化学信息给予题专项训练试题

化学信息给予题专项训练试题一、选择题（每题6分，共30分）1.新型材料与化学性质2023年，我国科学家研发出一种基于MOFs（金属有机框架）的新型吸附材料，其结构如图所示（示意图中M代表金属离子，L代表有机配体）。该材料在常温下能高效吸附CO₂，其吸附机制为CO₂与配体L中的氨基（-NH₂）形成氢键。下列说法错误的是（）A.该材料的吸附过程属于物理变化B.配体L中N原子的杂化方式为sp³C.材料的吸附能力可能随温度升高而降低D.金属离子M的化合价可能为+22.工业流程与反应原理某化工厂以软锰矿（主要成分为MnO₂，含少量Fe₂O₃、Al₂O₃）为原料制备KMnO₄的工艺流程如下：软锰矿→粉碎→碱熔（KOH+KClO₃）→水浸→过滤→酸化（H₂SO₄）→电解→结晶→KMnO₄已知：①碱熔时发生反应：3MnO₂+6KOH+KClO₃=3K₂MnO₄+KCl+3H₂O；②K₂MnO₄在酸性条件下发生歧化反应。下列说法正确的是（）A.碱熔过程中，MnO₂是还原剂B.水浸后过滤所得滤渣的主要成分为Fe(OH)₃和Al(OH)₃C.酸化时，K₂MnO₄发生氧化反应生成MnO₂D.电解过程中，MnO₄²⁻在阳极放电生成MnO₄⁻3.化学实验与数据处理某同学设计实验测定Na₂CO₃和NaHCO₃混合物中Na₂CO₃的质量分数，实验步骤如下：①称取样品m₁g，溶于水配成100mL溶液；②取25.00mL溶液，加入酚酞指示剂，用0.1000mol/LHCl滴定至终点，消耗HCl体积为V₁mL；③另取25.00mL溶液，加入甲基橙指示剂，用0.1000mol/LHCl滴定至终点，消耗HCl体积为V₂mL。已知：酚酞变色范围为8.2~10.0，甲基橙变色范围为3.1~4.4。下列说法正确的是（）A.步骤②中发生反应的离子方程式为CO₃²⁻+2H⁺=CO₂↑+H₂OB.样品中Na₂CO₃的质量分数为[(V₂-2V₁)×0.1×106×4]/m₁×100%C.若步骤②滴定终点时俯视读数，会导致测定结果偏高D.V₂-V₁的值代表与NaHCO₃反应消耗的HCl体积4.有机化学与结构推断一种新型抗炎药物的结构简式如下，下列关于该物质的说法正确的是（）（结构简式提示：含苯环、羧基、酯基、氨基、碳碳双键）A.分子中含有4种官能团B.能发生取代反应、加成反应、氧化反应C.1mol该物质最多可与3molNaOH反应D.分子中所有碳原子可能共平面5.化学反应原理与图像分析在恒容密闭容器中，发生反应：2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)ΔH<0。下列说法正确的是（）A.图甲中，t₁时刻升高温度，v正、v逆均增大，且v正>v逆B.图乙中，平衡状态A与B相比，A的c(NO₂)更大C.图丙中，p₂>p₁，a、b两点的平衡常数K(a)=K(b)D.图丁中，若m+n=2，则曲线b代表加入催化剂的反应进程二、填空题（共40分）6.工业废水处理与氧化还原反应（12分）含Cr₂O₇²⁻的酸性废水可通过“铁屑还原法”处理，其工艺流程为：调节pH至2~3→加入铁屑→反应生成Cr³⁺和Fe³⁺→调节pH至8~9→过滤→达标排放。回答下列问题：（1）铁屑还原Cr₂O₇²⁻的离子方程式为______，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为______。（2）调节pH至8~9的目的是______，此时溶液中c(OH⁻)=1×10⁻⁶mol/L，则c(Cr³⁺)=______mol/L（已知Ksp[Cr(OH)₃]=6.3×10⁻³¹）。（3）若处理1L含Cr₂O₇²⁻浓度为0.01mol/L的废水，理论上需消耗铁屑的质量为______g（假设铁屑只参与还原反应）。7.物质结构与性质（14分）（1）基态Cu原子的价电子排布式为______，其核外电子占据的最高能层符号为______。（2）NH₃的沸点高于PH₃，原因是______；SO₄²⁻的空间构型为______，其中S原子的杂化方式为______。（3）某配合物的化学式为[Co(NH₃)₅Cl]Cl₂，其中心离子的配位数为______，向其溶液中加入AgNO₃溶液，1mol该配合物最多可生成______molAgCl沉淀。8.有机合成与推断（14分）已知：①R-CH=CH₂+HBr→R-CH₂-CH₂Br（过氧化物条件）；②R-CHO+R’-CH₂CHO$\xrightarrow[\Delta]{NaOH溶液}$R-CH=CH-CHO（羟醛缩合反应）。以丙烯（CH₂=CH-CH₃）为原料合成某香料中间体G的路线如下：丙烯$\xrightarrow[过氧化物]{HBr}$A$\xrightarrow[Cu/\Delta]{O_2}$B$\xrightarrow[②H^+]{①NaOH溶液}$C$\xrightarrow{H_2/Ni}$D$\xrightarrow{浓H_2SO_4/\Delta}$E$\xrightarrow{Br_2/CCl_4}$F$\xrightarrow{NaOH/乙醇/\Delta}$G回答下列问题：（1）A的结构简式为______，B→C的反应类型为______。（2）D中官能团的名称为______，E的核磁共振氢谱有______组峰。（3）F→G的化学方程式为______。（4）满足下列条件的G的同分异构体有______种（不考虑立体异构）：①能发生银镜反应；②分子中含两个甲基；③属于芳香族化合物。