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…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年滬科版拓展型課程化學下冊月考試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、如圖是硫元素的“價-類”二維圖;圖中箭頭表示物質之間的相互轉化。下列有關說法錯誤的是。
A.c、f、g分別轉化為d、e、h的反應都可以是化合反應B.a與c可以發(fā)生氧化還原反應,且氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2C.c與過氧化鈉反應得到的產物是g和O2D.b存在于火山口附近或地殼的巖層中2、在給定條件下,下列選項所示的物質間轉化能實現(xiàn)的是A.B.C.D.3、下列氣體不可用排水法來收集的氣體是A.NOB.NO2C.H2D.CH44、某小組擬以(NH4)2S2O8與NaOH溶液在約55℃時制取Na2S2O8(已知:溫度超過90℃時,NH3可將S2O還原為SO);裝置如圖所示。下列說法中錯誤的是。
A.該裝置的加熱方式為水浴加熱B.該裝置出口應連接的裝置是C.通入N2的目的是排出反應產生的NH3,防止NH3將S2O還原D.當反應溫度高于55℃時,可停止加熱,并滴加NaOH溶液以降低溫度5、某小組利用下面的裝置進行實驗;②;③中溶液均足量,操作和現(xiàn)象如下表。
實驗操作現(xiàn)象Ⅰ向盛有Na2S溶液的①中持續(xù)通入CO2至過量②中產生黑色沉淀;溶液的pH降低;
③中產生白色渾濁,該渾濁遇酸冒氣泡Ⅱ向盛有NaHCO3溶液的①中持續(xù)通入H2S氣體至過量現(xiàn)象同實驗Ⅰ
資料:CaS遇水完全水解。
由上述實驗得出的結論不正確的是A.③中白色渾濁是CaCO3B.②中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+==CuS↓+2H+C.實驗Ⅰ①中發(fā)生的反應是:CO2+H2O+S2?==CO32?+H2SD.由實驗Ⅰ和Ⅱ不能比較H2CO3和H2S酸性的強弱6、為探究Na2SO3溶液的性質,在白色點滴板的a、b、c、d四個凹槽中滴入Na2SO3溶液;再分別滴加下圖所示的試劑:
對實驗現(xiàn)象的“解釋或結論”錯誤的是()
A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)7、根據所學知識回答下列問題。
(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序為__。
(2)已知:常溫時,H2R的電離平衡常數Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,則0.1mol?L-1的NaHR溶液顯__(填“酸”;“中”或“堿”)性。
(3)實驗室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作為__,若將AlCl3溶液蒸干并灼燒至恒重;得到的物質為___(填化學式)。
(4)25℃時,將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分攪拌后,銀離子濃度由大到小的順序是___(填標號);③中銀離子的濃度為_____mol?L-1。(氯化銀的Ksp=1.8×10-10)
①100mL0.1mol?L-1鹽酸②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液。
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液④100mL蒸餾水8、水豐富而獨特的性質與其結構密切相關。
(1)對于水分子中的共價鍵,依據原子軌道重疊的方式判斷,屬于_________鍵;依據O與H的電負性判斷,屬于_________共價鍵。
(2)水分子中,氧原子的價層電子對數為_________,雜化軌道類型為_________。
(3)下列事實可用“水分子間存在氫鍵”解釋的是_________(填字母序號)。
a.常壓下;4℃時水的密度最大。
b.水的沸點比硫化氫的沸點高160℃
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強。
(4)水是優(yōu)良的溶劑,常溫常壓下極易溶于水,從微粒間相互作用的角度分析原因:_________(寫出兩條)。
(5)酸溶于水可形成的電子式為_________;由于成鍵電子對和孤電子對之間的斥力不同,會對微粒的空間結構產生影響,如中H-N-H的鍵角大于中H-O-H的鍵角,據此判斷和的鍵角大?。篲_______(填“>”或“<”)。9、晶體硼熔點為1873K;其結構單元為正二十面體,結構如圖所示。氮化硼(BN)有多種相結構,例如六方相氮化硼與立方相氮化硼,結構如圖所示,六方相氮化硼與石墨相似,具有層狀結構;立方相氮化硼是超硬材料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)硼原子有___種不同能量的電子,第二周期中,第一電離能介于硼元素與氮元素之間的元素有___種。
(2)晶體硼為___(填晶體類型),結構單元由___個硼原子構成,共含有___個B-B鍵。
(3)關于氮化硼兩種晶體的說法,正確的是___。
a.立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵。
b.六方相氮化硼層間作用力??;所以質地軟。
c.兩種晶體均為分子晶體。
d.兩種晶體中的B-N鍵均為共價鍵。
(4)NH4BF4是合成氮化硼納米管的原料之一,1molNH4BF4含有___mol配位鍵。10、某有機物的結構簡式如圖所示:
(1)1mol該有機物和過量的金屬鈉反應最多可以生成________H2。
(2)該物質最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物質的量之比為________。11、以下是合成乙酰水楊酸(阿司匹林)的實驗流程圖;請你回答有關問題:
已知:阿司匹林;水楊酸和乙酸酐的相對分子量分別為:180、138、102.
(1)制取阿司匹林的化學反應方程式為_________________;反應類型____________;
(2)水楊酸分子之間會發(fā)生縮合反應生成聚合物,寫出用除去聚合物的有關離子方程式______________________________________________;
(3)抽濾裝置如圖所示,儀器A的名稱___________;該操作時在儀器A中加入濾紙,用蒸餾水濕潤后,應________(選擇下列正確操作的編號);再轉移液體①微開水龍頭;②開大水龍頭;③微關水龍頭;④關閉水龍頭。
(4)下列有關抽濾的說法中正確的是________
A.抽濾是為了加快過濾速率;得到較大顆粒的晶體。
B.不宜用于過濾膠狀沉淀或顆粒太小的沉淀。
C.當吸濾瓶內液面高度快達到支管口時;應拔掉鏈接支管口的橡皮管,從支管口倒出。
D.將晶體轉移至布氏漏斗時;若有晶體附在燒杯內壁,應用蒸餾水淋洗至布氏漏斗中。
E.洗滌沉淀時;應使洗滌劑快速通過沉淀。
(5)用冷水洗滌晶體的目的_______________________;
(6)取2.000g水楊酸、5.400g乙酸酐反應,最終得到產品1.566g。求實際產率_______;12、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉,是白色砂狀或淡黃色粉末狀固體,易溶于水、不溶于醇,該物質具有強還原性,在空氣中易被氧化為NaHSO4,75℃以上會分解產生SO2。是重要的有機合成原料和漂白劑。
制取Na2S2O4常用甲酸鈉法:控制溫度60~70℃,在甲酸鈉(HCOONa)的甲醇溶液中,邊攪拌邊滴加Na2CO3甲醇溶液,同時通入SO2,即可生成Na2S2O4。反應原理如下:2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2
(1)如圖,要制備并收集干燥純凈的SO2氣體,接口連接的順序為:a接__,__接__,__接__。制備SO2的化學方程式為___。
(2)實驗室用圖裝置制備Na2S2O4。
