该芳香烃的名称是 （ ） A. 乙苯 B. 邻二甲苯 C. 间二甲苯 D. 对二甲苯 19. 与格氏试剂反应制取仲醇的是 （ ） A. 甲醛 B. 乙醛 C. 丙酮 D. 乙酸 20. 下列物质中，与格氏试剂反应可以制取伯醇的是 （ ） A. 甲醛 B. 乙醛 C. 丙酮 D. 乙酸 21. 下列物质 ①甲酸 ②乙酸 ③丙酸 ④苯甲酸，酸性由高到低的顺序是 （ ） A. ④①②③ B. ③②①④ C. ④③②① D. ①④②③ 22. 苯环上含有下列取代基时，最易发生苯环上的取代反应的是 （ ） A. —NO₂ B. —OH C. —COOH D. —CH₃ 23. 将 Ca²⁺ 沉淀为 CaC₂O₄ 沉淀，然后用酸溶解，再用 KMnO₄ 标准溶液直接滴定生成的 H₂C₂O₄，从而求得 Ca 的含量所采用的滴定方式是 （ ） A. 沉淀滴定法 B. 氧化还原滴定法 C. 直接滴定法 D. 间接滴定法 24. 0.2000 mol·L⁻¹ 的 HCl 溶液，对 Na₂CO₃（摩尔质量为 105.99 g/mol）的滴定度为 （ ） A. 0.005300 g·mL⁻¹ B. 0.01060 g·mL⁻¹ C. 0.05300 g·mL⁻¹ D. 0.1060 g·mL⁻¹ 25. 配位滴定法测定水中 Ca²⁺ 的浓度，需要控制 pH 为 10，则下列缓冲溶液最合适的是（ ） A. 乙酸—乙酸钠（pKa = 4.74） B. 氨—氯化铵（pKb = 4.74） C. 碳酸钠—碳酸氢钠（pKa₂ = 10.25） D. 硼砂（pH = 9.18） 26. 在 CH₃OH + 6MnO₄⁻ + 8OH⁻ = 6MnO₄²⁻ + 6H₂O 反应中，CH₃OH 的基本单元宜选 （ ） A. 1/2 CH₃OH B. 1/3 CH₃OH C. 1/6 CH₃OH D. CH₃OH 27. 用 NaOH 标准溶液滴定 0.1 mol/L HCl — 0.1 mol/L H₃PO₄ 混合液，在滴定曲线上出现几个突跃 （ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 28. 浓度为 0.10 mol·L⁻¹ NH₄Cl（pKb = 4.74）溶液的 pH 是 （ ） A. 5.13 B. 4.13 C. 3.13 D. 2.13 29. Ni²⁺ 的颜色呈绿色，则其吸光的颜色是 （ ） A. 黄色 B. 橙色 C. 紫色 D. 红色 30. 测定水的总硬度时，Fe³⁺、Al³⁺、Co²⁺ 存在时，对指示剂铬黑 T 的影响是 （ ） A. 封闭 B. 催化 C. 无影响 D. 不确定 31. 重铬酸钾法测铁矿石中全铁量，还原大部分 Fe³⁺ 使用的还原剂是 （ ） A. HgCl₂ B. SnCl₂ C. TiCl₃ D. NaWO₃ 32. 用基准物质草酸钠标定 KMnO₄ 溶液，标定反应的温度条件是 （ ） A. 在室温下进行 B. 将溶液煮沸后立即进行 C. 将溶液煮沸，冷却至 85℃ 进行 D. 将溶液加热到 75℃~85℃ 时进行 33. 莫尔法用基准 NaCl 标定 AgNO₃ 标准溶液时，通常用的指示剂是 （ ） A. 荧光黄 B. 曙红 C. 铁铵矾 D. 铬酸钾 34. 在称量分析中，对于晶形沉淀，沉淀称量形式较适宜的质量为（ ） A. 0.1~0.2 g B. 0.2~0.3 g C. 0.3~0.5 g D. 0.5~0.6 g 35. 已知硫酸铜（CuSO₄）溶液呈现蓝色，则 Cu²⁺ 离子主要吸收的可见光的颜色是（ ） A. 红色 B. 橙色 C. 黄色 D. 紫色 36. 已知某设备内表压 0.5×10³ Pa，当地大气压 100×10³ Pa，则设备内绝对压强为 （ ） A. 0.5×10⁵ Pa B. 1.5×10⁴ Pa C. 1.5×10⁷ Pa D. 1.0×10⁵ Pa 37. 离心泵的效率 η 和流量 Q 的关系为 （ ） A. Q 增加，η 增大 B. Q 增加，η 先增大后减小 C. Q 增加，η 减小 D. Q 增加，η 先减小后增大 38. 湍流运动的基本特点是 （ ） A. 质点做不规则的杂乱运动 B. 质点间互相碰撞 C. 产生大大小小的漩涡 D. 质点的脉动 39. 在理想双组分溶液中，A 为易挥发组分，液相 x_A = 0.4 时相应的泡点为 t₁，气相 y_A = 0.3 时相应的露点为 t₂，则 t₁ 和 t₂ 的关系为 （ ） A. t₁ = t₂ B. t₁ < t₂ C. t₁ > t₂ D. t₁ ≥ t₂ 40. 一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是 （ ） A. 忘了灌水 B. 压出管路堵塞 C. 吸入管路堵塞 D. 