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文档简介
高一期中调研试卷
化学
注意事项:
L本试卷分为选择题和非选择题两部分,试卷满分100分。考试时间75分钟。
2.将选择题答案填涂在答题卡的对应位置上,非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内
可能用到的相对原子质量:H-lC-12N-140-16Na-23S-32Cu-64
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是
A.工业合成氨B.湿法炼铜C.高炉炼铁D.接触法制硫酸
2.下列说法正确的是
A.和C,,。互为同位素B.新戊烷和异戊烷互为同系物
D.N?和互为同素异形体
3.下列化学用语正确的是
H
B.乙烯的结构简式:CH2cH
A.甲基的电子式:・•Q•Hz
H
D.硝基苯的结构简式:NO2—
4.下列有机物的有关说法正确的是
A,含碳元素的化合物都是有机化合物
B.CH2cL有两种同分异构体
C.所有碳氢化合物中,甲烷中碳的质量分数最低
D,甲苯中含碳碳双键,能使酸性高镭酸钾褪色
5.卜・列物质性质与用途不具有对应关系的是
A.N?性质稳定,可用作瓜果保护气B.NH3易液化,液氨可用作制冷剂
C.NOz具有氧化性,可用作燃料D.HNO3具有酸性,可用于制备硝酸钺
6.下列关于煤和石油的综合利用的相关说法正确的是
A.石油经分储得到的微分均为纯净物
B.裂化汽油可以使滨水因发生化学反应而褪色
C.煤中含有苯、二甲苯,可干储后将它们分离出来
D.燥的汽化和液化均为物理变化
7.氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.自然固氮、人工固氮都是将N?转化为NH3
B.可利用饱和食盐水、NH3,CO2为原料制备NaHCO?
C.工业上通过NH3催化氧化等反应制HNO3
D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
8,下列物质中,一氯取代物的种类最多的是
CHi-c-CHiCIhCH,
CHi
9.实验室利用下列装置能够达到实验H的的是
)-NH»
水
FcBr,和澳水
溶液混合溶液
A,用甲装置制取NHB,用乙装置做喷泉实验
C.用内装置制取浪苯D.用丁装置分离苯和溟苯的混合物
10.氨氧化法生产硝酸的主要流程如下:
下列说法不正确的是
A.“氧化”过程中体现了氨的还原性
B.“热交换”过程中有红棕色气体产生
C“气液分离”时牛成少量稀硝酸的反应为:3NO,+H2O=2NO;+2H-+NO
D.常温下铁与浓硝酸不反应,可以用铁制容器来盛装浓硝酸
11.某化合物M的结构简式为下列说法正确的是
A.M的分子式为C9H8
B.1molM最多能与3molH2反应
C,加聚产物能使汶水因发生化学反应而褪色
D.能发生取代反应、加成反应、氧化反应
12.环烷烧可以与卤化氢发生反应,如:
CHjBrCHj
HBR
H-CH3»CHJCH2CHCHCH3
X
已知:连接四个不同原子或基团的碳原子称为手性碳原子。
下列说法不正确的是
A.X与CHj互为同分异构体
B.Y中含有2个手性碳原子
BrCH;
C.该反应可能会得到一种副产物,其结构简式为I|
CHCHCH.CHCHm
D.环丙烷和HBr可发生反应生成1•澳丙烷
13.向一定质量的Cu和C^O组成的混合物中加入200mL某浓度的稀硝酸,固体完全溶解生成
-1
CU(NO3)2和标准状况下2.24LNO。向所得溶液中加0.8L0.6mol•LNaOH溶液(忽略溶液体积的变
化),生成19.6g沉淀,此时溶液呈中性且铜离子沉淀完全。下列说法不正确的是
2+
A.Cu与稀硝酸反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO;=3Cu+2NOT+4H2O