①Na2S2O4中硫元素的化合價為___。
②儀器A的名稱是___。
③水浴加熱前要通一段時間N2,目的是___。
④為得到較純的連二亞硫酸鈉,需要對在過濾時得到的連二亞硫酸鈉進行洗滌,洗滌的方法是___。
⑤若實驗中所用Na2SO3的質量為6.3g,充分反應后,最終得到mg純凈的連二亞硫酸鈉,則連二亞硫酸鈉的產率為___(用含m的代數式表示)。13、某化學小組用下列裝置和試劑進行實驗,探究O2與KI溶液發(fā)生反應的條件。
供選試劑:質量分數為30%的H2O2溶液、0.1mol·L-1的H2SO4溶液、MnO2固體、KMnO4固體。
(1)小組同學設計甲;乙、丙三組實驗;記錄如下:
。
操作。
現(xiàn)象。
甲。
向裝置I的錐形瓶中加入MnO2固體,向裝置I的____中加入質量分數為30%的H2O2溶液;連接裝置I;III,打開活塞。
裝置I中產生無色氣體并伴隨大量白霧;裝置III中有氣泡冒出;溶液迅速變藍。
乙。
向裝置II中加入KMnO4固體;連接裝置II;III,點燃酒精燈。
裝置III中有氣泡冒出;溶液不變藍。
丙。
向裝置II中加入____,向裝置III中再加入適量0.1mol·L-1的H2SO4溶液;連接裝置II;III,點燃酒精燈。
裝置III中有氣泡冒出;溶液變藍。
(2)丙實驗中O2與KI溶液反應的離子方程式為___________________________________。
(3)對比乙、丙實驗可知,O2與KI溶液發(fā)生反應的適宜條件是__________。為進一步探究該條件對反應速率的影響;可采取的實驗措施是____________________________。
(4)由甲、乙、丙三組實驗推測,甲實驗中可能是I中的白霧使溶液變藍。為了驗證推測,可將裝置I中產生的氣體通入_________(填字母)溶液中,依據實驗現(xiàn)象來證明白霧中含有H2O2。A.酸性KMnO4B.FeCl2C.H2S(5)資料顯示:KI溶液在空氣中久置的過程中會被緩慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。該小組同學取20mL久置的KI溶液,向其中加入幾滴淀粉溶液,結果沒有觀察到溶液顏色變藍,他們猜想可能是發(fā)生了反應___________________________________(寫離子方程式)造成的,請設計實驗證明他們的猜想是否正確:___________________________________。14、根據所學知識回答下列問題。
(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序為__。
(2)已知:常溫時,H2R的電離平衡常數Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,則0.1mol?L-1的NaHR溶液顯__(填“酸”;“中”或“堿”)性。
(3)實驗室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作為__,若將AlCl3溶液蒸干并灼燒至恒重;得到的物質為___(填化學式)。
(4)25℃時,將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分攪拌后,銀離子濃度由大到小的順序是___(填標號);③中銀離子的濃度為_____mol?L-1。(氯化銀的Ksp=1.8×10-10)
①100mL0.1mol?L-1鹽酸②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液。
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液④100mL蒸餾水評卷人得分三、工業(yè)流程題(共8題,共16分)15、銦(In)是一種稀散金屬,常與其他金屬礦石伴生,回收氧化鋅煙塵(主要成分是ZnO,還含少量PbO、FeS、等)中的金屬銦的工藝流程如下:
已知:室溫下,金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。金屬離子開始沉淀pH(離子濃度為時)1.363完全沉淀pH2.784.3
回答下列問題:
(1)In為49號元素,常以+3價形式存在于化合物中,基態(tài)In原子的價電子排布式為_______。
(2)“中性浸出”的過程為:先加入稀硫酸和適量氧化劑氧化酸浸氧化鋅煙塵;反應結束前半個小時加入CaO調整pH=5.0~5.2。
①與稀反應的化學方程式為_______。
②氧化酸浸過程中,中的硫元素被氧化為該反應的離子方程式為_______。
③氧化劑用量對中性浸出效果的影響如圖所示。最佳氧化劑用量為_______。
④“中浸渣”的主要成分為_______(填化學式)。
(3)萃取時,發(fā)生反應代表有機萃取劑。
①反萃取時,宜選用的試劑X為_______。
②實驗室進行萃取和反萃取時,均需要使用的玻璃儀器有_______。
(4)“置換”后的濾液可返回_______(填“濾液1”或“濾液2”)中利用。
(5)“置換”時鋅粉的利用率為99.5%,若想獲得6.9kg海綿銦,需要使用鋅粉_______kg(保留兩位小數)。16、工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為氧化鋁;含少量氧化鐵)制取鋁的過程如圖所示:
請回答:
(1)試劑1為_______(填化學式),①~④轉化中屬于氧化還原反應的是_______(填序號);
(2)沉淀B的化學式為_______,寫出該物質發(fā)生鋁熱反應的化學方程式_______;(3)電解F,當轉移0.6mol電子時,可制得鋁_______g;
(4)沉淀D是藥物“胃舒平”的主要成分,可用于治療胃酸(稀鹽酸)過多,寫出該反應的離子方程式_______;
(5)②中發(fā)生反應的離子方程式為_______。17、鋁是一種重要金屬:
(1)鋁與NaOH溶液反應的化學方程式為:_________________。
(2)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為A12O3,還有少量的Fe2O3;泥沙等雜質)提取氧化鋁作冶煉鋁的原料,提取的操作過程如下:
①I和II步驟中分離溶液和沉淀的操作是;_________________________;
②沉淀M中除含有泥沙外,一定還含有__________,固體N是__________;
③濾液X中,含鋁元素的溶質的化學式為_________________,請寫出向濾液X中通入過量CO2所發(fā)生反應的離子方程式____________________________;
④請寫出實驗室制取A1(OH)3的離子方程式:__________________________。18、某興趣小組設計了利用MnO(含少量鐵的氧化物和不溶性雜質)制備二氧化錳的兩種方案流程如下:
已知:
①MnO+H2NCOONH4→+2H2OMnCO3↓+2NH3·H2O
②MnO易被空氣中氧化;難溶于水;受熱易分解;其他硝酸鹽相對難分解。
請回答:
(1)方案一中鐵元素以_______(填化學式)被除去。
(2)下列說法正確的是_______。A.步驟Ⅱ中,真空加熱主要是為了防止被氧化B.步驟Ⅲ中,氨基甲酸銨溶液的制備應在水中先通氨氣至飽和,再通至飽和C.步驟Ⅳ和Ⅴ,步驟Ⅳ所得的濾液3和步驟Ⅴ生成的氣體可以循環(huán)利用D.方案二與方案一相比,方案二相對比較環(huán)保(3)過濾后,步驟Ⅴ,為了得到更多進行了以下操作。請選出合理的操作(操作不能重復使用)并排序:將帶有沉淀的濾紙折卷→_______。
a.將濾紙包放入坩堝后;在泥三角上如裝置1朝向擺放;
b.將濾紙包放入坩堝后;在泥三角上如裝置2朝向擺放;
c.加熱時;不斷轉動坩堝使濾紙完全灰化;
d.先加熱裝置3中a處,再加熱b處;
e.先加熱裝置3中b處;再加熱a處;
f.將沉淀轉移至在石英玻璃管中繼續(xù)灼燒氧化。
(4)步驟Ⅰ,硝酸的質量分數選取50%,不能過大或者過小的理由是_______。
(5)由碳酸錳在空氣中灼燒獲得的結構比較疏松,步驟Ⅵ用硫酸溶解其中的后,再用合適濃度的氧化后,可得到結構相對致密的重質精品。寫出其中發(fā)生的離子反應方程式_______。19、將少量氯水加入到NaI溶液中”的學生實驗產生了大量含碘廢液。某研究小組用該含碘廢液制備NaI固體,實驗流程如下:
