题目列表(包括答案和解析)
2.下列说法正确的是
A.34S原子核内的中子数为16
B.1H和2H的化学性质相同
C.H216O与H218O互为同素异形体
D.Na和Na+ 属于同种元素,且性质相同
1.英国两位科学家因在石墨烯材料领域有卓越研究而获得2010年诺贝尔奖。科学家预测,该材料有可能代替晶体硅在电子工业的地位,从而引发电子工业的新革命。目前晶体硅在电子工业中的作用是
A.制光导纤维 B.制耐高温材料 C.做半导体 D.制光学仪器
21.(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.雷尼镍(Raney-Ni)是一种历史悠久、应用广泛的催化剂,由镍-铝合金为原料制得。
(1)元素第一电离能:Al ▲ Mg(选填:“>”、“<”、“=”)
(2)雷尼镍催化的一实例为:
化合物b中进行sp3杂化的原子有: ▲ 。
(3)一种铝镍合金的结构如下图,与其结构相似的化合物是: ▲ (选填序号:a.氯化钠 b.氯化铯 c.石英 d.金刚石)。
(4)实验室检验Ni2+可用丁二酮肟与之作用生成腥红色配合物沉淀。
①Ni2+在基态时,核外电子排布式为: ▲ 。
②在配合物中用化学键和氢键标出未画出的作用力(镍的配位数为4)。
B.4-氯苯胺是合成橡胶、化学试剂、染料、色素等化工产品,制备4-氯苯胺的原理如下:
。
在1 L密闭容器中加入4-氯硝基苯100 g、雷尼镍(催化剂)及少量吗啉(脱氯抑制剂,)、甲醇250mL(溶剂),密封;先充入氮气,然后充入氢气至一定压力。在所需氢气压力、温度等条件下加氢反应,充分反应后,冷却,过滤,洗涤,蒸馏并收集64-65℃馏分。
(1)开始时先通入N2的目的是 ▲ 。
(2)上述实验中过滤的目的是 ▲ ,洗涤所用的试剂是 ▲ 。
(3)蒸馏时除用到接引管、锥形瓶、温度计外,还用到的玻璃仪器有: ▲ 、 ▲ 。馏出液的主要成分是 ▲ 。
(4)以下是温度、氢气压力、催化剂用量及吗啉的用量对反应的影响。
|
表1温度 |
|
表2氢气压力 |
|
|
表3催化剂用量 |
|
表4吗啉用量 |
|||||||
序号 |
温度/℃ |
转化率/% |
选择 性/% |
反应时间/h |
序号 |
氢气压力/MPa |
选择性/% |
反应时间/h |
序号 |
雷尼镍用量/g |
选择性/% |
反应时间/h |
序号 |
吗啉用量/% |
选择性/% |
① |
40 |
未完全 |
99.6 |
6 |
① |
0.5 |
99.6 |
3.7 |
① |
2 |
98.25 |
5 |
① |
0.0 |
84.3 |
② |
60 |
100 |
99.7 |
4 |
② |
1.0 |
99.7 |
2 |
② |
4 |
99.20 |
2.2 |
② |
0.3 |
99.3 |
③ |
80 |
100 |
99.6 |
2.45 |
③ |
1.5 |
99.2 |
1.6 |
③ |
6 |
99.60 |
1.9 |
③ |
0.5 |
99.7 |
④ |
100 |
100 |
99.6 |
2 |
④ |
2.0 |
96.4 |
1.15 |
④ |
8 |
99.60 |
1.4 |
④ |
0.7 |
99.6 |
⑤ |
120 |
100 |
98.6 |
1.7 |
⑤ |
|
|
|
⑤ |
10 |
99.10 |
1.4 |
⑤ |
1.2 |
99.7 |
优化的条件是:温度、氢气压力、催化剂用量、吗啉用量,选择的序号依次是 ▲ 。
盐城市2010/2011学年度高三年级第一次调研考试
20.(10分)煤制油是一项新兴的、科技含量较高的煤化工技术,发展煤制油对我国而言具有重大意义。下列是煤通过间接液化技术制汽油和丙烯的主要工艺流程图。
已知甲醇制烃的反应原理为:
(1)为了提高原料利用率,上述工艺中应控制合成气中V(CO):V(H2)= ▲ 。
(2)由二甲醚在催化剂作用下转化为丙烯的化学方程式为: ▲ 。
(3)每生产1t甲醇约耗煤1.5t,每生产1 t汽油约需耗2.4t甲醇,2015年我国煤制油将达到1000万吨,则2015年当年需消耗原煤约 ▲ 万吨。