B.原固体混合物中,Cu和C%0的物质的量之比为2:1
C.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余硝酸的物质的量为0.06mol
D.铜离了•刚好沉淀完全,溶液中溶质为NaNO1
二、非选择题:共4题,共61分。
14.低碳烯煌是工业生产中的重要原料。回答下列问题:
(1)乙烯的电子式为O
(2)鉴别甲烷和乙烯的试剂可以是(填字母)。
A.稀硫酸B.溟的CCL溶液C.水D.酸性KMnO,溶液
(3)下列物质不能通过乙烯加成反应得到的是:
A.CH3cH3B.CH3cHe1,C.CH,CH、OHD.CH.CH.Br
J/JJ/
(4)分子式为c6H12的某燃中所有碳原子都在同一平面上,则该堤的结构简式为;分子式为
C4H6的某燃中所有碳原子都在同一直线上,则该短的结构简式为
(5)已知1,3-丁二烯与乙烯发生Diels-Alder反应合成环己烯可表示为:
①燃A(C5H6)和丙烯通过Dicls-Aldcr反应合成则烧A的结构简式为
②A与Bl2发生1:1加成反应时,可能得到产物有种。
③A与足量H2发生加成反应得到产物B,B的系统命名为
15.工业尾气NO,(主要指NO、MO?)的脱除是当前环境保护研究的热点课题。
(1)氧化吸收法:用NaClO溶液吸收工业尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化
为NO]的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图-1所示。
%
、
得
健
出
O
N
图-1
①在酸性NaClO溶液中,HC1O氧化NO生成C「和NO;,其离子方程式为
②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是
(2)催化还原法:将一定物质的量浓度的NO、。2、NH.3(其余为N?)气体匀速通过装有催化剂的反应
器,测得NO的转化率随温度的变化如图-2所示。
100
%8o
、
好6o
敢
4o
O
N
2O
o
100200300400
温度
图-2
①NH3与NO生成N2的反应中,当生成ImolN2时,转移电子的物质的量为m3。
②反应温度高于380C,NO转化率下降,除因为进入反应器的NO被还原的量减少外,还有
(用化学方程式表示)。
(3)碱液吸收法:一般采用尾气从塔底进入,石灰乳从塔顶喷淋,获得产品Ca(NO2)j
①采用气液逆流接触吸收的目的是,得到的滤渣可循环使用,该滤渣的主要成分是
___________(填化学式)。
②工艺需控制NO和NO2的物质的量之比接近,若小于这个比值则会导致。
16.氨的合成、利用和氨氮治理对人类生存和发展具有重要意义。
(1)氨的合成。
①工业沿用CH4与H?O而温下制合成氨的原料气H2,0.5molCH4完全转化为CO2时理论能制得H2的
物质的量为o
②使用H?O代替H?作为氢源合成氨,模拟制备原理如图-1所示,在高压电场作用下,N?与H?O以一定
流速通过反应器,主要得到NH3与HNO?(弱酸),气体流出反应器后,经过一定长度的导管进入成分分析
装置。该方法合成氨反应的化学方程式为;成分分析表明,连接反应器与成分分析装置的导
管的长度d越长,测得气体中NH3与UNO2的含量越低,其原因可能是。
d
N2.成分分析
HO(g)装置
2反应器
图T
(2)氨的利用。
工业上以CO?和NH3为原料合成尿素[CO(NH2)],尿素水溶液与NaCIO碱性溶液在40℃以下反应一
段时间后,再迅速升温至110℃继续反应可制得N2H「H?。,反应装置如图-2所示。
滴液
漏斗
已知:N2H4具有较强的还原性,沸点113.5℃。
①工业合成尿素的化学方程式为o
②制N2H「H?。的实验中,通过滴液漏斗滴加的溶液是;使用冷凝管的目的是
(3)氨氮治理。
①调节某氮肥厂氨氮废水pH约为6,加入NaClO溶液进一步氧化处理.研究发现,废水中氨氮去除率随