已知:反應②2I?+2Cu2++SO32?+H2O=2CuI↓+SO42?+2H+
回答下列問題:
(1)產生含碘廢液的離子方程式為____________________________________。
(2)①中I2與Na2SO3溶液反應的離子方程為_________________________________。
(3)③中CuI發(fā)生了_____(填“氧化”或“還原”)反應,當有95.5gCuI參與反應,電子轉移的數目為_______________,若還原產物只有NO2,寫出該反應的化學方程式______________。
(4)化合物B中含兩種元素,鐵元素與另一種元素物質的量之比為3:8,則化合物B的化學式為____________。
(5)反應⑤中生成黑色固體和無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體,黑色固體的俗稱為磁性氧化鐵,則⑤的化學方程式為_____________________________________________。20、我國青海查爾汗鹽湖蘊藏豐富的鹽業(yè)資源。經分析知道,該湖水中含有高濃度的Na+、K+、Mg2+及Cl-等。利用鹽湖水可得到某些物質。其主要工業(yè)流程如下:
請根據上述流程;回答下列問題:
(1)利用湖水得到晶體(A)的方法是_________結晶法(填“降溫”或“蒸發(fā)”)。
(2)操作Ⅰ的名稱為___________,此操作適用于分離__________________。
(3)本流程中分別采用條件1和條件2獲得不同晶體,所依據的物理量是__________。
a.摩爾質量b.溶解度c.溶解性d.熔沸點。
(4)檢驗鉀肥中是否含有Na+的實驗方法是___________,若含有Na+,能觀察到的現(xiàn)象是___________。若需得到高純度的鉀肥,可以采用的提純方法為_________。
(5)水氯鎂石的化學式可表示為MgCl2·xH2O;若通過實驗確定x,其實驗步驟設計為:
①先稱坩堝質量、再稱_________________質量;
②高溫充分灼燒;
③____________;
④再稱量;
⑤____________操作。根據實驗數據計算χ時;所需的化學方程式為:
MgCl2·xH2O________+________+_________。21、央視網2019年6月17日報道;針對近年來青蒿素在全球部分地區(qū)出現(xiàn)的“抗藥性”難題,我國著名藥學家;諾貝爾生理學或醫(yī)學獎獲得者屠呦呦及其團隊,經過多年攻堅,提出應對“青蒿素抗藥性”難題的切實可行治療方案。從青蒿(粉末)中提取青蒿素的方法以萃取原理為基礎,主要有乙醚浸提法和汽油浸提法。青蒿素為白色針狀晶體,易溶于乙醇、乙醚、苯和汽油等有機溶劑,不溶于水,熔點為156~157℃,沸點為389.9℃,熱穩(wěn)定性差,汽油浸提法的主要工藝流程如下圖所示。
注:汽油的沸點為40~200℃?;卮鹣铝袉栴}:
(1)超聲提取的原理是在強大的超聲波作用下,使青蒿細胞乳化、擊碎、擴散,超聲波提取的優(yōu)點是___________;時間短、溫度低等。
(2)操作1的名稱為________,如圖所示為操作Ⅱ的實驗裝置圖(部分夾持裝置已略),圖中A、B、C、D錯誤的是_______(填標號)。
(3)已知青蒿素在95%乙醇中的溶解度隨溫度的升高而升高,則操作Ⅲ為____________;過濾、洗滌、干燥。
(4)通過控制其他實驗條件不變,來研究原料粒度、提取時間和提取溫度對青蒿素提取速率的影響,其結果如下圖所示,采用的最佳原料粒度、提取時間和提取溫度分別為________。
(5)將青蒿素加入滴有酚酞的NaOH溶液中,青蒿素的溶解量較小,加熱并攪拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液紅色變淺,說明青蒿素與_________(填標號)具有相似的性質。
A乙醇B乙酸甲酯C乙醛D果糖。
(6)已知青蒿素的分子式為C15H22O5(相對分子質量為282),將28.2g青蒿素樣品在燃燒管中充分燃燒,將燃燒后的產物依次通過盛有足量P2O5和堿石灰的干燥管,盛有堿石灰干燥管增重的質量為______g。22、某同學在實驗室以α-呋喃甲醛()為原料制備α-呋喃甲醇()和α-呋喃甲酸();過程如下:
相關物質性質如下表:。物質α-呋喃甲醛α-呋喃甲醇α-呋喃甲酸乙醚常溫性狀無色或淺黃色液體無色透明液體白色針狀固體無色透明液體熔、沸點/℃-36.5
161.7-31
171131
230-232-116.3
34.6相對分子量969811274溶解性微溶于水,易溶于乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、苯溶于水、可混溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿水溶性:36g/L(20℃)微溶于水
回答下列問題:
(1)步驟①所用裝置(夾持儀器已省略)如圖,盛放NaOH溶液的儀器名稱為_____________。
(2)步驟②中操作I是_____________,步驟③中操作II是_____________,操作II前需要向乙醚混合液中加入無水MgSO4,其目的是_________________________________________。
(3)向水層中加入濃鹽酸,反應的化學方程式為_____________________________________。
(4)步驟④操作III包括_____________;過濾、洗滌、干燥。
(5)本實驗呋喃甲酸的產率為_____________%(保留三位有效數字),進一步提純α-呋喃甲酸,若重結晶時加入過多的蒸餾水,則會導致α-呋喃甲酸的產率_____________(填“偏低”“偏高”或“不影響”)。評卷人得分四、原理綜合題(共4題,共8分)23、煤和石油通常都含有硫的化合物;燃燒生成的二氧化硫成為大氣主要污染物之一。二氧化硫的治理已成為當前研究的課題。其催化氧化的過程如圖1所示:
(1)已知:I.SO2(g)+V2O5(s)SO3(g)+V2O4(s)△H1=+24kJ?mol-1
Ⅱ.2V2O4(s)+O2(g)2V2O5(s)△H2=-244kJ?mol-1
①SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H3=___kJ?mol-1。
②活化分子比普通分子高出的能量稱為活化能,則反應Ⅱ的正反應活化能為__(用字母E1~E6表示)kJ?mol-1。
③總反應速率一般由慢反應決定,從圖1中分析決定V2O5催化氧化SO2的反應速率的是反應__(填“I”或“Ⅱ”)。
(2)某溫度下,向2L的恒容密閉容器中充入等物質的量的SO2和O2,測得SO2的物質的量變化如圖2所示:
①第5min時反應達到平衡,v(SO3)=____mol?L-1?min-1,O2的轉化率為_____
②該溫度下,反應的平衡常數K=______(精確到0.01)。24、十九大報告提出“要像對待生命一樣對待生態(tài)環(huán)境”;對硫;氮等元素形成的有毒有害氣體進行處理成為科學研究熱點。請回答下列問題:
Ⅰ.SO2主要來源于含硫燃料的燃燒,燃煤發(fā)電廠常利用反應2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g)ΔH=-681.8kJ/mol對煤進行脫硫處理以減少SO2的排放。T℃時,將煤燃燒產生的氣體收集于一密閉容器中,發(fā)生上述反應,測得各物質的濃度與反應時間的關系如下:。時間(min)
濃度(mol?L-1)01020304050O21.000.790.600.600.640.64CO200.420.800.800.880.88
(1)10~20min內,平均反應速率v(SO2)=__;升高溫度,該反應的平衡常數K__(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)30min后,只改變某一條件,反應重新達到平衡。根據上表中的數據判斷,改變的條件可能是___(填字母)。
A.通入一定量的O2
B.加入一定量的碳酸鈣粉末。
C.適當縮小容器的體積。
D.加入合適的催化劑。
Ⅱ.NOx的排放主要來自于汽車尾氣,NOx的脫除方法基本一致;即設法將其轉化為氮氣。
