用二氧化碳生产化工产品，有利于二氧化碳的大量回收，二氧化碳和乙二醇在ZnO或锌盐催化下可合...

用二氧化碳生产化工产品，有利于二氧化碳的大量回收，二氧化碳和乙二醇在ZnO或锌盐催化下可合成碳酸乙烯酯。

（1）锌基态原子核外电子排布式为_________________。

（2）锌盐水溶液中Zn2+可与H2O之间形成 [Zn(H2O)6]2+，其中提供空轨道的是______________（填微粒符号）。

（3）碳酸乙烯酯中碳原子杂化轨道类型为________；1mol碳酸乙烯酯中含有的σ键数目为________。

（4）阴离子X-与CO2互为等电子体且X-内含共价键和氢键，则X-的化学式为__________。

高三化学简答题困难题查看答案及解析

锌及其化合物在工农业生成中有广泛的应用，二氧化碳和乙二醇在ZnO或锌盐催化下可合成碳酸乙烯酯。

（1）基态锌原子的价电子排布式为_____________；在基态18O原子中，核外存在_____________对自旋相反的电子。

（2）乙二醇中C、H、O的电负性大小关系是_____________________；碳酸乙烯酯中碳原子的杂化轨道类型为_____________；1 mol碳酸乙烯酯中含有的σ键的数目为_____________________（设NA为阿伏加德罗常数的值）。

（3）锌盐的水溶液中Zn2+可与H2O形成[Zn(H2O)6]2+，其中提供空轨道的是_____________（填微粒符号），[Zn(H2O)6]2+中所含化学键的类型为_______________。

（4）阴离子X-与CO2互为等电子体且X-内含共价键和氢键，则X-的化学式为_______________。

（5）—种锌金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中金原子位于顶点，锌原子位于面心，则该合金中金原子与锌原子个数之比为_____________；若该晶体的晶胞棱长为a pm(1 pm=10-12 m)，则该合金的密度为_____________g • cm-3(列出计算式，不要求计算结果，阿伏加德罗常数的值为NA)。

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二氧化碳和乙二醇在氧化锌或锌盐催化下可合成碳酸乙烯酯。

回答下列问题：

（1）锌基态离子的价电子排布图为_______________；在基态18O原子中，核外电子存在_________种空间运动状态。

（2）乙二醇中C、H、O的电负性大小关系是__________ ；碳酸乙烯酯中碳原子的杂化轨道类型有___________；1mol 碳酸乙烯酯中含有的σ键的数目为__________NA。

（3）锌盐水溶液中Zn2+可与H2O之间形成[Zn(H2O)6]2+，配体中的配位原子是_________（填微粒符号），[Zn(H2O)6]2+中所含化学键的类型为__________________________。

（4）阴离子X-与CO2互为等电子体且X-内含共价键和氢键，则X-的化学式为______________。

（5）一种锌金合金晶体的立方体晶胞中，金原子位于顶点，锌原子位于面心，则该合金中金原子与锌原子的个数之比为_________；若该晶体的晶胞棱长为apm(1pm=10-12m)，则该合金的密度为_______g·cm-3（用NA表示阿伏加德罗常数的值，列出算式不要求结果）。

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二氧化碳和乙二醇在氧化锌或锌盐催化下可合成碳酸乙烯酯。

回答下列问题：

（1）锌基态离子的价电子排布图为_______________；在基态18O原子中，核外电子存在_________种空间运动状态。

（2）乙二醇中C、H、O的电负性大小关系是__________ ；碳酸乙烯酯中碳原子的杂化轨道类型有___________；1mol 碳酸乙烯酯中含有的σ键的数目为__________NA。

（3）锌盐水溶液中Zn2+可与H2O之间形成[Zn(H2O)6]2+，配体中的配位原子是_________（填微粒符号），[Zn(H2O)6]2+中所含化学键的类型为__________________________。

（4）阴离子X-与CO2互为等电子体且X-内含共价键和氢键，则X-的化学式为______________。

（5）一种锌金合金晶体的立方体晶胞中，金原子位于顶点，锌原子位于面心，则该合金中金原子与锌原子的个数之比为_________；若该晶体的晶胞棱长为apm(1pm=10-12m)，则该合金的密度为_______g·cm-3（用NA表示阿伏加德罗常数的值，列出算式不要求结果）。

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碳及其化合物在有机合成、能源开发等工农业方面具有十分广泛的应用。

I.工业生产精细化工产品乙二醛(OHC-CHO)