温度升高呈先升后降趋势。当温度大于30C时,废水中氨氮去除率随着温度升高而降低,其原因是
•47T一对废水中氨氮去除率和总氮去除率的影响图・3所示。当后,总
〃(氨氮)〃(氨氮)
氮去除率下降的原因是
100
%
/
小
健
牺90
80
一―氨氮去除率
总氮去除率
70
1381.461.541.621.70
〃(氨氮)
图-3
②“硝化池”是在硝化菌的作用下实现硝化过程:NH;fNO;fNO〉写出碱性条件下NH:被氧气
氧化成NO;的总反应的禽子方程式:
17.一种生产合成树脂聚苯乙烯(PS)的流程如下图所示。
95~100℃550〜560℃
H2C=CH2一AB
(1)生成A的反应类型为。
(2)A的一氯代物有种。
(3)B发生加聚反应的化学方程式:o
(4)B的一种同分异构体C为链状结构,且只有二种不同化学环境的氢,则C的结构简式为
(5)已知:A的一种同系物D,分子中含有14个碳原子,有两种不同化学环境的氢原子,且不能使酸性
高镒酸钾溶液褪色,则D的结构简式为o
(6)对硝基苯甲酸是一种重要的有机合成中间体,用乙焕为原料合成对硝基苯甲酸的流程如下图所示:
催化剂COOH
H酸性KMn()4彳、
A1C13
95〜100℃,-------------------
催化剂,△
NO2
①E的结构简式为
②G的结构简式为:F到G的反应条件H为
高一期中调研试卷
化学
注意事项:
L本试卷分为选择题和非选择题两部分,试卷满分100分。考试时间75分钟。
2.将选择题答案填涂在答题卡的对应位置上,非选择题的答案写在答题卡的指定栏目内o
可能用到的相对原子质量:H-lC-12N-140-16Na-23S-32Cu-64
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是
A.工业合成氨B.湿法炼铜C.高炉炼铁D.接触法制硫酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.工业合成氨的反应为N?和H?反应生成N%,氮气是直接反应物,A正确;
B.湿法炼铜通过Fe置换CuSO4中的Cu,反应不涉及氮气,B错误;
C.高炉炼铁中氮气作为空气成分进入高炉,但未参与还原铁矿石的主要反应,C错误:
D.接触法制硫酸涉及硫或硫化物的氧化,氮气未参与反应,D错误;
故选Ao
2.下列说法正确的是
B.新戊烷和异戊烷互为同系物
D.N?和N,互为同素异形体
【详解】A.同位素的研究对象是质子数相同、中子数不同的核素(原子),C6G是碳元素的单质,二者不互
为同位素,A错误:
B.同系物要求结构相似,分子组成相差若干个CH?原子团,新戊烷和异戊烷分子式均为Cs%2,二者是
同分异构体,不互为同系物,B错误:
C.两种有机物的双键位置不同,结构不同,分子式相同,互为同分异构体,不是同种物质,C错误;
D.N?和N’是氮元素形成的两种不同单质,互为同素异形体,D正确;
故选Do
3.下列化学用语正确的是
H
A.甲基的电子式:・e:HB.乙烯的结构简式:CHCH
••2
H
D
C.乙烷的空间填充模型:硝基琴的结构简式:NO2—
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲基是中性基团,碳原子最外层应有7个电子,A正确;
B,乙烯的碳碳双键是官能团,结构简式中必须标出,正确结构简式为CH2=CH?,B错误;
C.图示给出的是乙烷的球棍模型,不是空间填充模型,c错误;
D.硝基茶中硝基应通过N原子与蒸环相连,图示中连接键连在O原子上,D错误;
故选Ao
4.下列有机物的有关说法正确的是
A.含碳元素的化合物都是有机化合物
B.CH2c12有两种同分异构体
C.所有碳氢化合物中,甲烷中碳的质量分数最低
D.甲苯中含碳碳双键,能使酸性高钵酸钾褪色
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO、CO2,碳酸盐等含碳化合物属于无机物,因此含碳元素的化合物不都是有机化合物,A
