1 . 硫酸盐(含)气溶胶是雾霾的主要成分,主要通过转化产生。不同条件下在水溶液中的主要存在形态及其对应的物质的量分数如图所示:(1)过氧化氢是大气中重要的氧化剂,其有多种途径将氧化成硫酸盐。
①可在催化剂或的作用下产生能将氧化。产生的机理如下:
反应Ⅰ: (慢反应);
反应Ⅱ: (快反应).
下列说法正确的是________ (填选项字母)。
A.反应涉及非极性键的断裂与形成
B.反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ
C.向固定容积的反应体系中充入氦气,氧化的反应速率加快
D.与作催化剂相比,相同条件下作催化剂时氧化效率可能更高
②研究表明与水溶液的反应机理如下:
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.。
由此可判断,该条件下的值为__________ (填“”“”或“”);请写出该过程中与总反应的离子方程式:____________ 。
(2)与水溶液的反应是硫酸盐产生的另一个重要途径.主要反应如下:
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.。
在含硫微粒总的物质的量为的水溶液中加入适量固体,再通入,反应一段时间后,测得,则____________ (保留两位有效数字,请写出计算过程)。
(3)科学家最近发现了一种利用水催化促进硫酸盐形成的化学新机制,如图所示:①通过“水分子桥”,处于纳米液滴中的或可以将电子快速转移到周围的气相分子。观察图示可知“水分子桥”主要靠________________ 形成;写出与间发生的总反应的离子方程式:____________________ 。
②事实上,上述机理只能解释酸雨等现象的形成,却不能解释雾霾中固体硫酸盐小颗粒的存在。进一步研究发现,氨气在雾霾的形成过程中也起到了重要作用,其作用可能是________________ 。
①可在催化剂或的作用下产生能将氧化。产生的机理如下:
反应Ⅰ: (慢反应);
反应Ⅱ: (快反应).
下列说法正确的是
A.反应涉及非极性键的断裂与形成
B.反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ
C.向固定容积的反应体系中充入氦气,氧化的反应速率加快
D.与作催化剂相比,相同条件下作催化剂时氧化效率可能更高
②研究表明与水溶液的反应机理如下:
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.。
由此可判断,该条件下的值为
(2)与水溶液的反应是硫酸盐产生的另一个重要途径.主要反应如下:
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.。
在含硫微粒总的物质的量为的水溶液中加入适量固体,再通入,反应一段时间后,测得,则
(3)科学家最近发现了一种利用水催化促进硫酸盐形成的化学新机制,如图所示:①通过“水分子桥”,处于纳米液滴中的或可以将电子快速转移到周围的气相分子。观察图示可知“水分子桥”主要靠
②事实上,上述机理只能解释酸雨等现象的形成,却不能解释雾霾中固体硫酸盐小颗粒的存在。进一步研究发现,氨气在雾霾的形成过程中也起到了重要作用,其作用可能是
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2 . 绿色甲醇降碳效应显著,是实现“碳中和”目标的重要举措之一,2024年伊始,绿色甲醇项目被新纳入《产业结构调整指导目录》鼓励类,其推广和应用将迎来快速增长.绿色甲醇合成工艺包含二氧化碳捕集、甲醇合成等几个单元。
(1)二氧化碳捕集
目前有多种用于工业捕集的方法,一种模拟脱除工业尾气中的示意图如图1所示:
_________ .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,,)
(2)合成甲醇
二氧化碳加氢制甲醇是研究的热点,其反应方程式可表示为.
①向某一密闭容器中充入和,在恒温恒压条件下发生反应,下列说法正确的是_____________ (填选项标号);
A.达到平衡时,容器内混合气体的密度不再改变
B.反应物转化率的比值不再改变说明该反应已达到化学平衡
C.平衡时,
D.达到平衡后,充入惰性气体Ar,反应物的平衡转化率增大
②向恒压(3.0MPa)密闭装置中通入和发生反应,在不同催化剂下测定甲醇的时空收率随温度的变化曲线如图2所示(时空收率表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)._________ ;二氧化碳加氢制甲醇的速率方程可表示为,其中k为速率常数,各物质起始分压的指数为各物质的反应级数.实验结果表明,速率常数与反应级数均受反应温度的影响.使用催化剂时,反应温度由169℃升高到223℃,若反应级数,反应级数不变,则速率常数之比______ ;
③一定温度下,将体积分数为的进料气(含杂质气体),以纳米纤维为催化剂,控制压强为50bar发生反应,进料气中杂质气体不反应,达到平衡时二氧化碳的转化率为90%,达到平衡时,______ (用含a的代数式表示),该反应的平衡常数________ (为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,用含a的代数式表示);
④反应一般认为经过以下步骤:
反应1:
反应2:
若反应1为慢反应,请在下图中画出上述两步反应能量变化的示意图_______ ;(3)科学家们提出可以利用电解装置在酸性水溶液中将直接转化为,则生成的电极反应方程式为_____________ 。
(1)二氧化碳捕集
目前有多种用于工业捕集的方法,一种模拟脱除工业尾气中的示意图如图1所示:
写出再生塔中发生反应的化学方程式
(2)合成甲醇
二氧化碳加氢制甲醇是研究的热点,其反应方程式可表示为.