（1）乙醇(CH3CH2OH)液相硝酸氧化法：在Cu(NO3)2催化下，用稀硝酸氧化乙醇制取乙二醛，此反应的化学方程式为_______________。该法具有原料易得、反应条件温和等优点，但也存在比较明显的缺点____________。

（2）乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法

已知：2H2(g)+O2(g) 2H2O（g） ΔH=-484kJ/mol，化学平衡常数为K1

OHC-CHO(g)+2H2(g) HOCH2CH2OH(g)　 ΔH=-78kJ/mol，化学平衡常数为K2

则乙二醇气相氧化反应HOCH2CH2OH(g)+O2(g) OHC-CHO(g)+2H2O（g）的ΔH=______；相同温度下，该反应的化学平衡常数K=______(用含K1、K2的代数式表示)。

Ⅱ.CO2的综合利用

（3）一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中发生反应C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示，则下列说法正确的是______(填字母)。

a.反应达平衡状态时，混合气体的平均相对分子质量保持不变

b.A点的正反应速率比B点正反应速率小

C.550℃时，若充入氦气，则V正、V逆均减小，平衡不移动

d.T℃时，反应达平衡后CO2的转化率为66.7%

e. T℃时，若再充入1molCO2和1molCO，平衡不移动

（4）氨气、CO2在一定条件下可合成尿素，其反应为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)，右图表示合成塔中氨碳比a与CO2转化率ω的关系。a为{n(NH3)/n(CO2)}，b为水碳比{n(H2O)/n(CO2)}。则

①b应控制在______

a.1.5-1.6  b.1-1.1  c.0.6-0.7

②a应控制在4.0的理由是_________

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碳及其化合物在有机合成、能源开发等工农业方面具有十分广泛的应用。

I.工业生产精细化工产品乙二醛(OHC-CHO)

（1）乙醇(CH3CH2OH)液相硝酸氧化法：在Cu(NO3)2催化下，用稀硝酸氧化乙醇制取乙二醛，此反应的化学方程式为_______________。该法具有原料易得、反应条件温和等优点，但也存在比较明显的缺点____________。

（2）乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法

已知：2H2(g)+O2(g) 2H2O（g） ΔH=-484kJ/mol，化学平衡常数为K1

OHC-CHO(g)+2H2(g) HOCH2CH2OH(g)　 ΔH=-78kJ/mol，化学平衡常数为K2

则乙二醇气相氧化反应HOCH2CH2OH(g)+O2(g) OHC-CHO(g)+2H2O（g）的ΔH=______；相同温度下，该反应的化学平衡常数K=______(用含K1、K2的代数式表示)。

Ⅱ.CO2的综合利用

（3）一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中发生反应C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示，则下列说法正确的是______(填字母)。

a.反应达平衡状态时，混合气体的平均相对分子质量保持不变

b.A点的正反应速率比B点正反应速率小

C.550℃时，若充入氦气，则V正、V逆均减小，平衡不移动

d.T℃时，反应达平衡后CO2的转化率为66.7%

e. T℃时，若再充入1molCO2和1molCO，平衡不移动

（4）氨气、CO2在一定条件下可合成尿素，其反应为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)，右图表示合成塔中氨碳比a与CO2转化率ω的关系。a为{n(NH3)/n(CO2)}，b为水碳比{n(H2O)/n(CO2)}。则

①b应控制在______

a.1.5-1.6  b.1-1.1  c.0.6-0.7

②a应控制在4.0的理由是_________

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废物利用有利于环境保护、资源节约，一种从废催化剂（含ZnO、CuO及少量石墨、Fe2O3及MnO2等）回收铜并制取活性氧化锌的工艺流程如图：

（1）为提高酸浸的速率，还可采取的措施为___。

（2）“氧化”时2molMn2+被氧化为MnO(OH)2，需要(NH4)2S2O8的物质的量为___。

（3）已知Zn(OH)2性质与Al(OH)3类似，在“中和、沉淀”时pH不能过大，请用文字结合离子方程式解释原因___。

（4）“过滤3、洗涤”时，对所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶可得___（填主要物质的化学式）固体。

（5）“焙烧”过程中化学方程式为___。

（6）经测定，1kg废催化剂可得160g粗铜粉，又知粗铜粉中铜的质量分数为80%，则废催化剂中铜的质量分数为___%，若“酸浸”时硫酸浓度变小而又没有及时补充，则测定结果会比实际情况___（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