错误:
B.中烷是正四面体结构,4个氢原子完全等效,因此CH2cL只有1种结构,不存在同分异构体,B错
误;
12〃_12
C.碳氢化合物即恩烷攵仝(通式为CnH2n+2)中碳的质量分数为14〃+2=”2,n越小碳质量分数越
14H----
低,n=l时对应甲烷,烯燃、焕燃等其他类别的炫的碳质量分数均高于甲烷,因此甲烷是碳氢化合物中碳
的质量分数最低的物质,C正确;
D.甲苯中苯环的化学键是介于碳碳单键和双键之间的特殊大兀键,不含碳碳双键,其使酸性岛钵酸钾褪
色是因为苯环侧链的甲基被氧化,D错误:
故答案选C。
5.下.列物质性质与用途不具有对应关系的是
A.N2性质稳定,可用作瓜果保护气B.NH?易液化,液氨可用作制冷剂
C.NOz具有氧化性,可用作燃料D.HNO3具有酸性,可用于制备硝酸钺
【答案】C
【解析】
【详解】A.N?化学性质稳定,可隔绝氧气防止瓜果氧化变质,可用作瓜果保护气,性质与月途具有对应
关系,A不符合题意;
B.NH,易液化,液氨汽化时会吸收大量热量使环境温度降低,可用作制冷剂,性质与用途具有对应关
系,B不符合题意;
c.NO?虽具有氧化性,但本身无可燃性,不能用作燃料,性质与用途不具有对应关系,C符合题意;
D.HNO?具有酸性,可与NH3发生中和反应生成硝酸钺,可用于制备硝酸铉,性质与用途具有对应关
系,D不符合题意:
故选C。
6.下列关于煤和石油的综合利用的相关说法正确的是
A.石油经分锵得到的微分均为纯净物
B.裂化汽油可以使澳水因发生化学反应而褪色
C.煤中含有苯、二甲苯,可干帽后将它们分离出来
D,煤的气化和液化均为物理变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.石油分馅是利用各组分沸点差异分离的操作,得到的储分是多种燃的混合物,并非纯净物,A
错误;
B.裂化汽油中含有不饱和煌(主要是烯煌),可与溟水发生加成反应使其褪色,属于化学反应,B正确;
C.煤本身不含苯、二甲苯,苯和二甲苯是煤干储(化学变化)过程中生成的产物,C错误;
D.煤的气化是将媒转化为CO、H2等气态燃料的过程,液化是将煤转化为液态燃料的过程,均有新物质
生成,属于化学变化,D错误;
故选B。
7.氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.自然固氮、人工固氮都是将N?转化为NH?
B.可利用饱和食盐水、N&、CO?为原料制备NaHCC)3
C,工业上通过NH3催化氧化等反应制HNO3
D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
【答案】A
【解析】
【详解】A.自然固氮是将N2转化为含氮化合态的过程,不一定生成N〃3,比如大气固氮中N?在放电条
件下与。2反应生成NO,A错误;
B.侯氏制碱法中,向饱和食盐水中先通入N〃3、再通入。。2,可反应析出岫〃。。3,原料符合描述,
B正确;
C.工业制硝酸的核心反应包括的催化氧化生成NO,N。进一步氧化、与水反应得到〃火。3,因此
可通过M力催化氧化等反应制C正确:
D.自然界中游离态氮、多种化合态氮及其化合物之间的相互转化,形成了自然界的“氮循环”,D正确;
故选Ao
8.下列物质中,一氯取代物的种类最多的是
冲
B.CH.-C-«II<H(II
【解析】
【详解】A.分子中有2种等效氢,一氯取代物有2种:
B.CH.1-。1式IL分子中有4种等效氢,一氯取代物有4种;
CH3
C.分子中有3种等效氢,一氯取代物有3种;
D.玛麟一分子中有2种等效氢,一氯取代物有2种;
一氯取代物的种类最多的是(ILC-(HXH4U,,选B。
9.实验室利用下列装置能够达到实验目的的是
A.用甲装置制取NH?B.用乙装置做喷泉实验
C.用内装置制取浪苯D.用丁装置分离苯和澳苯的混合物
【发】B
【解析】
【洋解】A.甲装置中加热NHgCl固体,发生反应:NH4Cl=NH3f4-HClT,生成的NH?和HC1在试