三、计算题（共30分）9.化学平衡与产率计算（15分）在体积为2L的恒容密闭容器中，通入2molCO和3molH₂，发生反应：CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g)ΔH=-90.1kJ/mol。在不同温度下，反应达到平衡时CH₃OH的体积分数φ(CH₃OH)与时间t的关系如图所示（T₁<T₂）。（1）T₁温度下，0~5min内H₂的平均反应速率v(H₂)=mol/(L·min)，该温度下反应的平衡常数K=。（2）T₂温度下，达到平衡时CO的转化率为______，若向平衡体系中再通入1molCO和1molCH₃OH，平衡将______（填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”）。（3）工业上实际生产中，常采用“高压、低温”条件，简述其原因：______。10.综合实验与定量分析（15分）为测定某品牌小苏打（含少量NaCl）中NaHCO₃的质量分数，某同学设计如下实验：①称取样品2.000g，溶于水配成100mL溶液；②取20.00mL溶液，用0.1000mol/L的盐酸滴定，当滴入VmL盐酸时，溶液的pH=7（常温）；③继续滴加盐酸至过量，共消耗盐酸45.00mL。已知：常温下，H₂CO₃的Ka₁=4.2×10⁻⁷，Ka₂=5.6×10⁻¹¹。（1）步骤②中pH=7时，溶液中溶质的成分为______，此时溶液中c(CO₃²⁻)/c(HCO₃⁻)=。（2）样品中NaHCO₃的质量分数为（保留三位有效数字），若滴定前滴定管未用标准液润洗，会导致测定结果______（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。（3）若将实验中的盐酸替换为相同浓度的硫酸，消耗硫酸的体积将______（填“增大”“减小”或“不变”），原因是______。四、实验探究题（共50分）11.物质制备与性质探究（25分）某化学兴趣小组欲制备Cl₂并探究其性质，设计如下实验装置（夹持装置略）：装置A（分液漏斗：浓盐酸；圆底烧瓶：MnO₂固体）→装置B（饱和NaCl溶液）→装置C（紫色石蕊试液）→装置D（淀粉-KI溶液）→装置E（FeCl₂溶液）→装置F（NaOH溶液）回答下列问题：（1）装置A中发生反应的化学方程式为______，装置B的作用是______。（2）装置C中的现象为______，原因是______。（3）装置E中发生反应的离子方程式为______，若将FeCl₂溶液替换为FeBr₂溶液，观察到的现象为______（已知还原性：Fe²⁺>Br⁻）。（4）实验结束后，为验证装置D中存在I₂，可加入______（填试剂名称），现象为______。（5）若用KMnO₄代替MnO₂与浓盐酸反应制备Cl₂，反应的离子方程式为______，该反应中每生成1molCl₂，转移电子的物质的量为______mol。12.化学反应机理探究（25分）某研究小组探究H₂O₂分解反应的催化机理，实验数据如下表：实验编号催化剂初始c(H₂O₂)/mol·L⁻¹反应温度/℃初始速率v/mol·(L·min)⁻¹①无0.1251.2×10⁻⁴②Fe³⁺0.1254.8×10⁻³③Cu²⁺0.1253.6×10⁻³④Fe³⁺0.2259.6×10⁻³⑤Fe³⁺0.1351.92×10⁻²回答下列问题：（1）对比实验①②③，可得出的结论是______。（2）实验②④表明，v与c(H₂O₂)的关系为______，其理论依据是______。（3）实验②⑤中，温度每升高10℃，反应速率增大为原来的______倍，由此可推断该反应的活化能Ea=kJ/mol（已知ln(k₂/k₁)=Ea/R(1/T₁-1/T₂)，R=8.314J/(mol·K)，保留一位小数）。（4）已知Fe³⁺催化H₂O₂分解的机理为：Ⅰ.H₂O₂+Fe³⁺=Fe²⁺+O₂↑+2H⁺（慢反应）Ⅱ.H₂O₂+Fe²⁺+2H⁺=Fe³⁺+2H₂O（快反应）该反应的速率控制步骤是（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），请设计实验验证该机理：。（5）若在实验②中加入少量KSCN溶液，观察到溶液变红，反应一段时间后红色褪去，原因是。五、综合应用题（共20分）13.化学与生活、环境（20分）（1）“碳中和”背景下，CO₂的资源化利用是研究热点。①CO₂与H₂在催化剂作用下合成CH₄的反应为：CO₂(g)+4H₂(g)⇌CH₄(g)+2H₂O(g)ΔH=-165kJ/mol。该反应在______（填“高温”或“低温”）下能自发进行，原因是______。②利用CO₂合成碳酸二甲酯（DMC）的反应为：CO₂+2CH₃OH$\xrightarrow{催化剂}$(CH₃O)₂CO+H₂O。若反应中消耗44gCO₂，生成DMC的质量为______g，该反应的原子利用率为______（保留三位有效数字）。（2）废电池中的重金属污染是环境问题之一。①某锌锰干电池的正极材料为MnO₂和碳粉，负极材料为Zn，电解质为NH₄Cl糊状物。电池工作时，正极的电极反应式为______。②处理废电池中的Pb²⁺，可加入Na₂S溶液，反应的离子方程式为______，该反应的平衡常数K=______（已知Ksp(PbS)=9.0×10⁻²⁹，Kₐ₁(H₂S)=1.3×10⁻⁷，Kₐ₂(H₂S)=7.1×10⁻¹⁵）。