①向某一密闭容器中充入和,在恒温恒压条件下发生反应,下列说法正确的是
A.达到平衡时,容器内混合气体的密度不再改变
B.反应物转化率的比值不再改变说明该反应已达到化学平衡
C.平衡时,
D.达到平衡后,充入惰性气体Ar,反应物的平衡转化率增大
②向恒压(3.0MPa)密闭装置中通入和发生反应,在不同催化剂下测定甲醇的时空收率随温度的变化曲线如图2所示(时空收率表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率).
最佳催化剂及最佳反应温度是
③一定温度下,将体积分数为的进料气(含杂质气体),以纳米纤维为催化剂,控制压强为50bar发生反应,进料气中杂质气体不反应,达到平衡时二氧化碳的转化率为90%,达到平衡时,
④反应一般认为经过以下步骤:
反应1:
反应2:
若反应1为慢反应,请在下图中画出上述两步反应能量变化的示意图
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3 . 化合物G是抗菌、抗病毒有效药理成分之一,其合成路线如下:_________ 。(填官能团名称)
(2)丙酮()能与水互溶的原因为________ 。
(3)C的结构简式为__________ 。
(4)与足量溶液反应,消耗的物质的量最多为____________ 。
(5)从理论上讲,E与反应也能得到G,此流程设计步骤的目的是______ 。
(6)化合物G在酸性条件下能发生水解,其中属于芳香族的水解产物有多种同分异构体,写出一种满足下列条件的同分异构体的结构简式_________ 。
①含有苯环,且能与溶液反应产生气体
②核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为
(7)写出以1,3—丁二烯和2—丁烯为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选,合成路线流程图示例见本题题干)________________ 。
己知:
(1)化合物G中含有的官能团有羟基、羧基、(2)丙酮()能与水互溶的原因为
(3)C的结构简式为
(4)与足量溶液反应,消耗的物质的量最多为
(5)从理论上讲,E与反应也能得到G,此流程设计步骤的目的是
(6)化合物G在酸性条件下能发生水解,其中属于芳香族的水解产物有多种同分异构体,写出一种满足下列条件的同分异构体的结构简式
①含有苯环,且能与溶液反应产生气体
②核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为
(7)写出以1,3—丁二烯和2—丁烯为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选,合成路线流程图示例见本题题干)
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4 . 锰是生产各种合金的重要元素。工业上以含锰矿石(主要成分为,还含有铁钴、铜等的碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:25℃时,部分物质的溶度积常数如下表所示。
回答下列问题:
(1)用硫酸浸取含锰矿石时,提高浸取速率的方法有_______ (写两种)。
(2)“氧化”步骤发生反应的离子方程式为_______ 。
(3)滤渣1的主要成分是___ ,实验室中为了加快固液混合物的分离,常采用的操作是___ 。
(4)当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽。“除杂2”步骤需要控制溶液的pH至少为____ (已知)。
(5)“除杂3”步骤所得溶液中,则其的范围是____ 。
(6)电解废液中还含有少量,向其中加入饱和溶液,有沉淀和气体生成,该反应的离子方程式为_______ 。
物质 | MnS | CoS | |||
(1)用硫酸浸取含锰矿石时,提高浸取速率的方法有
(2)“氧化”步骤发生反应的离子方程式为
(3)滤渣1的主要成分是
(4)当溶液中可溶组分浓度时,可认为已除尽。“除杂2”步骤需要控制溶液的pH至少为
(5)“除杂3”步骤所得溶液中,则其的范围是
(6)电解废液中还含有少量,向其中加入饱和溶液,有沉淀和气体生成,该反应的离子方程式为
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解题方法
5 . 回答下列问题。
(1)图1所示的几种碳单质,属于________ 晶体,石墨中存在的作用力有________ 。金刚石和石墨中碳碳键键长较大的是________ ,理由:________ 。(2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示,回答。