管口遇冷会重新化合生成NH4Cl,无法制取氨气,A错误;
B.寂气极易溶于水,挤压胶头滴管的水后,烧瓶内压强骤降,打开止水夹后,外界大气压将烧杯中滴有
酚欲的水压入烧瓶,可形成红色喷泉(氨水呈碱性),B正确;
C.制取浪笨需要液浪(纯浪),而不是滨水,米与溪水不发生反应,只会发生萃取,无法制得浪茉,C错
误;
D,分液漏斗仅适用于分离互不相溶的液体混合物,苯和浪苯互溶,不能用分液漏斗分离;由于二者沸点
不同,可用蒸做的方法分离,D错误;
故选B。
10.氨氧化法生产硝酸的主要流程如下:
u—叵)-也冽一国立|,与]■廿联
下列说法不正确的是
A.“氧化”过程中体现了氨的还原性
B.“热交换”过程中有红棕色气体产生
C.“气液分离”时生成少量稀硝酸的反应为:3NO2+H2O=2NO--t-2H*+NO
D.常温下铁与浓硝酸不反应,可以用铁制容器来盛装浓硝酸
【答案】D
【解析】
【分析】氨气催化氧化生成NO和水,NO在热交换过程中被氧化为NCh,气液分离后NO?、水和空气共同
反应生成硝酸。
【详解】A.“氧化”过程中氨气中氮元素化合价升高,生成NO,体现了氨的还原性,A正确;
B.NO在热交换过程中被氧化为NO?,有红棕色气体NO2产生,B正确;
C.“气液分离”时,得到少量稀硝酸的反应为二氧化氮和少量的水发生歧化反应生成硝酸和NO:
+
3NO2+H2O=2NOJ+2H+NO,C正确;
D.常温卜铁在浓硝酸中生成一种致密的氧化物保护膜,保护内部金属,这种现象叫做“钝化”,因此可以
用铁制容器来盛装浓稍酸,不是铁与浓硝酸不反应,D错误:
故选D。
II.某化合物M的结构简式为下列说法正确的是
A.M的分子式为C9H8
B.1molM最多能与3molH2反应
C.加聚产物能使澳水因发生化学反应而褪色
D.能发生取代反应、加成反应、氧化反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意可知,M的分子式为C9H10,A错误;
B.M可与H2发生加成反应,苯环最多可与3moih发生加成反应,一个双犍可与Imol比发生加成反
应,所以1molM最多可与4mol出发生加成反应,B错误;
C.M发生加聚反应已经破坏了碳碳双键结构,苯环不能使汲水发生化学反应,C错误:
D.M中苯环上的氢原子可与卤素元素发生取代反应,有双键和苯环结构可发生加成反应,双键也可发生
氧化反应,D正确;
故答案选D。
12.环烷燃可以与卤化氢发生反应,如:
CHJ
^―►CHJCH2?HSCH3
X
已知:连接四个不同原子或基团的碳原子称为手性碳原子。
下列说法不正确的是
A.X与互为同分异构体
B.Y中含有2个手性碳原子
BrCH?
C.该反应可能会得到•种副产物,其结构简式为||
CHCHCH.CHCH;
D.环丙烷和HBr可发生反应生成1-滨丙烷
【答案】B
【解析】
【详解】A.X的分子式为C6H12,甲基环戊烷的分子式也为c6H12,二者结构不同,互为同分异构体,A正
确;
B.Y中仅有连接漠原子的碳原子为手性碳原子,即含有1个手性碳原子,B错误;
C.该反应为开环加成反应,X与HBr反应时,环的断裂位置受取代基影响,可发生不同的开环方式:主
反应是断裂取代基附近的C-C键,生成Y:若断裂另一侧的C-C键,可得到副产物1-澳甲基戊烷,
C正确;
D.环丙烷无取代基,三元环开环后氢加在一端碳原子、嗅加在另一端,生成BrCH2cH2cH3,即2臭丙
烷,D正确;
故选B。
13.向一定质量的Cu和C40组成的混合物中加入200mL某浓度的稀硝酸,固体完全溶解生成
-1
CU(NO3)2和标准状况下2.24LNOo向所得溶液中加0.8L0.6mol-LNaOH溶液(忽略溶液体积的变
化),生成19.6g沉淀,此时溶液呈中性目.铜离子沉淀完全。下列说法不正确的是
2+
A.Cu与稀硝酸反应的离子方程式为:3Cu+8H++2N0;=3Cu+2N0T+4H2O
B.原固体混合物中,Cu和C40的物质的量之比为2:1
