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题文

硫酸工业在国民经济中占有重要地位。

(1)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆( C u S O 4 5 H 2 O )取精华法”。借助现代仪器分析,该制备过程中 C u S O 4 5 H 2 O 分解的TG曲线(热重)及 D S C 曲线(反映体系热量变化情况,数值已省略)如图所示。 700 左右有两个吸热峰,则此时分解生成的氧化物有 S O 2 、_____和_____(填化学式)。

(2)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸( 76 % 以下),副产物为亚硝基硫酸,主要反应如下:

N O 2 + S O 2 + H 2 O N O + H 2 S O 4

2 N O + O 2 2 N O 2

(i)上述过程中 N O 2 的作用为_____。

(ii)为了适应化工生产的需求,铅室法最终被接触法所代替,其主要原因是__________(答出两点即可)。

(3)接触法制硫酸的关键反应为 S O 2 的催化氧化: S O 2 g + 1 2 O 2 g S O 3 g Δ H 98 . 9 k J m o l 1

(i)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制相应转化率( α )下反应速率(数值已略去)与温度的关系如图所示,下列说法正确的是_____。

A.

温度越高,反应速率越大

B.

α 0 . 88 的曲线代表平衡转化率

C.

α 越大,反应速率最大值对应温度越低

D.

可根据不同 α 下的最大速率,选择最佳生产温度

(ii)为提高钒催化剂的综合性能,我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下,温度和转化率关系如图所示,催化性能最佳的是_____(填标号)。

(iii)设 O 2 的平衡分压为 p S O 2 的平衡转化率为 α 0 ,用含 p α 0 的代数式表示上述催化氧化反应的 K p _____(用平衡分压代替平衡浓度计算)。

科目 化学   题型 综合题   难度 较难
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【选修五:有机化学基础】氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法:

回答下列问题:

(1)A的化学名称为________。

(2) 中的官能团名称是________。

(3)反应③的类型为________,W的分子式为________。

(4)不同条件对反应④产率的影响见下表:

实验

溶剂

催化剂

产率/%

KOH

DMF

P d ( O A c ) 2

22.3

K 2 C O 3

DMF

P d ( O A c ) 2

10.5

E t 3 N

DMF

P d ( O A c ) 2

12.4

六氢吡啶

DMF

P d ( O A c ) 2

31.2

六氢吡啶

DMA

P d ( O A c ) 2

38.6

六氢吡啶

NMP

P d ( O A c ) 2

24.5

上述实验探究了________和________对反应产率的影响。此外,还可以进一步探究________等对反应产率的影响。

(5)X为D的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式________。

①含有苯环;②有三种不同化学环境的氢,个数比为6∶2∶1;③ 1 m o l 的X与足量金属Na反应可生成 2 g H 2

(6)利用Heck反应,由苯和溴乙烷为原料制备 ,写出合成路线________。(无机试剂任选)

【选修三:物质结构与性质】磷酸亚铁锂( L i F e P O 4 )可用作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点,文献报道可采用 F e C l 3 N H 4 H 2 P O 4 L i C l 和苯胺等作为原料制备。回答下列问题:

(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是________,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填"相同"或"相反")。

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(3)苯胺 )的晶体类型是________。苯胺与甲苯( )的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(110.6℃),原因是________。

(4) N H 4 H 2 P O 4 中,电负性最高的元素是________;P的________杂化轨道与O的2p轨道形成________键。

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这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为________(用 n代表P原子数)。

【选修五:有机化学基础】

环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线:

已知以下信息:

回答下列问题:

(1)A是一种烯烃,化学名称为________,C中官能团的名称为________、________。

(2)由B生成C的反应类型为________。

(3)由C生成D的反应方程式为________。

(4)E的结构简式为________。

(5)E的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式________、________。

①能发生银镜反应;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1。

(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G,若生成的NaCl和H 2O的总质量为765g,则G的 n值理论上应等于________。

【选修三:物质结构与性质】

近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe−Sm−As−F−O组成的化合物。回答下列问题:

(1)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为________,其沸点比NH 3的________(填"高"或"低"),其判断理由是________。

(2)Fe成为阳离子时首先失去________轨道电子,Sm的价层电子排布式为4f 66s 2 , Sm 3+的价层电子排布式为________。

(3)比较离子半径:F ________O 2−(填"大于"等于"或"小于")。

(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞结构如图1所示,晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。

图中F 和O 2−共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用 x和1− x代表,则该化合物的化学式表示为________,通过测定密度 ρ和晶胞参数,可以计算该物质的 x值,完成它们关系表达式: ρ=________g·cm −3

以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图1中原子1的坐标为( 1 2 1 2 1 2 ),则原子2和3的坐标分别为________、________。

近来有报道,碘代化合物E与化合物H在Cr-Ni催化下可以发生偶联反应,合成一种多官能团的化合物Y,其合成路线如下:

已知:

回答下列问题:

(1)A的化学名称是________。

(2)B为单氯代烃,由B生成C的化学方程式为________。

(3)由A生成B、G生成H的反应类型分别是________、________。

(4)D的结构简式为________。

(5)Y中含氧官能团的名称为________。

(6)E与F在Cr-Ni催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为________。

(7)X与D互为同分异构体,且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为3∶3∶2。写出3种符合上述条件的X的结构简式________。

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