高三化学工业流程困难题查看答案及解析

实验室用氧化锌作催化剂、以乙二醇和碳酸氢钠为复合解聚剂常压下快速、彻底解聚聚对苯二甲酸乙二醇酯，同时回收对苯二甲酸和乙二醇。反应原理如下：

实验步骤如下：

步骤1：在题图1所示装置的四颈烧瓶内依次加入洗净的矿泉水瓶碎片、氧化锌、碳酸氢钠和乙二醇，缓慢搅拌，油浴加热至180 ℃，反应0.5 h。

步骤2：降下油浴，冷却至160 ℃，将搅拌回流装置改为图2所示的搅拌蒸馏装置，水泵减压，油浴加热蒸馏。

步骤3：蒸馏完毕，向四颈烧瓶内加入沸水，搅拌。维持温度在60 ℃左右，抽滤。

步骤4：将滤液转移至烧杯中加热煮沸后，趁热边搅拌边加入盐酸酸化至pH为1～2。用砂芯漏斗抽滤，洗涤滤饼数次直至洗涤滤液pH＝6，将滤饼摊开置于微波炉中微波干燥。

请回答下列问题：

(1) 步骤1中将矿泉水瓶剪成碎片的目的是______________________________。

(2) 步骤2中减压蒸馏的目的是____________________，蒸馏出的物质是________。

(3) 抽滤结束后停止抽滤正确的操作方法是________。若滤液有色，可采取的措施是________。

(4) 该实验中，不采用水浴加热的原因是________。

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“一碳化学”是指以研究分子中只含有一个碳原子的化合物(如CO、CO2、CH3OH等)为原料合成一系列化工产品的化学。

(一)工业上，在Cu2O/ZnO作催化剂的条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　 ΔH

(1)已知：CH3OH(l)=CH3OH (g)　 ΔH=+35.2 kJ·mol-1，根据下表：

反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的ΔH=_____ kJ·mol-1。

(2)向2L恒容密闭容器中通入1molCO(g)和2molH2(g)，发生反应合成甲醇，反应过程中n(CH3OH)与时间(t)及温度的关系如图所示。在500℃恒压条件下，请在图中画出反应体系中n(CH3OH)与时间(t)变化总趋势图________。

(二)CO2和H2在催化剂Cu/ZnO作用下可发生两个平行反应：

反应I：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　 ΔH1= -48.5kJ·mol-1

反应II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　　　　 ΔH2= +41.2kJ·mol-1

(3)控制CO2和H2初始投料比为1:3时，温度对CO2平衡转化率及甲醇和CO的产率的影响如图所示：

①由图可知温度升高CO产率上升，其主要原因是_____。

②由图可知获取甲醇最适宜的温度是_____。

(4)控制CO2和H2初始投料比为1:1.6，在300℃时，反应I已达到平衡状态，CO2的转化率为50%，甲醇的选择性为60%，此时容器体积为1.0L，若CO2初始加入量为2.0mol，则反应I的平衡常数是_____。

(三)以甲醇为主要原料电化学合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]的反应原理如下：4CH3OH+2CO+O22(CH3O)2CO+2H2O

(5)由图可知B极为电源_____(填“正”或“负”)极，阳极电极反应式是_____。

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乙二醛(OHC－CHO)是一种重要的精细化工产品。

Ⅰ．工业生产乙二醛

（1）乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法

在Cu(NO3)2催化下，用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛，反应的化学方程式为　　　　　　　　　 。该法具有原料易得、反应条件温和等优点，但也存在比较明显的缺点是　　　　　　　　　　　 。

（2）乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法

①　 已知：OHC－CHO(g)＋2H2(g)HOCH2CH2OH(g)　 ΔH＝－78 kJ·mol－1　 K1

2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　　 ΔH＝－484 kJ·mol－1　 K2

乙二醇气相氧化反应HOCH2CH2OH(g)＋O2(g)OHC—CHO(g)＋2H2O(g)的ΔH＝　　　　 kJ·mol－1。相同温度下，该反应的化学平衡常数K＝　　 (用含K1、K2的代数式表示)。

② 当原料气中氧醇比为1.35时，乙二醛和副产物CO2的产率与反应温度的关系如下图所示。反应温度在450～495℃之间和超过495℃时，乙二醛产率降低的主要原因分别是　　　　　　　　　 、　　　　　　　　　　　　　　

Ⅱ．乙二醛电解氧化制备乙醛酸(OHC—COOH)的生产装置如下图所示，通电后，阳极产生的Cl2 与乙二醛溶液反应生成乙醛酸。

（3）阴极电极式为　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（4）阳极液中盐酸的作用，除了产生氯气外，还有　　　　　　　　　　　　　　

（5）保持电流强度为a A，电解t min，制得乙醛酸m g，列式表示该装置在本次电解中的电流效率η＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(设：法拉第常数为f C·mol－1；η=)

高三化学实验题极难题查看答案及解析