C.Cu、Cu,0与硝酸反应后剩余硝酸的物质的量为0.06mol
D.铜离子刚好沉淀完全,溶液中溶质为NaNO'
【答案】C
【解析】
【详解】A.Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,给出的离子方程式书写符合反应事实和守恒规则,
A正确;
196g
B.沉淀为CM。,b,物质的量为’=0.2〃?o/,即总Cu元素物质的量为0.2mol;生成NO物质
98g/mol
224L
的量为一:-----7=0.1〃?。/,反应转移电子总物质的量为0.丽。/x3=0.3加。设C〃、物质的
22AL/mol~
量分别为工、量列方程:x+2y=Q.2molt2x+2y=0.3mol,解得x=0.1〃血,y=0.Q5molf二
者物质的量之比为2:1,B正确;
C.加入NaOH总物质的量为0.8Lx0.6m。//L=0.48机。/,沉淀。产消耗O/T的物质的量为
0.2〃?O/X2=0.4〃7O/,剩余O〃-用于中和剩余"AR,故剩余“AR物质的量为
OASmol-OAmol=O.OSmol,不是0.06mol,C错误:
D.铜离子完全沉淀且溶液呈中性时,被完全中和,Q产全部转化为氢氧化铜沉淀,溶液中溶质只
有NaNO],D正确:
故选C。
二、非选择题:共4题,共61分。
14.低碳烯煌是工业生产中的重要原料。回答下列问题:
(1)乙烯的电子式为o
(2)鉴别甲烷和乙烯的试剂可以是(填字母)。
A.稀硫酸B.湿的CCL溶液C.水D.酸性KMM\溶液
(3)下列物质不能通过乙烯加成反应得到的是:。
A.CH.CH,B.CH,CHCLC.CH.CH.OHD.CH£H,Br
(4)分子式为C6H12的某短中所有碳原子都在同一平面上,则该短的结构简式为;分子式为
C4H6的某烧中所有碳原子都在同一直线上,则该煌的结构简式为O
(5)已知1,3-丁二烯与乙烯发生Dicls-Aldcr反应合成环己烯可表示为:《+1一[二
①烬A(C5H6)和丙烯通过Diels-Alder反应合成、Q/,则短A的结构简式为。
②A与Bl*?发生1:1加成反应时,可能得到产物有种。
③A与足量H?发生加成反应得到产物B,B的系统命名为o
【答案】(1)HH(2)BD(3)B
②.CH3c三CC&
②.3③.2-甲基丁烷
【解析】
【小问1详解】
乙烯的结构简式为CHZ=CH2,电子式为:H,£::苫:H°
【小问2详解】
甲烷是饱和烷危,化学性质相对•稳定;乙烯是不饱和烯烧,含有碳碳双键,容易发生加成反应和氧化反
应。
A.稀硫酸:甲烷和乙烯均不与稀硫酸反应,无法鉴别。
B.澳的CC1,溶液:乙烯能与澳发生加成反应,使澳的CCI4溶液褪色,而甲烷不能,可以鉴别;
C.水:甲烷和乙烯在常温下均不与水反应,无法鉴别;
D,酸性KMnOj溶液:乙烯含有碳碳双键,能被酸性高锦酸钾氧化,使其褪色,而甲烷不能,可以鉴
别;
故选BDo
【小问3详解】
乙烯(CH2=CHZ)发生加成反应时,双键断裂,两个碳原子上各结合一个原子或原子团。
A.CH3cH3:乙烯与氢气(%)加成可得;
B.CH3cHe12:乙烯若与氯气(Cl2)加成,生成的是CWCICH©,而不是CH3cHe吆
C.CH3cH20H:乙烯与水(H2O)加成可得;
D.CH3CH2Br:乙烯与溟化氢(HBr)加成可得;
故答案选B。
【小问4详解】
①某煌分子式为C6H12,符合烯煌的通式。乙烯是平面结构,6个原子共面。若将乙烯分子中的4个氢原
H:CCH3
'\/'
子全部替换为甲基(-CH3),得到/C=C\,所有碳原子都在同一平面上:
H:CCH3
②某煌分子式为C4H6,符合焕煌或二烯点的通式。乙焕是直线结构,4个原子共线。若将乙烘分子中的2
个氢原子替换为甲基,得到CH3c三CCH3,所有碳原子都在同一直线上。
【小问5详解】
①姓A(C5H6)和丙烯通过Diels-Alder反应合成,由该反应的原理可知烧A的结构简式为
HX=C—C=CH.