(3)已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=-113kJ/mol
6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g)ΔH2=-227kJ/mol
4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)ΔH3=-57kJ/mol
則2O3(g)=3O2(g)是___反應(填“放熱”或“吸熱”),O3氧化脫除氮氧化物的總反應是NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)ΔH4=___kJ/mol,最后將NO2與恰當的還原劑反應轉化為N2而脫除。
(4)常見的汽車尾氣處理原理是使尾氣(含適當比例的NO;CO)通過裝有高效催化劑的處理裝置;發(fā)生反應:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。請根據以下相關數據,分析采用此法能否有效消除NO、CO尾氣污染___(填“能”或“否”),理由是__(通過必要的計算加以說明)。反應25℃時的平衡常數反應I:2NO(g)N2(g)+O2(g)K1=1×1030反應II:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)K2=1×10-92
(5)用NH3催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染,其反應原理為:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g)。一定溫度下,在某恒定壓強為P的密閉容器中充入一定量的NO、NO2和NH3,達到平衡狀態(tài)后,容器中含n(NO)=amol,n(NO2)=2amol,n(NH3)=2amol,n(N2)=2bmol,且N2(g)的體積分數為請計算此時的平衡常數Kp=__(用只含P的代數式表示,且化至最簡式。已知:對于有氣體參加的反應,可用某組分的平衡分壓代替物質的量濃度計算平衡常數,記作KP。某組分的平衡分壓=P×該組分的物質的量分數)。25、亞硝酰氯(NOCl)是有機物合成中的重要試劑,為紅褐色液體或黃色氣體,具有刺鼻惡臭味,遇水反應生成一種氫化物和兩種氧化物。某學習小組在實驗用C12和NO制備NOCl并測定其純度;相關實驗(裝置略去)如下。請回答:
(1)制備Cl2發(fā)生裝置可______(填大寫字母),反應的離子方程式為_______。
(2)欲收集一瓶干燥的氯氣,選擇裝置,其連接順序為:a→________(按氣流方向,用小寫字母表示),若用到F,其盛裝藥品為_________。
(3)實驗室可用下圖裝置制備亞硝酰氯(NOCl)
①實驗室也可用B裝置制備NO,上圖X裝置的優(yōu)點為__________(至少寫出兩點)
②檢驗裝置氣密性并裝入藥品,打開k2,然后再打開____(填“k1”或“k3”),通入一段時間氣體,其目的為________;然后進行其他操作,當Z有一定量液體生成時,停止實驗。
③若無裝肖Y,則Z中NOCl可能發(fā)生反應的化學方程式為_________
(4)取Z中所得液體mg溶于水,配制成250mL溶液,取出25.00mL,以K2CrO4溶液為指示劑,用cmol/LAgNO3標準溶液滴定至終點,消耗標準溶液的體積為22.50mL.已知:Ag2CrO4為磚紅色固體;Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12,則亞硝酰氯(NOC1)的質量分數為____(用代數式表示,不必化簡)。26、研究二氧化硫;氮氧化物等大氣污染物的治理具有重要意義;請回答下列問題:
I.為減少SO2的排放;將煤轉化為清潔氣體燃料。已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.4kJ·mol-1
(1)寫出焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式_________________________。
(2)洗滌含SO2的煙氣,含以下物質的溶液可作洗滌劑的是____________________。
A.NaHSO3B.NaHCO3C.BaCl2D.FeCl3
II.NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。
(3)汽車尾氣中生成NO的反應為:N2(g)+O2(g)?2NO(g)ΔH>0
①T℃時,2L密閉氣缸中充入4molN2和1molO2發(fā)生反應,5min后達平衡,測得NO為1mol。計算該溫度下,N2的平均反應速率v(N2)=_______________,反應的平衡常數K=____________。
②如圖曲線a表示該反應在溫度T℃下N2的物質的量隨時間的變化,曲線b表示該反應在某一起始條件改變時N2的物質的量隨時間的變化,則改變的條件可能是____________(寫出一條即可)III.汽車燃油不完全燃燒時會產生CO。
(4)有人設想按2CO(g)=2C(s)+O2(g)反應除去CO,但事實上該反應在任何溫度下都不能實現(xiàn),由此判斷該反應的ΔH_______0。(填寫“>”;“<”或者“=”)
(5)在汽車尾氣系統(tǒng)中安裝催化轉化器可降低尾氣中污染物的排放,其反應為:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。已知該反應在570K時的平衡常數的數值為1×1059,但反應速率極慢。為了提高尾氣的凈化效率在實際操作中最可行的措施是_____。
A.升高溫度B.增大壓強C.使用高效催化劑評卷人得分五、有機推斷題(共1題,共3分)27、G是一種治療心血管疾病的藥物;合成該藥物的一種路線如下。
已知:R1CH2BrR1CH=CHR2
完成下列填空:
(1)寫出①的反應類型_______。
(2)反應②所需的試劑和條件_______。
(3)B中含氧官能團的檢驗方法_______。
(4)寫出E的結構簡式_______。
(5)寫出F→G的化學方程式_______。
(6)寫出滿足下列條件,C的同分異構體的結構簡式_______。
①能發(fā)生銀鏡反應;②能發(fā)生水解反應;③含苯環(huán);④含有5個化學環(huán)境不同的H原子。
(7)設計一條以乙烯和乙醛為原料(其它無機試劑任選)制備聚2-丁烯()的合成路線_______。(合成路線常用的表達方式為:AB目標產物)參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、C【分析】【詳解】
A.硫的+4價氧化物;酸及鹽的轉化為+6相應化合物都可以通過氧氣氧化;這些反應都是化合反應,A項正確;
B.硫化氫與二氧化硫反應生成硫和水:SO2+2H2S=3S+2H2O;反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2,B項正確;
C.過氧化鈉具有氧化性,SO2具有還原性,SO2與過氧化鈉反應生成硫酸鈉;C項錯誤;
D.游離態(tài)的硫存在于火山口附近或地殼的巖層中;D項正確;
故選:C。2、B【分析】【詳解】
A.因為酸性:所以反應不發(fā)生,所以不能實現(xiàn);A錯誤;
B.通過鋁熱反應:可以實現(xiàn)B正確;
C.乙醇的催化氧化反應為:C錯誤;
D.乙醇消去反應制取乙烯反應為:D錯誤;
故選B。3、B【分析】【分析】
【詳解】
A.NO難溶于水;NO能用排水法收集,故不選A;
B.NO2和水反應生成硝酸和NO,NO2不能用排水法收集;故選B;
C.H2難溶于水,H2能用排水法收集,故不選C;
D.CH4難溶于水,CH4能用排水法收集;故不選D;
選B;4、B【分析】【詳解】
A.由題給信息可知反應在約55℃時進行;則應水浴加熱,以便控制反應溫度,故A正確;
B.氨氣極易溶于水;需要防止倒吸,導管不能插入液面以下,故B錯誤;
C.制取Na2S2O8,應避免Na2S2O8被還原而變質,則通入N2的目的是排出反應產生的NH3;故C正確;
D.當反應溫度高于55℃時;為避免副反應發(fā)生,則可加入氫氧化鈉溶液,以達到降溫的目的,同時要停止加熱,故D正確;
答案選B。5、C【分析】【詳解】