(4)采用MTG法生产的汽油中,均四甲苯(1,2,4,5-四甲基苯)质量分数约占4 %-7%,均四甲苯的结构简式为: ▲ 。
(5)采用DMTO技术,若获得乙烯和丙烯及丁烯3种烃,生成丁烯的选择性(转化丁烯的甲醇的物质的量与甲醇总物质的量之比)为20%,其余生成乙烯和丙烯,设丙烯的选择性为x,今有403.2L(标准状况)合成气,且完全转化为甲醇,甲醇转化为烯烃的总转化率亦为100%,请作出丙烯的物质的量随x变化的曲线。
19.(14分)β-拉帕醌(β-lapachone)是一种抗癌新药,合成路线如下:
(1)已知X的分子式为C5H9Cl,则X的结构式为: ▲ 。
(2)反应类型A→B ▲ 。
(3)上述反应中,原子利用率达100%的是 ▲ (选填:“A→B”、“B→C”、“D→E”、“E→F”)。
(4)D→E发生的是取代反应,还有一种副产物与E互为同分异构体,且属于醚类,该物质的结构简式为: ▲ 。
(5)化合物B的同分异构体很多,满足下列条件的同分异构体数目有 ▲ 种(不包括立体异构)。
①属于苯的衍生物 ②苯环上有两个取代基
③分子中含有一个手性碳原子 ④分子中有一个醛基和一个羧基
(6)已知:双烯合成反应:,
试由2-甲基-1,3-丁二烯和乙烯为原料(无机试剂及催化剂任用)合成高分子
。
提示:合成路线流程图示例如下:
18.(12分) 氮化硅硬度大、熔点高、不溶于酸(氢氟酸除外),是一种重要的结构陶瓷材料。一种用工业硅(含少量钾、钠、铁、铜的氧化物),已知硅的熔点是1420℃,高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的工艺主要流程如下:
(1)净化N2和H2时,铜屑的作用是: ▲ ;硅胶的作用是 ▲ 。
(2)在氮化炉中3SiO2(s)+2N2(g)=Si3N4(s) △H=-727.5kJ/mol,开始时为什么要严格控制氮气的流速以控制温度: ▲ ;体系中要通入适量的氢气是为了 ▲ 。
(3)X可能是 ▲ (选填:“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氢氟酸”)。
(4)如何说明氮化硅产品已用水洗干净? ▲ 。
(5)用硅粉作硅源、叠氮化钠(NaN3)作氮源,直接燃烧生成氮化硅(发生置换反应),该反应的化学方程式为: ▲ 。
17.(8分)生物质资源是一种污染小的可再生能源。生物质的主要转化途径及主要产物如下图。
(1)下列有关说法正确的是 ▲ 。
a.生物质能,本质上能量来源于太阳能
b.由纤维素水解获得的乙醇属生物质能
c.生物质裂解获得的汽油、柴油等属于纯净物
d.由植物秸杆等发酵获得的沼气,主要成是甲烷
(2)由生物质能获得的CO和H2,当两者1∶1催化反应,其原子利用率达100%,合成的物质可能是 ▲ 。
a.汽油 b.甲醇 c.甲醛 d.乙酸
(3)已知在生物质气化炉中可发生:
C(s) + CO2(g) = 2CO(g) △H= 172kJ/mol
CH4(g)+ H2O(g) = CO(g) + 3H2(g) △H= 206kJ/mol
CH4(g)+ 2H2O(g) = CO2(g) + 4H2(g) △H= 165kJ/mol
则:C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) △H= ▲ kJ/mol。
(4)已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值(lgK)如下表:
气化反应式 |
lgK |
||
700K |
900K |
1200K |
|
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) |
-2.64 |
-0.39 |
1.58 |
C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) |
-1.67 |
-0.03 |
1.44 |
反应:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),该反应的△H ▲ 0(选填:“>”、“<”、“=”);在900K时,该反应平衡常数的对数值(lgK)= ▲ 。