'H|~;
CH)
HC^=C__C—CH
②A为?H|—\与1分子Br2发生加成反应有三种方式,1,2-加成:
CH;
H牛
BrH:C—C—C=CH2|BrHX—C=C—CH、Br
H
、H2C=C—C—CH:Br,I,4-加成:|,共有3种结
BrCH3HJCH3
CH,
构;
=
HC^CC——CHHC
③A为?H|1与足量H2发生加成反应得到产物B为3系统命名为2-
CH;
甲基丁烷。
15.工业尾气NO,主要指NO、NO?)的脱除是当前环境保护研究的热点课题。
(1)氧化吸收法:用NaQO溶液吸收工业尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相叵,NO转化
为NO;的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图-1所示。
7O
%6O
、5O
希
健4O
出O
O3
N2O
O
1
O
4
①在酸性NaClO溶液中,HQO氧化NO生成C「和NO;,其离子方程式为
②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是。
(2)催化还原法:将一定物质的量浓度的NO、。2、NH3(其余为N?)气体匀速通过装有催化剂的反应
器,测得NO的转化率随温度的变化如图-2所示。
图-2
①NH3与NO生成N2的反应中,当生成ImolN2时,转移电子的物质的量为mol。
②反应温度高于380C,NO转化率下降,除因为进入反应器的NO被还原的量减少外,还有
(用化学方程式表示)。
(3)碱液吸收法:一般采用尾气从塔底进入,石灰乳从塔顶喷淋,获得产品Ca(NOjj
①采用气液逆流接触吸收的目的是,得到的滤渣可楣环使用,该滤渣的主要成分是
___________(填化学式)。
②工艺需控制NO和NO,的物质的量之比接近,若小于这个比值则会导致
+
【答案】(1)①.3HCIO+2NO+H2O=3CP+2NO;+5H②.溶液pH越小,溶液中HC1O
的浓度越大,氧化NO的能力越强
催化剂
(2)①.2.4②.4NH.+5O------4NO+6H.O
2~>380℃
(3)①.有利于反应物NO,与石灰乳充分接触,提高NO,吸收效率②.Ca(OH),③.1:1
④.Ca(NO?卜产品中杂质Ca(NO31的含量偏高
耕斤】
【小问1详解】
①在酸性条件下,HCK)将NO氧化为NO;,自身被还原为C「,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子
+
方程式为:3HC1O+2NO+H20=3CP+2NO;+5H;
②NaQO溶液中存在水解平衡:C1O-+H2O^HC1O+OHO当pH减小(酸性增强)时.溶液中
C(H。增大,促使平衡向生成HC1O的方向移动,HC1O的氧化性强于C1CT,因此HC1O浓度越大,氧化
NO的能力越强。
【小问2详解】
①在此反应中,NH3中的N从-3价升高到0价,NO中的N从+2价降低到()价,根据得失电子守恒和原
子守恒配平化学方程式为:4NH}+6NO=5N2+6H2O,生成1molN2时,消耗0.8molNH3,转移
电子的物质的量为0.8molx[0-(-3)]=2.4mol;
②图2显示温度高于380。(2时NO转化率下降。除了催化剂活性可能降低、反应为放热反应导致平衡逆移
外,还有一个重要原因是氨气在高温及催化剂存在下会被氧气氧化生成NO,导致NO总量增加,转化率
催化剂
下降,化学方程式为:4NH+5O------4NO+6H,。。
3■2>380℃
【小问3详解】
①气液逆流接触(气休从下往上,液休从上往下)是化工生产中的常见操作,有利于反应物NQ、与石灰乳
充分接触,提高NO、吸收效率;石灰乳是Ca(OH%的悬浊液,吸收过程中Ca(OH)?不断消耗,未溶解
的固体也会随液体流动,因此滤渣的主要成分仍然是未反应的Ca(OHl;
②减液吸收NOx的主要原理是:NO+NO2+2OH-=2NO-+H2O,要获得产品Ca(N()2卜,理论上
需要NO和NO2的物质的量之比为1:1。若比值小于1:1,意味着NO?过量。过量的NO?会发生歧化反
应:2N0,+20H-=NO"+NO;+H2O,生成CalNO,)?,导致Ca(NC)2)2产品中杂质Ca(NO3):的
含量偏高。
16.氨的合成、利用和氨氮治理对人类生存和发展具有重要意义。
(1)氨的合成。
①工业常用CHq与H2O高温下制合成氨的原料气H2,0.5molCH4完全转化为CO2时理论能制得H2的
物质的量为o
②使用H?O代替H?作为氢源合成氨,模拟制备原理如图-1所示,在高压电场作用下,N2与H?O以一定