钴酞菁分子中,钴离子的化合价为________ ,氮原子提供孤对电子与钴离子形成________ 键。(3)是共价分子,可以单体、二聚体和多聚体形式存在。其中单体和多聚体的结构简式分别如下:Cl—Be—Cl、
写出二聚体的结构简式________ ,并判断其中Be的杂化轨道类型________ 。
(4)一定条件下,、K和反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系,晶胞结构如图3所示(晶胞参数,),其中Cu化合价为+2。若阿伏加德罗常数的值为,化合物X的密度ρ=________ 。(用含的代数式表示,相对原子质量:F19 K39 Cu64)
(1)图1所示的几种碳单质,属于
钴酞菁分子中,钴离子的化合价为
写出二聚体的结构简式
(4)一定条件下,、K和反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系,晶胞结构如图3所示(晶胞参数,),其中Cu化合价为+2。若阿伏加德罗常数的值为,化合物X的密度ρ=
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解题方法
6 . 二氧化碲(TeO2)是一种性能优良的声光晶体材料,一种以铜碲渣(主要成分为Cu2Te,还含有少量Cu,Ag)为原料制备TeO2并获得海绵铜的工艺流程如图所示。已知:TeO2是不溶于水的固体;碱浸液的主要成分为Na2TeO3和NaOH。
(1)Te位于元素周期表的___________ 族。
(2)“氧化酸浸”时:
①Cu2Te中被氧化的元素为___________ ,为了加快反应速率,不可以采取的措施为___________ (写字母)
A.搅拌反应物 B.升高反应体系的温度 C. 将铜碲渣粉碎 D.使用浓H2SO4
②除Cu2Te反应外,Ag、Cu溶解,配平其中Ag发生反应的离子方程式:______ 。
□Ag+□H++□=□___________+□H2O+AgCl。
③若使用稀硝酸代替NaClO3,不足之处可能是___________ 。
(3)“碱浸提碲”时,TeO2反应的化学方程式为___________ ,浸渣b的主要成分为___________ 。
(4)“净化中和”时,稀硫酸参加的主要反应的离子方程式为___________ 。
(1)Te位于元素周期表的
(2)“氧化酸浸”时:
①Cu2Te中被氧化的元素为
A.搅拌反应物 B.升高反应体系的温度 C. 将铜碲渣粉碎 D.使用浓H2SO4
②除Cu2Te反应外,Ag、Cu溶解,配平其中Ag发生反应的离子方程式:
□Ag+□H++□=□___________+□H2O+AgCl。
③若使用稀硝酸代替NaClO3,不足之处可能是
(3)“碱浸提碲”时,TeO2反应的化学方程式为
(4)“净化中和”时,稀硫酸参加的主要反应的离子方程式为
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7 . enzalutamide是一种治疗晚期前列腺癌的药品,其中间体M的合成路线如图。已知:①。_______ ,F在酸性条件下生成羧酸类物质的名称为_______ (用系统命名法命名)。
(2)D→G的化学方程式为_______ 。
(3)H的结构简式为_______ ,I→M分两步完成,第二步反应类型为_______ 。
(4)W是比B多一个碳原子的同系物,写出符合下列条件的W的同分异构体的结构简式_______ (任写两种)。
①含有苯环,可与溶液反应产生无色无味的气体。
②核磁共振氢谱表明:分子中共有3种不同化学环境的氢原子,且峰面积比为。
(5)根据上述信息,设计以和为原料制备的合成路线_______ (无机试剂任选)。
②RNCS结构为,可发生反应:。
(1)A中含氧官能团的名称为(2)D→G的化学方程式为
(3)H的结构简式为
(4)W是比B多一个碳原子的同系物,写出符合下列条件的W的同分异构体的结构简式
①含有苯环,可与溶液反应产生无色无味的气体。
②核磁共振氢谱表明:分子中共有3种不同化学环境的氢原子,且峰面积比为。
(5)根据上述信息,设计以和为原料制备的合成路线
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解题方法
8 . 金属钼在工业和国防建设中有重要的作用,其化合物钼酸钠晶体可制造金属缓释剂。由钼精矿(主要成分为,含有少量不反应的杂质)制备钼及钼酸钠晶体的工艺流程如图所示,回答下列问题:(1)操作1的名称为____________ 。