由操作和現(xiàn)象可知,①CO2過量發(fā)生2CO2+2H2O+S2-═2HCO3-+H2S,②中發(fā)生H2S+Cu2+═CuS↓+2H+,③中二氧化碳與石灰水反應生成白色渾濁是CaCO3。
A.由上述分析可知,③中白色渾濁是CaCO3;故A正確;
B.②中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+═CuS↓+2H+;產生黑色沉淀,溶液的pH降低,故B正確;
C.實驗Ⅰ①中CO2過量發(fā)生的反應是2CO2+2H2O+S2?═2HCO3?+H2S;故C錯誤;
D.由強酸制取弱酸的原理及實驗Ⅰ和Ⅱ不能比較H2CO3和H2S酸性的強弱;故D正確。
故選C。6、D【分析】【詳解】
A.a中反應為I2+SO+H2O===SO+2H++2I-,還原性SO>I-;A正確;
B.b中反應為2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O;B正確;
C.Na2SO3溶液使酚酞溶液變紅,是因為SO32-水解生成OH-所致,加入BaCl2溶液后,生成BaSO3沉淀,從而使溶液中c(OH-)不斷減小;C正確;
D.即使不變質,在酸性條件下,NO也把SO氧化成SO生成BaSO4沉淀;D錯誤。
故選D。二、填空題(共8題,共16分)7、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發(fā)生電離:NaHCO3=Na++電離產生是會發(fā)生電離作用:H++也會發(fā)生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發(fā)生電離、水解作用都會消耗離子導致c(Na+)>c();電離產生H+使溶液顯酸性;水解產生OH-,使溶液顯堿性。由于其水解作用大于電離作用,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),但鹽水解程度是微弱的,主要以鹽電離產生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產生,還有H2O電離產生,而只有電離產生,故離子濃度:c(H+)>c(),因此該溶液中各種離子濃度由大到小的順序為:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();
(2)在0.1mol?L-1的NaHR溶液中,存在HR-的電離作用:HR-R2-+H+,電離產生H+使溶液顯酸性,同時也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數Kh=<Ka2=5.60×10-8,說明HR-的電離作用大于水解作用;因此NaHR溶液顯酸性;
(3)AlCl3是強酸弱堿鹽,在溶液中會發(fā)生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導致溶液變渾濁,由于水解產生HCl,因此根據平衡移動原理,若用固體配制溶液時,將其溶解在一定量的濃鹽酸中,增加了H+的濃度,就可以抑制鹽的水解,然后再加水稀釋,就可以得到澄清溶液;若將AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向進行直至水解完全,HCl揮發(fā)逸出,得到的固體是Al(OH)3,然后將固體灼燒至恒重,Al(OH)3分解產生Al2O3和H2O,最后得到的固體是Al2O3;
(4)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都會抑制物質的溶解,溶液中Ag+、Cl-濃度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。
①100mL0.1mol?L-1鹽酸中c(Cl-)=0.1mol/L;
②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;
④100mL蒸餾水中不含Cl-、Ag+;對氯化銀在水中溶解無抑制作用。
它們抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,該溶液中含有的c(Ag+)最大;則這四種液體物質中銀離子濃度由大到小的順序是:②>④>①>③;
③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度積常數Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,則該溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L?!窘馕觥縞(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸將AlCl3(s)溶解在較濃的鹽酸中,然后加水稀釋Al2O3②>④>①>③6.0×10-108、略
【分析】【詳解】
(1)對于水分子中的共價鍵,依據原子軌道重疊的方式判斷,屬于鍵;O與H的電負性不同;共用電子對偏向于O,則該共價鍵屬于極性共價鍵;
(2)水分子中,氧原子的價層電子對數為雜化軌道類型為sp3;
(3)a.水中存在氫鍵;導致冰的密度小于水的密度,且常壓下,4℃時水的密度最大,a正確;
b.水分子間由于存在氫鍵,使分子之間的作用力增強,因而沸點比同主族的H2S高,b正確;
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強的原因是其中的共價鍵的鍵能更大;與氫鍵無關,c錯誤;
故選ab;
(4)極易溶于水的原因為NH3和H2O極性接近;依據相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力;
(5)的電子式為有1對孤電子對,有2對孤電子對,孤電子對之間的排斥力大于孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力,水中鍵角被壓縮程度更大,故和的鍵角大?。?gt;【解析】(1)極性。
(2)4sp3
(3)ab
(4)NH3和H2O極性接近;依據相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力。
(5)>9、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個能量不同的能級上;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素;
(2)由晶體硼熔點為1873K可知,晶體硼為熔沸點高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結構中,每5個面共用一個頂點,每個面擁有這個頂點的每2個面共用一個B-B鍵,每個面擁有這個B-B鍵的
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力??;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網狀結構,屬于原子晶體;
d.非金屬元素之間易形成共價鍵;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構成,NH4+中N原子和其中一個H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個F原子之間存在一個配位鍵。
【詳解】
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個能量不同的能級上,則有3種不同能量的電子;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素,則介于硼元素與氮元素之間的有Be、C、O三種元素,故答案為:3;3;
(2)由晶體硼熔點為1873K可知,晶體硼為熔沸點高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結構中,每5個面共用一個頂點,每個面擁有這個頂點的每個等邊三角形擁有的頂點為20個等邊三角形擁有的頂點為×20=12;每2個面共用一個B-B鍵,每個面擁有這個B-B鍵的每個等邊三角形占有的B-B鍵為20個等邊三角形擁有的B-B鍵為×20=30;故答案為:12;30;