流速通过反应器,主要得到NH3与HNC)2(弱酸),气体流出反应器后,经过一定长度的导管进入成分分析
装置。该方法合成氨反应的化学方程式为;成分分析表明,连接反应器与成分分析装置的导
管的长度d越长,测得气体中N%与HNO2的含量越低,其原因可能是o
成分分析
也。®反应器装置
图T
(2)氨的利用。
工业上以CO?和NH3为原料合成尿素[CO(NH2)2],尿素水溶液与NaCK)碱性溶液在40℃以下反应一
段时间后,再迅速升温至110℃继续反应可制得N2H「H?。,反应装置如图-2所示。
已知:N2H斗具有较强的还原性,沸点113.5℃。
①工业合成尿素的化学方程式为。
②制N2H4-H?。的实验中,通过滴液漏斗滴加的溶液是;使用冷凝管的目的是
(3)氨氮治理。
①调节某氮肥厂氨氮废水pH约为6,加入NaClO溶液进一步氧化处理。研究发现,废水中氨氮去除率随
温度升高呈先升后降趋势。当温度大于30℃时,废水中氨氮去除率随着温度升高而降低,其原因是
//(CIO)/7(C1O")
对废水中氨氮去除率和总氮去除率的影响图・3所示。当后,总
〃(氨氮)〃(氨氮)
氮去除率下降的原因是
100♦
%
/
毙90
健80
-W
T-氨氮去除率
总氮去除率
70
1.381.461.541.621.70
〃(C1CT)/〃(氨氮)
图-3
②“硝化池”是在硝化菌的作用下实现硝化过程:NH;fNO;fNO;,写出碱性条件下NH:被氧气
氯化成NO;的总反应的离子方程式:。
高压电场
【答案】(1)①.2mol②.N.2+2H.2。5--------NH^+HNO^③.NH:和HNO2反
应生成NHO-jNOO-s,当导管长度d越长,气体在导管中停留时间越长,二者反应越充分
(2)①.2NH.3+CO.2二CO(NH.2)❷2O+H.2。②.NaQO碱性溶液③.减少产物
N.2H.「H.2。的挥发
(3)①.CIO-在较高温度下不稳定②.部分氨氮化合物被氧化为硝酸盐(NO;)或亚硝酸盐
(NO;)而留在废水中③.NH^+202+2OH-=NO3+3H2O
【解析】
[分析】工业上以co,和NH3为原料合成尿索[CO(NH2)J,尿素水溶液与NaClO碱性溶液在40℃以
下反应一段时间后,再迅速升温至110℃继续反应可制得N2H>H2。,为了防止生成的肮被过量的NaQO
氧化,通常的操作是将氧化剂NaClO溶液缓慢滴加到还原剂(尿素溶液)中,以此解答。
【小问1详解】
①工业上甲烷(CH4)与水蒸气(H?O)在高温下反应生成氢气(%)和二氧化碳(CO?),化学方
程式为CH.4+2H.,O=CO“+4H-,0.5molCH4完全转化,生成的H。物质的量为:
4*-高温♦-*-
0.5molx4=2mol;
②和反应生成和根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:
N2H2ONH3HNO2,
高压电场
N.2+2H/ONH/+HN0.2,NH3是碱性气体,HN。?有酸性,当导管长度d越长,气体
在导管中停留时间越长,二者反应越充分,两者有足够的时间接触并发生反应生成
NH❷-.4NO❷❷.2,导致最终检测到的含量降低。
【小问2详解】
①原料是CO?和NH3,产物是尿素[CO(NH,《.2),《.2],根据原子守恒,反应还会生成水,化学方
程式为:2NH.3+CO.2=CO(NH.2)❷2❷+H.2。;
②己知N,《.2Ha,.4具有强还原性,而NaClO具有强氧化性,尿素水溶液与NaCIO碱性溶液反应可
制得N2H4•H2O,为了防止生成的腓被过量的NaCIO氧化,通常的操作是通过滴液漏斗滴加NaCIO碱性
溶液,保持尿素过量。反应温度需升至110℃,而产物N。❷sH-,./H。❷*2。的沸点为113.5。(?,接
近反应温度,容易挥发,使用冷凝管可以减少产物NO-sH♦❷.4-H«,.2O的挥发。
【小问3详解】
①当温度大于30C时,废水中氨氮去除率随着温度升高而降低,其原因是:CIO在较高温度下不稳定;当
/2(C1O)
忆上>1.54后,NaCIO的投加量过大,过量的强氧化剂CKX可能会将氨氮进一步氧化为硝酸盐
〃(氨氮)
(NO;)或亚硝酸盐(NO「等含氮化合物。这些含氮化合物仍然留在水中,导致总氮去除率下降;
②碱性条件下NH:被氧气氧化成NO1,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:
NH;+202+2OH-=NO;+3也0。
17.一种生产合成树脂聚苯乙烯(PS)的流
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