16.(10分)美国科学家理查德-海克和日本科学家根岸英一、铃木彰因在研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖。有机合成常用的钯/活性炭催化剂长期使用,催化剂会被杂质(如:铁、有机物等)污染而失去活性,成为废催化剂,需对其再生回收。一种由废催化剂制取氯化钯的工艺流程如下:
(1)甲酸在反应中的作用是 ▲ (选填:“氧化剂”、“还原剂”)。
(2)加浓氨水时,钯转变为可溶性[Pd(NH3)4]2+,此时铁的存在形式是 ▲ (写化学式)。
(3)钯在王水(浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3)中转化为H2PdCl4,硝酸还原为NO,该反应的化学方程式为: ▲ 。
(4)700℃焙烧1的目的是: ▲ ;550℃焙烧2的目的是: ▲ 。
15.(12分)NiSO4·6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废渣(除含镍外,还含有:Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)为原料获得。操作步骤如下:
①用稀硫酸溶液溶解废渣,保持pH约1.5,搅拌30min,过滤。
②向滤液中滴入适量的Na2S,除去Cu2+、Zn2+,过滤。
③保持滤液在40℃左右,用6%的H2O2氧化Fe2+,再在95℃加入NaOH调节pH,除去铁和铬。
④在③的滤液中加入足量Na2CO3溶液,搅拌,得NiCO3沉淀。
⑤ ▲ 。
⑥ ▲ 。
⑦蒸发、冷却结晶并从溶液中分离出晶体。
⑧用少量乙醇洗涤并凉干。
(1)步骤②除可观察到黑色沉淀外,还可嗅到臭鸡蛋气味,用离子方程式说明气体的产生: ▲ 。
(2)步骤③中,加6%的H2O2时,温度不能过高,其原因是: ▲ 。
(3)除铁方法有两种,一是用H2O2作氧化剂,控制pH值2-4范围内生成氢氧化铁沉淀;另一种方法常用NaClO3作氧化剂,在较小的pH条件下水解,最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀除去。右图是温度-pH值与生成的沉淀关系图,图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域(已知25℃时,Fe(OH)3的Ksp= 2.64×10−39)。
下列说法正确的是 ▲ (选填序号)。
a.FeOOH中铁为+2价
b.若在25℃时,用H2O2氧化Fe2+,再在pH=4时除去铁,此时溶液中c(Fe3+)=2.64×10−29
c.用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2+离子方程式为:6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O d.工业生产中温度常保持在85-95℃生成黄铁矾钢,此时水体的pH约为1.2-1.8
(4)确定步骤④中Na2CO3溶液足量,碳酸镍已完全沉淀的简单方法是: ▲ 。
(5)补充上述步骤⑤和⑥[可提供的试剂有6mol/L的H2SO4溶液,蒸馏水、pH试纸]。
14.工业上采用乙烯和水蒸气在催化剂(磷酸/硅藻土)表面合成乙醇,反应原理为:
CH2=CH2(g) + H2O(g) CH3CH2OH(g),副产物有乙醛、乙醚及乙烯的聚合物等。下图是乙烯的总转化率随温度、压强的变化关系,下列说法正确的是
A.合成乙醇的反应一定为吸热反应
B.目前工业上采用250-300℃,主要是在此温度下乙烯的转化率最大
C.目前工业上采用加压条件(7MPa左右),目的是提高乙醇的产率和加快反应速率
D.相同催化剂下,在300℃ 14.7MPa乙醇产率反而比300℃ 7MPa低得多,是因为加压平衡向逆反应方向移动
非选择题
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