(2)焙烧过程中采用“多层逆流(空气从炉底进入,钼精矿经粉碎后从炉顶进入)焙烧”,下图为焙烧时各炉层固体物料的物质的量百分数。①图中x=____________ ;“多层逆流焙烧”的优点是_______________ ;
②某些生产工艺在焙烧时加入碳酸钙会更环保,其原因是________ (用化学方程式表示);
(3)碱浸时发生反应的离子方程式为_____________________ ;
(4)已知钼酸钠的溶解度曲线如图所示,要获得钼酸钠晶体的操作2为________ 、_________ 、过滤、洗涤、干燥;(5)在实际生产中会有少量生成,用固体除去.在除前测定碱浸液中,当开始沉淀时,的去除率为_____ %(保留整数)[已知,溶液体积变化忽略不计]。
(2)焙烧过程中采用“多层逆流(空气从炉底进入,钼精矿经粉碎后从炉顶进入)焙烧”,下图为焙烧时各炉层固体物料的物质的量百分数。①图中x=
②某些生产工艺在焙烧时加入碳酸钙会更环保,其原因是
(3)碱浸时发生反应的离子方程式为
(4)已知钼酸钠的溶解度曲线如图所示,要获得钼酸钠晶体的操作2为
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9 . 氮、砷及其化合物在工农业生产等方面有着重要应用。回答下列问题:
(1)氮氧化物()是常见的大气污染气体之一,用催化还原可消除氮氧化物的污染。
已知:
① ;
② ;
③适量的和完全反应,每生成2.24L(标准状况下)NO时,吸收8.9kJ的热量。
则___________ 。
(2)基态砷原子核外电子云轮廓图呈哑铃形的能级上占据的电子总数为___________ 。(已知:d轨道电子云轮廓图呈花瓣形。)
(3)在恒容密闭容器中,分解反应:达平衡时,气体总压的对数值与温度的关系如图1所示。①温度升高,密闭容器中混合气体的平均摩尔质量___________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②A点对应温度下的___________ (用分数表示)。
(4)25℃时,向0.1三元弱酸溶液中滴加NaOH溶液,溶液中、、及的物质的量分布分数随pH的变化如图2所示。①a、b、c三点水的电离程度由大到小的顺序为___________ 。
②反应的平衡常数___________ 。
(5)某原电池装置如图3所示,电池总反应为。当P池中溶液由无色变蓝色时,正极上的电极反应式为___________ ;当电流计指针归中后向Q中加入一定量的NaOH,电流计指针反向偏转,此时P中的反应式是___________ 。
(1)氮氧化物()是常见的大气污染气体之一,用催化还原可消除氮氧化物的污染。
已知:
① ;
② ;
③适量的和完全反应,每生成2.24L(标准状况下)NO时,吸收8.9kJ的热量。
则
(2)基态砷原子核外电子云轮廓图呈哑铃形的能级上占据的电子总数为
(3)在恒容密闭容器中,分解反应:达平衡时,气体总压的对数值与温度的关系如图1所示。①温度升高,密闭容器中混合气体的平均摩尔质量
②A点对应温度下的
(4)25℃时,向0.1三元弱酸溶液中滴加NaOH溶液,溶液中、、及的物质的量分布分数随pH的变化如图2所示。①a、b、c三点水的电离程度由大到小的顺序为
②反应的平衡常数
(5)某原电池装置如图3所示,电池总反应为。当P池中溶液由无色变蓝色时,正极上的电极反应式为
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10 . 工业上,从铜镍矿(主要成分为铜氧化物、镍氧化物,含有、、等杂质)中提取镍和铜的一种工艺流程如下:已知:①一些物质的Ksp(25℃)如下。
②当溶液中某离子浓度c≤10-5mol/L时,可认为该离子沉淀完全。
③
(1)基态原子的价电子排布图为___________ 。
(2)浸出过程中通入的目的是___________ 。
(3)萃取时发生反应:(HR、CuR2在有机层,在水层)。___________ 。
(4)写出用惰性电极电解溶液发生反应的化学方程式:___________ 。
(5)黄钠铁矾比更易形成沉淀,则生成黄钠铁矾的离子方程式是___________ 。
(6)第二次使用调节溶液,使沉淀完全,应将调节至___________ (保留2位小数)。
物质 | ||||
③
(1)基态原子的价电子排布图为
(2)浸出过程中通入的目的是
(3)萃取时发生反应:(HR、CuR2在有机层,在水层)。
①某种的结构简式为,该分子中可能与形成配位键的原子有
(4)写出用惰性电极电解溶液发生反应的化学方程式:
(5)黄钠铁矾比更易形成沉淀,则生成黄钠铁矾的离子方程式是
(6)第二次使用调节溶液,使沉淀完全,应将调节至
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