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【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考化学模拟卷(上海专用)黄金卷07(考试时间:60分钟试卷满分:100分)可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16S32Cl35.5Cr52Fe56Cu64氮及其化合物的结构及其应用(19分)氮是空气中最多的元素,在自然界中存在十分广泛,在生物体内亦有极大作用,是组成氨基酸的基本元素之一。氮在自然界主要以双原子分子的形式存在于大气中,因而工业上由液态空气分馏来获得氮气。产品通常储存在钢瓶中出售。从空气分馏得到的氮气纯度约为99%,其中含少量的氧气、氩气及水等杂质。1.氮的化合物应用广泛。(1)Reineckesalt的结构如图所示:其中配位原子为(填元素符号),阳离子的空间结构为,NCS-中碳原子杂化方式为(2)重铬酸铵NH42CrNH42Cr2O7中N、O、(3)ZnIMI4ClO42是Zn2+的一种配合物,IMI的结构为。IMI的某种衍(4)已知:多原子分子中,若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域π键”(或大π键)。大π键可用Πmn表示,其中m、n分别代表参与形成大π键的原子个数和电子数,如苯分子中大π键表示为①下列微粒中存在“离域Π键”的是。A.CH2=CH-CH=CH2
B.CCl4②NaN3中阴离子N3-与CO2互为等电子体,均为直线型结构,N3-中的(5)符号“3px”没有给出的信息是___________A.能层 B.能级C.电子云在空间的伸展方向 D.电子的自旋方向(6)下列实验事实不能用氢键来解释的是___________。A.CH4比SiHB.乙醇能与水以任意比互溶C.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛D.接近沸点的水蒸气的相对分子质量测量值大于18二、氮氧化物的处理(21分)NOx是空气的污染物,废水中的氨氮(以NH3、NH4+存在)和硝态氮(以NO2-、NO1.电解氧化吸收法可将废气中的NOx转变为NO3-(1)电解0.1mol·L1NaCl溶液时,溶液中相关成分的浓度变化与电流强度的关系如图1所示。向0.1mol·L1NaCl溶液中通入NO,测得电流强度与NO的脱除率的关系如图2所示。
①电解NaCl溶液作吸收液时,若电流强度为4A,吸收NO的反应离子方程式为。②当电流强度大于4A后,NO去除率下降,其原因是。(2)某氮肥厂处理氨氮废水的方案如图,回答下列问题:
①“氧化池”中可用活性炭—臭氧可处理高浓度氨氮废水。氧化机理如图3所示。*表示吸附在活性炭表面的物种,·OH为羟基自由基。其它条件不变,调节pH,废水中氨氮去除率随pH的变化如图4所示。随pH增大氨氮去除率先明显增大后变化较小的可能原因是。
②“反硝化池”中发生的变化为:HNO3→NO2-→N2。1molHNO3完全转化理论上消耗甲醇的质量为(3)纳米Fe可还原去除水中的硝酸盐污染物。已知:i.纳米Fe具有很高的活性,易被氧化使表面形成氧化层ii.纳米Fe将NO3-还原为NO3-→FeNO2①纳米Fe的制备原理:FeSO4+2NaBH4+6H2O=2B(OH)3+Fe+7H2↑+Na2SO4;已知电负性H>B,则该反应中氧化剂是(填化学式)。②检验还原后的溶液中存在NH4+的实验方法是③溶液初始pH较低有利于NO3-的去除,其可能的原因是氢能(19分)氢能,氢和氧进行化学反应释放出的化学能,是一种二次清洁能源,被誉为“21世纪终极能源”,也是在碳达峰、碳中和的大背景下,加速开发利用的一种清洁能源。3.绿色能源是未来能源发展的方向。可以用以下方法制备氢气。I.甲烷和水蒸气催化制氢气。主要反应如下:i.CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)
△H=+206.2kJ•mol1ii.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
△H=41.2kJ•mol1(1)反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的△H=kJ•mol1。(2)在容积不变的绝热密闭容器中发生反应i,下列能说明反应达到平衡状态的是(填标号)。A.气体混合物的密度不再变化B.CH4消耗速率和H2的生成速率相等C.CO的浓度保持不变D.气体平均相对分子质量不再变化E.体系的温度不再发生变化(3)恒定压强为P0MPa时,将n(CH4):n(H2O)=1:3的混合气体投入反应器中发生反应i和ii,平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。
①图中表示CO2的物质的量分数与温度的变化曲线是(填字母)。②结合图中数据,其他条件不变,若要H2的产量最大,最适宜的反应温度是(填标号)。A.550~600℃
B.650~700℃
C.750~800℃在其他条件不变的情况下,向体系中加入CaO可明显提高平衡体系中H2的含量,原因是。③600℃时,反应ii的平衡常数的计算式为Kp=(Kp是以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。Ⅱ.电解法制氢气。某科研小组设计如图所示电解池,利用CO2和H2O在碱性电解液中制备水煤气(H2、CO),产物中H2和CO的物质的量之比为1∶1。(4)电极B是极,生成水煤气的电极反应式为。四、氨氮废水的处理(19分)研究人员合成了一种普鲁士蓝(PB)改性的生物炭(BC)复合材料(BCPB),并将其应用于氨氮废水(含NH3、NH44.资料:①普鲁士蓝(PB)是亚铁氰化铁的俗称,化学式为Fe4②BCPB中,PB负载在BC表面,没有产生新化学键,各自化学性质保持不变。Ⅰ.复合材料BCPB的合成(1)下列关于ⅰ中HCN参与反应的说法正确的是(填字母)。a.提供H+,与Feb.提供H+,与OHc.提供CN-,与Fed.提供CN-,与K(2)ⅱ中分离得到K4FeCN(3)ⅲ中生成普鲁士蓝反应的离子方程式为。(4)添加造孔剂可以增加BC的孔道数目和容量。造孔剂的造孔原理之一是在一定条件下分解产生气体。700℃时,KHCO3造孔原理的化学方程式为Ⅱ.氨氮废水处理用NH4Cl溶液模拟氨氮废水。实验发现pH=2时,在BCPB体系中加入Hⅰ.Feⅱ.·OH将氨氮氧化为N(5)ⅱ的离子方程式为。(6)用BCPB和H2O混合处理1000L某氨氦含量(以NH4Cl质量计算)为120mg⋅L①实验中消耗的H2O2的质量至少为②处理后的废水中氨氮含量为mg⋅L-1(废水体积变化忽略不计),达到了污水排放标准要求(五、乙烯合成二酮(22分)5.以乙烯为原料合成二酮H的路线如下:(1)有机物H所含官能团的名称为,有机物G的结构简式为。(2)D的同分异构体中,与其具有相同官能团的有种(不考虑对映异构),其中核磁共振氢谱上只有三组峰的结构简式为。(3)有机物H的某种同分异构体W为,分析预测其可能的化学性质,参考Ⅰ的示例,完成下表。序号结构特征反应试剂、条件反应形成的新结构反应类型ⅠCH=CHH2,催化剂,加热CH2CH2加成反应Ⅱ①银氨溶液,加热②氧化反应ⅢOH③CH=CH④(4)下列说法正确的是___________(填写序号)。A.有机物A中碳原子采取sp3杂化B.有机物E存在顺反异构体C.有机物F分子中含有1个手性碳原子D.有机物G→H
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