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵,則立方相氮化硼中含有σ鍵,不存在π鍵,故錯誤;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力小,導致其質地軟,故正確;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網狀結構,屬于原子晶體,故錯誤;
d.非金屬元素之間易形成共價鍵;所以N原子和B原子之間存在共價鍵,故正確;
bd正確,故答案為:bd;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構成,NH4+中N原子和其中一個H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個F原子之間存在一個配位鍵,所以含有2個配位鍵,則1molNH4BF4含有2mol配位鍵,故答案為:2?!窘馕觥竣?3②.3③.原子晶體④.12⑤.30⑥.bd⑦.210、略
【分析】【分析】
由結構簡式可知;分子中含-OH;-COOH、碳碳雙鍵,結合醇、羧酸、烯烴的性質來解答。
【詳解】
(1)該有機物中的-OH、-COOH均與Na反應,金屬鈉過量,則有機物完全反應,1mol該有機物含有2mol羥基和1mol羧基,由2-OH~H2↑、2-COOH~H2↑可知,和過量的金屬鈉反應最多可以生成1.5molH2;
故答案為:1.5mol;
(2)-OH、-COOH均與Na反應,-COOH與NaOH、NaHCO3反應,則1mol該物質消耗1.5molNa、1molNaOH、1molNaHCO3,則n(Na):n(NaOH):n(NaHCO3)=1.5mol:1mol:1mol=3:2:2;
故答案為:3∶2∶2?!窘馕觥竣?1.5mol②.3∶2∶211、略
【分析】【詳解】
(1)水楊酸和乙酸酐在濃硫酸的條件下發(fā)生取代反應生成乙酰水楊酸,方程式為:(2)在除去聚合物并提純阿司匹林的過程中;可以將阿司匹林與碳酸氫鈉反應使羧基變?yōu)轸人徕c,且酯基不水解,這樣使阿司匹林溶于水,聚合物難溶于水,將聚合物除去,再將阿司匹林的鈉鹽鹽酸酸化可得阿司匹林,過程中涉及的離子方程式為:
.(3)該儀器的名稱為布氏漏斗。布氏漏斗中加入濾紙,用蒸餾水濕潤后,應先微開水龍頭,不能大開,避免濾紙破損。故選①。(4)A.抽濾能為了加快過濾速率,但不能使沉淀的顆粒變大,故錯誤;B.顆粒太小的沉淀不能用抽濾的原因是顆粒太小的容易在濾紙上形成一層密實的沉淀,不容易透過,故正確;C.當吸濾瓶內液面高度快達到支管口時,應拔掉吸濾瓶上的橡皮管,從吸濾瓶上口倒出溶液,而不能從吸濾瓶支管口倒出溶液,故錯誤;D.將晶體轉移至布氏漏斗時,若有晶體附在燒杯內壁,應用濾液來淋洗布氏漏斗,因為濾液是飽和溶液,沖洗是不會使晶體溶解,同時又不會帶入雜質,故錯誤;E.洗滌沉淀時,應先關小水龍頭,然后蒸餾水緩緩淋洗,再打開水龍頭抽濾,不能使洗滌劑快速通過沉淀,故錯誤。故選B。(5)阿司匹林在冷水中的溶解度減小,所以用冷水洗滌晶體可以除去晶體表面附著的雜質,并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗。(6)根據方程式分析,乙酸酐過量,用水楊酸計算阿司匹林的質量為g,實際產率為=60%?!窘馕觥咳〈磻际下┒发貰除去晶體表面附著的雜質,并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗60%12、略
【分析】【詳解】
(1)亞硫酸鈉和硫酸反應生成二氧化硫,反應的方程式為:Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O,生成的二氧化硫含有水蒸氣,可用濃硫酸干燥,用向上排空氣法收集,且用堿石灰吸收尾氣,避免污染環(huán)境,則連接順序為a接b;c接f,g接d;
(2)①Na2S2O4中硫元素的化合價為+3;
②由裝置可知;儀器A的名稱為恒壓滴液漏斗;
③實驗時應避免Na2S2O4和HCOONa被氧化,可應先通入二氧化硫,排凈系統(tǒng)中的空氣,防止加熱時Na2S2O4和HCOONa被氧化,也可通一段時間N2;排凈系統(tǒng)中的空氣;
④洗滌連二亞硫酸鈉時應與空氣隔離;洗滌劑可用甲醇或乙醇,洗滌過程為:在無氧環(huán)境中,向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復2-3次;
⑤設連二亞硫酸鈉理論產率為x;根據硫原子守恒:
2Na2SO3~Na2S2O4
252174
6.3gx
則解得x=4.35g,產率為:【解析】bcfgdNa2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O+3恒壓滴液漏斗排凈系統(tǒng)中的空氣向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復2-3次13、略
【分析】【分析】
(1)甲實驗:根據裝置Ⅰ不要加熱制取氧氣可以知道利用的是雙氧水的分解;過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣,I中產生無色氣體并伴隨大量白霧;Ⅲ中有氣泡冒出,溶液迅速變藍說明生成碘單質;
(2)碘離子具有還原性;在酸性條件下能夠被氧化氧化成碘單質,據此寫出反應的離子方程式;
(3)對比乙、丙實驗可以知道,O2與KI溶液發(fā)生反應的適宜條件酸性環(huán)境;酸溶液中氫離子濃度不同,裝置Ⅲ中出現(xiàn)藍色的速率不同;
(4)證明Ⅰ中產生的氣體中含有雙氧水;氧氣和雙氧水都具有氧化性,需要利用不同性質進行檢驗;
(5)該小組同學取20mL久置的KI溶液;向其中加入幾滴淀粉溶液,結果沒有觀察到溶液顏色變藍,可能是生成的碘單質在堿溶液中發(fā)生反應生成碘化鉀;碘酸鉀,驗證是否正確是在未變藍色的溶液中滴入稀硫酸觀察是否變藍。
【詳解】
(1)甲實驗:根據裝置Ⅰ不需要加熱制取氧氣可以知道利用的是雙氧水的分解,過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣,向Ⅰ的錐形瓶中加入MnO2固體,向Ⅰ的分液漏斗中加入30%H2O2溶液;連接Ⅰ;Ⅲ,打開活塞,Ⅰ中產生無色氣體并伴隨大量白霧;Ⅲ中有氣泡冒出,溶液迅速變藍說明生成碘單質,故答案為:分液漏斗;
(2)碘離子具有還原性,在酸性條件下能夠被氧化成碘單質,據此寫出反應的離子方程式為:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O,故答案為:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O;
(3)向裝置Ⅱ中加入KMnO4固體,連接裝置II、III,點燃酒精燈,Ⅲ中有氣泡冒出,溶液不變藍,向Ⅱ中加入KMnO4固體,Ⅲ中加入適量0.1mol·L-1的H2SO4溶液,連接Ⅱ、Ⅲ,點燃酒精燈,Ⅲ中有氣泡冒出,溶液變藍。對比乙、丙實驗可以知道,O2與KI溶液發(fā)生反應的適宜條件是:酸性環(huán)境;為進一步探究該條件對反應速率的影響;可采取的實驗措施是:使用不同濃度的稀硫酸作對比實驗,故答案為:酸性環(huán)境;使用不同濃度的稀硫狻作對比實驗;
(4)A.高錳酸鉀溶液能夠將雙氧水氧化;導致高錳酸鉀溶液褪色,而氧氣不與高錳酸鉀溶液反應,如果高錳酸鉀溶液褪色可證明混合氣體中含有雙氧水,故A正確;
B.氧氣和高錳酸鉀溶液都能夠氧化亞鐵離子;無法證明混合氣體中含有雙氧水,故B錯誤;
C.高錳酸鉀和氧氣都能夠氧化硫化氫;無法用硫化氫檢驗混合氣體中是否含有雙氧水,故C錯誤;
故答案為:A;
(5)KI溶液在空氣中久置的過程中會被緩慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。該小組同學取20mL久置的KI溶液,向其中加入幾滴淀粉溶液,結果沒有觀察到溶液顏色變藍,他們猜想可能是發(fā)生了反應的離子方程式為3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O,設計實驗證明他們的猜想是否正確的實驗方案為:在上述未變藍的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液,觀察現(xiàn)象,若溶液變藍則猜想正確,否則錯誤,故答案為:3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O;在上述未變藍的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液;觀察現(xiàn)象,若溶液變藍則猜想正確,否則錯誤。