吸入管路漏气 41. 对流传热速率 = 系数 × 推动力，其中推动力是 （ ） A. 两流体的温度差 B. 同一流体的温度差 C. 流体与壁面温度差 D. 两流体的速度差 42. 吸收操作的依据是 （ ） A. 挥发度差异 B. 溶解度差异 C. 温度差异 D. 密度差异 43. 哪些情况能使离心泵发生气缚 （ ） ① 进液管路连接处不紧固 ② 轴封装置老化 ③ 液体温度过高 ④ 底阀部分堵塞 A. ①② B. ①②③ C. ②③ D. ③④ 44. 某精馏塔，其精馏段理论塔板数为 6 块，总板效率为 50%，则实际加料板为（从塔顶算起） （ ） A. 第 6 块板 B. 第 7 块板 C. 第 11 块板 D. 第 13 块板 45. 精馏操作时，已知进料热状况参数 q = 0.6，则提馏段下降液体摩尔流量 L′ 与精馏段下降液体摩尔流量 L 之间的关系为 （ ） A. L′ = L + 0.6F B. L = L′ + 0.6F C. L′ = L + 0.4F D. L = L′ + 0.4F 46. 分离某二元混合物，进料量为 10 kmol/h，组成为 0.6，若要求馏出液组成不小于 0.9，则最大的馏出液量为 （ ） A. 6.67 kmol/h B. 6 kmol/h C. 9 kmol/h D. 不能确定 47. 进行萃取操作时，应使选择性系数 （ ） A. 等于 1 B. 大于 1 C. 小于 1 D. 都可以 48. TOD 是指 （ ） A. 总需氧量 B. 生化需氧量 C. 化学需氧量 D. 总有机碳含量 49. 下列关于 COD 的说法不正确的是 （ ） A. COD 测定通常采用 K₂Cr₂O₇ 或 KMnO₄ 为氧化剂 B. COD 越高，表明水中有机污染物越多 C. COD 测定对含碳和含氮有机物都容易分解 D. COD 测定可用于存在有毒物质的水 50. 下列控制水污染的技术中，属于化学法的是 （ ） A. 活性污泥法 B. 生物膜法 C. 混凝 D. 膜分离 卷二（非选择题，共100分） 二、简答题（本大题6个小题，每小题5分，共30分） 1. 用 18 mol·L⁻¹ 硫酸配制 100 mL 1.0 mol·L⁻¹ 的硫酸，若实验仪器有： A. 100 mL 量筒 B. 托盘天平 C. 玻璃棒 D. 50 mL 容量瓶 E. 10 mL 量筒 F. 胶头滴管 G. 50 mL 烧杯 H. 100 mL 容量瓶 （1）实验时应选用仪器的先后顺序是（填入编号）________ （2）在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是（填写标号）________ A. 使用容量瓶前检查它是否漏水。 B. 容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗。 C. 配制溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线 2~3 cm 处，用滴管滴加蒸馏水到标线。 D. 配制溶液时，如果试样是液体，用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线 2~3 cm 处，用滴管滴加蒸馏水到标线。 E. 盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次。 2.以苯为原料合成间氯苯甲酸。 3. 标定 KMnO₄ 时，为加速反应定量进行，需要注意的滴定条件有哪些？ 4. 有一试样，可能含有 NaOH、NaHCO₃、Na₂CO₃ 中的一种或两种组分。称取试样 m g，溶解后以酚酞为指示剂，用浓度为 c(HCl) 的 HCl 标准溶液滴定至终点，消耗 V₁ mL。再加入甲基橙指示剂，继续用 HCl 标准溶液滴定至终点，又消耗 V₂ mL。若 V₁ < V₂，回答下列问题： （1）判断此试样的组成； （2）写出试样中各组分含量的计算公式。 5. 流体阻力影响因素有哪些？ 6. 大气圈的垂直结构，从内到外依次包括的是什么？ 三、计算题（本大题3个小题，每小题10分，共30分） 1. 测定某样品中铝的含量。准确称取 ZnO 基准物质 0.9625 g，溶解后配成 250.0 mL 溶液，移取 25.00 mL 上述溶液，以铬黑 T 为指示剂，用待标定的 EDTA 标准溶液滴定至终点，用去 23.50 mL。另称取含铝试样 0.4602 g，溶解后加入上述 EDTA 标准溶液 25.00 mL，在适当条件下完全反应后，以二甲酚橙为指示剂，用 0.02000 mol·L⁻¹ Zn²⁺ 标准溶液回滴过量的 EDTA，消耗 Zn²⁺ 标准溶液 21.50 mL。