【點睛】
在做探究性實驗的題目時,根據資料,如果沒有得到預期的實驗結果,那么除了資料中給的化學反應,還要考慮酸性或堿性環(huán)境的影響,結合題目的上下文進行聯(lián)系,綜合考慮得出結論。這是解答此類題目時的難點?!窘馕觥糠忠郝┒稫MnO4固體O2+4I-+4H+=2I2+2H2O酸性環(huán)境使用同體積不同濃度的稀硫酸做對比實驗A3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O在上述未變藍的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液,觀察現(xiàn)象,若溶液變藍則猜想正確,否則錯誤14、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發(fā)生電離:NaHCO3=Na++電離產生是會發(fā)生電離作用:H++也會發(fā)生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發(fā)生電離、水解作用都會消耗離子導致c(Na+)>c();電離產生H+使溶液顯酸性;水解產生OH-,使溶液顯堿性。由于其水解作用大于電離作用,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),但鹽水解程度是微弱的,主要以鹽電離產生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產生,還有H2O電離產生,而只有電離產生,故離子濃度:c(H+)>c(),因此該溶液中各種離子濃度由大到小的順序為:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();
(2)在0.1mol?L-1的NaHR溶液中,存在HR-的電離作用:HR-R2-+H+,電離產生H+使溶液顯酸性,同時也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數Kh=<Ka2=5.60×10-8,說明HR-的電離作用大于水解作用;因此NaHR溶液顯酸性;
(3)AlCl3是強酸弱堿鹽,在溶液中會發(fā)生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導致溶液變渾濁,由于水解產生HCl,因此根據平衡移動原理,若用固體配制溶液時,將其溶解在一定量的濃鹽酸中,增加了H+的濃度,就可以抑制鹽的水解,然后再加水稀釋,就可以得到澄清溶液;若將AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向進行直至水解完全,HCl揮發(fā)逸出,得到的固體是Al(OH)3,然后將固體灼燒至恒重,Al(OH)3分解產生Al2O3和H2O,最后得到的固體是Al2O3;
(4)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都會抑制物質的溶解,溶液中Ag+、Cl-濃度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。
①100mL0.1mol?L-1鹽酸中c(Cl-)=0.1mol/L;
②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;
④100mL蒸餾水中不含Cl-、Ag+;對氯化銀在水中溶解無抑制作用。
它們抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,該溶液中含有的c(Ag+)最大;則這四種液體物質中銀離子濃度由大到小的順序是:②>④>①>③;
③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度積常數Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,則該溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L?!窘馕觥縞(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸將AlCl3(s)溶解在較濃的鹽酸中,然后加水稀釋Al2O3②>④>①>③6.0×10-10三、工業(yè)流程題(共8題,共16分)15、略
【分析】【分析】
氧化鋅煙塵中性浸出,過濾分離得到濾液1,濾液1為ZnSO4,中性渣主要含加入硫酸酸浸,過濾得到濾液2和酸浸渣,酸浸渣為濾液2中主要含有In3+、Fe3+;加入P204+260號溶劑由萃取,再加入酸反萃取后,加入Zn置換得到海綿銦。
【詳解】
(1)In為第五周期第ⅢA族元素,基態(tài)In原子的價電子排布式為故答案為:
(2)①加入稀硫酸浸泡過程中,與稀反應生成和沉淀,反應的化學方程式為故答案為:
②氧化酸浸過程中,中的硫元素被氧化為MnO2被還原為Mn2+,則發(fā)生反應的離子方程式為故答案為:
③“中性浸出”時要盡可能使鋅元素浸出;銦元素不浸出,根據題圖判斷,最佳氧化劑用量為1%,故答案為:1%;
④由上述分析可知,“中浸渣”的主要成分為故答案為:
(3)①反萃取過程中,需要加入酸溶液讓萃取反應的平衡逆向移動,從流程中看出宜選用稀故答案為:稀
②萃取和反萃取后需要分液;則均需要使用的玻璃儀器有燒杯;分液漏斗,故答案為:燒杯、分液漏斗;
(4)“置換”后的濾液中含有大量可返回濾液1中利用,故答案為:濾液1;
(5)“置換”過程中發(fā)生反應則需要消耗的Zn的質量為故答案為:5.88?!窘馕觥?1)
(2)1%
(3)稀燒杯;分液漏斗。
(4)濾液1
(5)5.8816、略
【分析】鋁土礦的主要成分為氧化鋁,含少量氧化鐵,由流程可知,加入氫氧化鈉,氧化鐵不和堿反應,氧化鋁可與氫氧化鈉反應生成四羥基合鋁酸鈉和水;過濾后得到的沉淀B為Fe2O3;濾液A中含氫氧化鈉和偏鋁酸鈉;通入二氧化碳,二氧化碳和四羥基合鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉,二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸氫鈉,過濾得到氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉溶液;灼燒氫氧化鋁得到氧化鋁和水,電解氧化鋁得到鋁和氧氣;碳酸氫鈉溶液和氧化鈣反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉,氫氧化鈉用來堿浸,以此來解答。
【詳解】
(1)由上述分析可知;試劑1為NaOH,氧化鐵不和堿反應,氧化鋁可與氫氧化鈉反應生成四羥基合鋁酸鈉和水;①~④轉化過程中只有④有化合價變化,即④為氧化還原反應,故答案為:NaOH;④;
(2)由上述分析可知沉淀B為Fe2O3,三氧化二鐵發(fā)生鋁熱反應的方程式為2A1+Fe2O3Al2O3+2Fe,故答案為:Fe2O3;2A1+Fe2O3Al2O3+2Fe;
(3)電解氧化鋁的方程式為2Al2O34A1+3O2↑;設得到鋁的質量為m;
解得m==5.4g;故答案為:5.4;
(4)D是氫氧化鋁,是藥物胃舒平的主要成分,可與鹽酸反應治療胃酸過多的離子反應為:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;故答案為:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;
(5)偏鋁酸鈉溶液通入過量的二氧化碳反應生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉,②中離子方程式為CO2+Al(OH)=Al(OH3)↓+HCO故答案為:CO2+Al(OH)=Al(OH)3↓+HCO【解析】NaOH④Fe2O32Al+Fe2O3Al2O3+2Fe5.4Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OCO2+Al(OH)=Al(OH3)↓+HCO17、略
【分析】【分析】
(1)鋁與NaOH溶液反應為Al、NaOH、H2O反應,生成NaAlO2和H2。
(2)①I和II步驟中分離溶液和沉淀的操作是固;液分離的方法;
②沉淀M中除含有泥沙外,一定還含有Fe2O3,固體N是Al(OH)3的分解產物;
③濾液X中,含鋁元素的溶質的化學式為NaAlO2,向濾液X中通入過量CO2所發(fā)生反應為NaAlO2與過量二氧化碳生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉;
④實驗室制取A1(OH)3;采用氯化鋁或硫酸鋁與氨水反應。
【詳解】
(1)鋁與NaOH溶液反應的化學方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。答案為:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(2)①I和II步驟中分離溶液和沉淀的操作是過濾;答案為:過濾;
②沉淀M中除含有泥沙外,一定還含有Fe2O3,固體N是Al(OH)3的分解產物Al2O3;答案為:Fe2O3;Al2O3;
③濾液X中,含鋁元素的溶質的化學式為NaAlO2,向濾液X中通入過量CO2所發(fā)生反應為AlO2-+CO2+2H2O=A1(OH)3↓+HCO3-;答案為:AlO2-+CO2+2H2O=A1(OH)3↓+HCO3-;
④實驗室制取A1(OH)3,采用氯化鋁或硫酸鋁與氨水反應,離子方程式為Al3++3NH3?H2O═A1(OH)3↓+3NH4+。答案為:Al3++3NH3?H2O═A1(OH)3↓+3NH4+?!窘馕觥竣?2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑②.過濾③.Fe2O3④.Al2O3⑤.NaAlO2⑥.AlO2-+CO2+2H2O=A1(OH)3↓+HCO3-⑦.Al3++3NH3?H2O═A1(OH)3↓+3NH4+18、略
【分析】【分析】
方案一利用MnO加入50%硝酸溶液浸取,調節(jié)pH、過濾后得到濾液1在真空加熱到250℃~300℃,洗滌后得到二氧化錳粗品,多步操作后得到二氧化錳精品;方案二在MnO和水中同時通入CO2和氨氣;浸取后得到濾液2,蒸發(fā);過濾得到的濾渣灼燒得到二氧化錳粗品,多步操作得到精品。
【詳解】
(1)方案一中通過調節(jié)溶液的pH,使鐵離子水解產生氫氧化鐵沉淀過濾而除去,故鐵元素以被除去;
(2)A.受熱易分解,其他硝酸鹽相對難分解,步驟Ⅱ中,真空加熱主要是為了使氧化生成二氧化錳;選項A錯誤;
B.步驟Ⅲ中,氨基甲酸銨溶液的制備應在MnO和水中同時通氨氣和進行反應;選項B錯誤;
C.步驟Ⅳ和Ⅴ,步驟Ⅳ所得的濾液3和步驟Ⅴ生成的氣體可以循環(huán)利用;選項C正確;
D.方案一有硝酸參與;產生氮的氧化物,故方案二與方案一相比,方案二相對比較環(huán)保,選項D正確;
答案選CD;
(3)過濾后,步驟Ⅴ,為了得到更多具體操作為b.將濾紙包放入坩堝后,在泥三角上如裝置2朝向擺放;d.先加熱裝置3中a處,再加熱b處;c.加熱時,不斷轉動坩堝使濾紙完全灰化;f.將沉淀轉移至在石英玻璃管中繼續(xù)灼燒氧化;答案為bdcf;
(4)步驟Ⅰ,硝酸的質量分數選取50%;因為濃度太小,反應速率太小,濃度過大容易被氧化而不利于MnO的溶解;在后續(xù)過濾中被濾除;
(5)步驟Ⅵ用硫酸溶解其中的后,再用合適濃度的氧化后,可得到結構相對致密的重質精品,高錳酸根離子與錳離子發(fā)生歸中反應生成二氧化錳,發(fā)生的離子反應方程式為【解析】(1)
(2)CD
(3)bdcf
(4)濃度太小,反應速率太小,濃度過大容易被氧化而不利于MnO的溶解;在后續(xù)過濾中被濾除。
(5)19、略
【分析】【詳解】
根據流程中的反應②發(fā)生反應:2I-+2Cu2++SO32-+H2O═2CuI↓+SO42-+2H+;過濾則得到碘化亞銅沉淀,碘化亞銅可以被硝酸氧化為碘單質,碘單質中加入鐵和水,會得到化合物B,是一種含有鐵元素和碘元素的化合物,在向其中加入碳酸氫鈉溶液,過濾可以得到碘化鈉的溶液,從而制得碘化鈉固體.
(1)將少量氯水加入到NaI溶液中,氯氣能將碘單質置換出來,發(fā)生的反應為:Cl2+2I—═I2+2Cl—;
(2)碘單質具有氧化性,亞硫酸根離子具有還原性,I2與Na2SO3溶液發(fā)生氧化還原反應,即I2+SO32—+H2O═SO42—+2I—+2H+;
(3)碘化亞銅可以被硝酸氧化為碘單質,碘元素的化合價升高,所以CuI被氧化;95.5gCuI的物質的量為0.5mol,每摩爾CuI被氧化為碘單質和銅離子需要失去2mol電子,則95.5gCuI被氧化電子轉移的數目為NA,若硝酸還原產物只有NO2,反應的化學方程式為:2CuI+8HNO3=2Cu(NO3)2+I2+4NO2+4H2O。
(4)化合物B,是一種含有鐵元素和碘元素的化合物,鐵元素與碘元素物質的量之比為3:8,則化合物B的化學式為Fe3I8;
(5)向碘化鐵的溶液中加入碳酸氫鈉溶液則生成黑色固體四氧化三鐵和二氧化碳無色氣體,發(fā)生的反應為:Fe3I8+8NaHCO3═Fe3O4+8NaI+8CO2↑+4H2O?!窘馕觥竣?Cl2+2I?=I2+2Cl?②.I2+SO32?+H2O=SO42?+2I?+2H+③.氧化④.NA⑤.2CuI+8HNO3=2Cu(NO3)2+I2+4NO2+4H2O⑥.Fe3I8⑦.Fe3I8+8NaHCO3=Fe3O4+8NaI+8CO2↑+4H2O20、略
【分析】【分析】
湖水中含有高濃度的Na+、K+、Mg2+及Cl-等,氯化鈉的溶解度受溫度影響不大,通過蒸發(fā)結晶得到晶體A,通過過濾得到食鹽晶體和溶液B,溶液B中含大量K+、Mg2+及Cl-,氯化鉀的溶解度受溫度影響較大,通加入冷水冷卻結晶,再次過濾得到得到鉀肥氯化鉀晶體和溶液C,溶液C中含大量Mg2+及Cl-;最后蒸發(fā)濃縮;冷卻結晶得到水氯鎂石。
【詳解】
(1)得到的晶體A主要是氯化鈉;氯化鈉的溶解度受溫度影響變化較小,所以得到晶體A的方法是蒸發(fā)結晶,故答案為:蒸發(fā);
(2)過濾可以將溶液和固體分離;所以操作Ⅰ的名稱為過濾,故答案為:過濾;不溶于液體的固體和液體;
(3)本流程中分別采用條件1和條件2獲得不同晶體,所依據是物質的溶解度,故答案為:b;
(4)鈉離子用焰色反應進行檢驗;火焰呈黃色,要得到較高純度的鉀肥,利用鉀鹽和鈉鹽在水中不同溫度時的溶解度不同而使它們相互分離,這種方法叫重結晶,故答案為:焰色反應;火焰呈黃色;重結晶;
(5)水氯鎂石在高溫的條件下反應,鎂離子水解生成氫氧化鎂,且產生的氯化氫不斷揮發(fā),使水解徹底,氫氧化鎂灼燒后分解得到氧化鎂,所以水氯鎂石分解生成氧化鎂、水和氯化氫,化學方程式為:MgCl2?xH2OMgO+2HCl+(x-1)H2O;結晶水的測定實驗步驟為:
①稱量:稱量坩堝質量;再稱坩堝和晶體樣品的總質量;
②加熱灼燒:使晶體MgCl2?xH2O完全轉化為MgO為止;
③冷卻:將坩堝放在干燥器里冷卻;
④稱量:稱量坩堝和MgO的總質量;
⑤重復②③④操作,若再次稱量的坩堝和MgO的總質量與第一次的差小于0.1g,則實驗成功;若大于0.1g,必須再重復②③④操作,也叫做恒重操作,直至兩次的差小于0.1g為止,取平均值,故答案為:坩堝和樣品;冷卻;恒重;MgO;2HCl;(x-1)H2O?!窘馕觥竣?蒸發(fā)②.過濾③.不溶于液體的固體和液體④.b⑤.焰色反應⑥.火焰呈黃色⑦.重結晶法⑧.坩堝和樣品⑨.冷卻⑩.恒重?.MgO?.2HCl?.(x-1)H2O21、略
【分析】【分析】
根據乙醚浸取法的流程可知;對青蒿進行干燥破碎,可以增大青蒿與乙醚的接觸面積,提高青蒿素的浸取率,用乙醚對青蒿素進行浸取后,過濾,可得濾液和濾渣,提取液經過蒸餾后可得青蒿素的粗品,對粗品加95%的乙醇,濃縮;結晶、過濾可得精品;
(1)根據乙醚浸取法的流程可知;對青蒿進行干燥破碎,可以增大青蒿與乙醚的接觸面積;
(2)根據上面的分析;操作I為過濾,需要的玻璃儀器依據裝置圖分析選擇玻璃儀器;提取液經過蒸餾后可得青蒿素的粗品;
(3)根據上面的分析可知,粗品中加9
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