【M(ZnO) = 81.39 g·mol⁻¹；M(Al) = 26.98 g·mol⁻¹】 计算：（1）EDTA 标准溶液的物质的量浓度。 （2）试样中铝的质量分数。 2. 一常压贮槽，内盛有黏度不大的石油产品，密度为 760 kg/m³，饱和蒸汽压为 80 kPa。现将该油品以 15 m³/h 的流量送往加工车间，输送管路全为 Φ57 mm×2 mm 钢管，油品出口压力为 170 kPa，升扬高度为 5 m，吸入管路和压出管路的压头损失分别为 1 m 和 4 m。试从以下库存中选一离心泵并确定其实际安装高度。 3. 用清水逆流吸收氨气—空气混合气中的氨气，已知混合气体温度为 20℃，总压为 101.3 kPa，其中氨的分压为 1.0133 kPa，要求混合气体处理量为 773 m³/h，水吸收混合气中氨的吸收率为 99%。在操作条件下物系的平衡关系为 Y* = 0.757X。若吸收剂用量为最小用量的 2 倍，试求： （1）塔内每小时所需清水的量为多少 kg？ （2）塔底液相浓度（用摩尔分数表示）。 四、综合分析题（本大题4个小题，每小题10分，共40分） 1. 有 X、Y、Z 三种非金属元素，它们的单质在常温下均为气体。X 的单质在 Z 的单质中燃烧，生成 XZ，燃烧时火焰呈苍白色。XZ 易溶于水，XZ 的水溶液可使石蕊试液变红。2 mol X 的单质可与 1 mol Y 的单质化合生成 2 mol X₂Y，X₂Y 常温下为液体。Z 的单质溶于 X₂Y 中所得溶液具有漂白性。A、B、C 是三种金属元素，A 的单质可以在 Z 的单质中燃烧，生成棕红色的烟，该固体溶于水呈棕黄色溶液。B 与 Z 形成的化合物 BZ₂ 溶于水加入 NaOH 溶液有蓝色沉淀生成。C 的单质与 Y 单质反应可能得到两种产物，其中一种为淡黄色。 （1）写出 XZ、X₂Y 和 BZ₂ 的化学式； （2）Z 的单质溶于 X₂Y 中所得溶液中起漂白作用的物质是什么（写化学式）； （3）A 的单质与 Z 的单质反应的化学方程式； （4）C 的单质与 Y 单质反应生成淡黄色物质的化学方程式； （5）Z 单质能否与 NaOH 溶液反应？若能，请写出反应的化学方程式。 2. 化合物 A 最早发现于酸牛奶中，它是人体内糖代谢的中间体，可由马铃薯、玉米、淀粉等发酵制得，A 的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A 在某种催化剂的存在下进行氧化，其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下，A 可以发生如下所示的反应。 （1）试写出下列化合物的结构简式： A ________ B ________ C ________ （2）写出下列反应的化学方程式： A → E ________________ A → F ________________ （3）判断反应类型： A → E ________ A → F ________ 3. 用酸碱滴定法测定铵盐中氨的含量，有的可以直接滴定，不能直接滴定的可以采用蒸馏法或甲醛法，回答下列问题： （1）在下列铵盐中，可以用盐酸标准滴定溶液直接滴定的（填序号）________。 a. NH₄Cl b. NH₄NO₃ c. NH₄HCO₃ d. (NH₄)₂SO₄ （2）蒸馏法：准确称量一定质量铵盐试样（m）与过量浓碱溶液共热，释放的氨用一定量过量的标准 H₂SO₄ 溶液吸收，然后用标准 NaOH 溶液返滴定。 ① 蒸馏法是什么滴定方式？________ ② 在酚酞、甲基橙中选择一种合适的指示剂。________ ③ 写出氨的质量分数的计算公式。________ （3）甲醛法：甲醛与铵盐反应，生成质子化六亚甲基四胺和酸 4NH₄⁺ + 6HCHO → (CH₂)₆N₄H⁺ + 3H⁺ + 6H₂O 然后，用 NaOH 标准滴定溶液滴定，反应如下： (CH₂)₆N₄H⁺ + 3H⁺ + 4OH⁻ → (CH₂)₆N₄ + 4H₂O ① 在酚酞、甲基橙中选择一种合适的指示剂。________ ② 市售 40% 甲醛中，含有微量酸。若不处理，直接用它与铵盐试样作用，分析滴定结果将（填“偏高”、“偏低”、“无影响”）________。 ③ 写出氨的质量分数的计算公式。________ 4. 某化工厂拟用 80℃ 的水加热烧碱后送至某工段，图中为此工序使用的列管式换热器，请回答以下问题： （1）写出部件 ①、②、③、④ 的名称。 （2）部件 ① 和 ② 连接方法。 （3）简述部件 ③ 的作用。 （4）图中 A、B 分别代表哪种流体？ （5）此列管换热器使用一段时间后，发现传热热效率下降了，分析产生的原因有哪些？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $