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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年冀教版拓展型課程化學(xué)下冊(cè)月考試卷102考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共5題,共10分)1、某小組擬以(NH4)2S2O8與NaOH溶液在約55℃時(shí)制取Na2S2O8(已知:溫度超過(guò)90℃時(shí),NH3可將S2O還原為SO);裝置如圖所示。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是。
A.該裝置的加熱方式為水浴加熱B.該裝置出口應(yīng)連接的裝置是C.通入N2的目的是排出反應(yīng)產(chǎn)生的NH3,防止NH3將S2O還原D.當(dāng)反應(yīng)溫度高于55℃時(shí),可停止加熱,并滴加NaOH溶液以降低溫度2、下列裝置或操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿.實(shí)驗(yàn)室制取并收集O2B.構(gòu)成銅鋅原電池C.檢查裝置氣密性D.利用排空氣法收集CO23、硼氫化鈉(NaBH4)為白色粉末,熔點(diǎn)400℃,容易吸水潮解,可溶于異丙胺(熔點(diǎn):-101℃,沸點(diǎn):33℃),在干燥空氣中穩(wěn)定,吸濕而分解,是無(wú)機(jī)合成和有機(jī)合成中常用的選擇性還原劑。某研究小組采用偏硼酸鈉(NaBO2)為主要原料制備N(xiāo)aBH4;其流程如圖:下列說(shuō)法不正確的是()
A.NaBH4中H元素顯+1價(jià)B.操作③所進(jìn)行的分離操作是蒸餾C.反應(yīng)①為NaBO2+SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3D.實(shí)驗(yàn)室中取用少量鈉需要用到的實(shí)驗(yàn)用品有鑷子、濾紙、玻璃片和小刀4、對(duì)如表實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或操作的解釋或結(jié)論錯(cuò)誤的是編號(hào)現(xiàn)象或操作解釋或結(jié)論AKI淀粉溶液中滴入氯水變藍(lán),再通入藍(lán)色褪去具有漂白性B在的溶液中,加2滴酚酞顯淺紅色,微熱,溶液顏色加深鹽類水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)C向少量火柴頭的浸泡溶液中滴加和混合溶液后,產(chǎn)生白色沉淀火柴頭里含有氯元素D蒸餾時(shí),溫度計(jì)的球泡應(yīng)靠近蒸餾燒瓶支管口處此位置指示的是餾出物的沸點(diǎn)
A.AB.BC.CD.D5、下列溶液中各微粒濃度關(guān)系正確的是A.室溫下,pH=4的0.1mol/L的NaHC2O4溶液中:c()>c(H+)>c(H2C2O4)>c()B.0.1mol/L的CH3COONH4溶液中:c(CH3COO?)+c(CH3COOH)=c(NH3?H2O)+c()C.同溫下,兩種鹽溶液的濃度相同且pH(NaX)>pH(NaY),則c(X?)+c(OH?)>c(Y?)+c(OH?)D.向含有BaSO4、BaCO3的飽和溶液中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值減小(已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;Ksp(BaCO3)=2.58×10-9)評(píng)卷人得分二、填空題(共6題,共12分)6、晶體硼熔點(diǎn)為1873K;其結(jié)構(gòu)單元為正二十面體,結(jié)構(gòu)如圖所示。氮化硼(BN)有多種相結(jié)構(gòu),例如六方相氮化硼與立方相氮化硼,結(jié)構(gòu)如圖所示,六方相氮化硼與石墨相似,具有層狀結(jié)構(gòu);立方相氮化硼是超硬材料?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(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_(kāi)__(填晶體類型),結(jié)構(gòu)單元由___個(gè)硼原子構(gòu)成,共含有___個(gè)B-B鍵。
(3)關(guān)于氮化硼兩種晶體的說(shuō)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小;所以質(zhì)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(jià)鍵。
(4)NH4BF4是合成氮化硼納米管的原料之一,1molNH4BF4含有___mol配位鍵。7、向某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體M和N;一定條件下發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡后,只改變反應(yīng)的一個(gè)條件,測(cè)得容器中物質(zhì)的濃度;反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化如圖1、圖2所示。
回答下列問(wèn)題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。
(2)30min時(shí)改變的條件是____,40min時(shí)改變的條件是____,請(qǐng)?jiān)趫D2中畫(huà)出30min~40min的正逆反應(yīng)速率變化曲線以及標(biāo)出40min~50min內(nèi)對(duì)應(yīng)的曲線_____。
(3)0~8min內(nèi),_______;50min后,M的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)______(保留三位有效數(shù)字)。
(4)20min~30min內(nèi),反應(yīng)平衡時(shí)的平衡常數(shù)K=_______。8、研究CO還原NOx對(duì)環(huán)境的治理有重要意義;相關(guān)的主要化學(xué)反應(yīng)有:
ⅠNO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)ΔH1
Ⅱ2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH2<0
Ⅲ2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH3<0
(1)已知:每1mol下列物質(zhì)分解為氣態(tài)基態(tài)原子吸收的能量分別為。NO2COCO2NO819kJ1076kJ1490kJ632kJ
①根據(jù)上述信息計(jì)算ΔH1=_______kJ·molˉ1。
②下列描述正確的是_______。
A在絕熱恒容密閉容器中只進(jìn)行反應(yīng)Ⅰ;若壓強(qiáng)不變,能說(shuō)明反應(yīng)Ⅰ達(dá)到平衡狀態(tài)。
B反應(yīng)ⅡΔH<0;ΔS<0;該反應(yīng)在低溫下自發(fā)進(jìn)行。
C恒溫條件下;增大CO的濃度能使反應(yīng)Ⅲ的平衡向正向移動(dòng),平衡常數(shù)增大。
D上述反應(yīng)達(dá)到平衡后;升溫,三個(gè)反應(yīng)的逆反應(yīng)速率均一直增大直至達(dá)到新的平衡。
(2)在一個(gè)恒溫恒壓的密閉容器中,NO2和CO的起始物質(zhì)的量比為1∶2進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)在無(wú)分子篩膜時(shí)二氧化氮平衡轉(zhuǎn)化率和有分子篩膜時(shí)二氧化氮轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示,其中分子篩膜能選擇性分離出N2。
①二氧化氮平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因?yàn)開(kāi)______。
②P點(diǎn)二氧化氮轉(zhuǎn)化率高于T點(diǎn)的原因?yàn)開(kāi)______。
(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得,V正=k正·c2(NO)·c2(CO),V逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆為速率常數(shù);只與溫度有關(guān))。
①一定溫度下,向體積為1L的密閉容器中充入一定量的NO和CO,只發(fā)生反應(yīng)Ⅲ,在tl時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)n(CO)=0.1mol,n(NO)=0.2mol,n(N2)=amol,且N2占平衡總體積的1/4則:=_______。
②在t2時(shí)刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,在其它條件不變的情況下.t3時(shí)刻達(dá)到新的平衡狀態(tài)。請(qǐng)?jiān)趫D中補(bǔ)充畫(huà)出t2-t3-t4時(shí)段,正反應(yīng)速率的變化曲線_______。
9、以下是合成乙酰水楊酸(阿司匹林)的實(shí)驗(yàn)流程圖;請(qǐng)你回答有關(guān)問(wèn)題:
已知:阿司匹林;水楊酸和乙酸酐的相對(duì)分子量分別為:180、138、102.
(1)制取阿司匹林的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)________________;反應(yīng)類型____________;
(2)水楊酸分子之間會(huì)發(fā)生縮合反應(yīng)生成聚合物,寫(xiě)出用除去聚合物的有關(guān)離子方程式______________________________________________;
(3)抽濾裝置如圖所示,儀器A的名稱___________;該操作時(shí)在儀器A中加入濾紙,用蒸餾水濕潤(rùn)后,應(yīng)________(選擇下列正確操作的編號(hào));再轉(zhuǎn)移液體①微開(kāi)水龍頭;②開(kāi)大水龍頭;③微關(guān)水龍頭;④關(guān)閉水龍頭。
(4)下列有關(guān)抽濾的說(shuō)法中正確的是________
A.抽濾是為了加快過(guò)濾速率;得到較大顆粒的晶體。
B.不宜用于過(guò)濾膠狀沉淀或顆粒太小的沉淀。
C.當(dāng)吸濾瓶?jī)?nèi)液面高度快達(dá)到支管口時(shí);應(yīng)拔掉鏈接支管口的橡皮管,從支管口倒出。
D.將晶體轉(zhuǎn)移至布氏漏斗時(shí);若有晶體附在燒杯內(nèi)壁,應(yīng)用蒸餾水淋洗至布氏漏斗中。
E.洗滌沉淀時(shí);應(yīng)使洗滌劑快速通過(guò)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(yīng),最終得到產(chǎn)品1.566g。求實(shí)際產(chǎn)率_______;10、實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)生產(chǎn)食品香精菠蘿酯()的簡(jiǎn)易流程如下:
有關(guān)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)如表:。苯酚氯乙酸苯氧乙酸熔點(diǎn)/℃436299沸點(diǎn)/℃181.9189285
試回答下列問(wèn)題:
(1)反應(yīng)室I中反應(yīng)的最佳溫度是104℃,為較好地控制溫度在102℃~106℃之間,加熱時(shí)可選用___(選填字母)。
A.火爐直接加熱B.水浴加熱C.油浴加熱。
(2)分離室I采取的操作名稱是___。
(3)反應(yīng)室I中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。
(4)分離室II的操作為:①用NaHCO3溶液洗滌后分液;②有機(jī)層用水洗滌后分液;洗滌時(shí)不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,其原因是___(用化學(xué)方程式表示)。11、根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題。
(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序?yàn)開(kāi)_。
(2)已知:常溫時(shí),H2R的電離平衡常數(shù)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(shí)驗(yàn)室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作為_(kāi)_,若將AlCl3溶液蒸干并灼燒至恒重;得到的物質(zhì)為_(kāi)__(填化學(xué)式)。
(4)25℃時(shí),將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分?jǐn)嚢韬?,銀離子濃度由大到小的順序是___(填標(biāo)號(hào));③中銀離子的濃度為_(kāi)____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(píng)卷人得分三、實(shí)驗(yàn)題(共5題,共10分)12、某實(shí)驗(yàn)小組為了探究SO2的性質(zhì);設(shè)計(jì)了如下裝置;
實(shí)驗(yàn)步驟:
①先連接好裝置;檢查氣密性,再加入試劑;
②加熱A試管;
③將銅絲向上抽動(dòng)離開(kāi)液面。
(1)A試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。
(2)B試管中的現(xiàn)象是______。
(3)試管C無(wú)明顯現(xiàn)象;某小組取一部分反應(yīng)后的溶液,分別滴加以下試劑,請(qǐng)你預(yù)測(cè)能否生成沉淀,若生成沉淀,寫(xiě)出生成沉淀的化學(xué)式。
。加入試劑。
能否生成沉淀。
沉淀的化學(xué)式。
氯水。
_____________
__________
氨水。
__________
___________
13、草酸亞鐵晶體(FeC2O4?2H2O;M=180g/mol)呈淡黃色,可用作曬制藍(lán)圖。某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)其進(jìn)行了一系列探究。
I.純凈草酸亞鐵晶體熱分解產(chǎn)物的探究。
(1)氣體產(chǎn)物成分的探究。小組成員采用如下裝置(可重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
①按照氣流從左到右的方向,上述裝置的接口順序?yàn)閍→g→f→___________→尾氣處理裝置(儀器可重復(fù)使用)。
②實(shí)驗(yàn)前先通入一段時(shí)間N2,其目的為_(kāi)_________。
③實(shí)驗(yàn)證明了氣體產(chǎn)物中含有CO,依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)_________。
(2)小組成員設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明了A中分解后的固體成分為FeO,則草酸亞鐵晶體分解的化學(xué)方程式為_(kāi)_________。
(3)曬制藍(lán)圖時(shí),以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________。
Ⅱ.草酸亞鐵晶體樣品純度的測(cè)定:工業(yè)制得的草酸亞鐵晶體中常含有FeSO4雜質(zhì);測(cè)定其純度的步驟如下:
步驟1:稱取mg草酸亞鐵晶體樣品并溶于稀HSO4中;配成250mL溶液;
步驟2:取上述溶液25.00mL,用cmol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液V1mL;
步驟3:向反應(yīng)后溶液中加入適量鋅粉,充分反應(yīng)后,加入適量稀H2SO4,再用cmol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液V2mL。
(4)步驟2中滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為_(kāi)_________;步驟3中加入鋅粉的目的為_(kāi)_________。
(5)草酸亞鐵晶體樣品的純度為_(kāi)_________;若步驟1配制溶液時(shí)部分Fe2+被氧化變質(zhì),則測(cè)定結(jié)果將__________(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。14、烯烴是重要的有機(jī)化工原料。實(shí)驗(yàn)室主要用濃硫酸或濃磷酸作催化劑使醇脫水制取烯烴。某同學(xué)使用環(huán)己醇脫水制備環(huán)己烯。設(shè)計(jì)方案如下:
(一)主要儀器和試劑。
儀器:50mL圓底燒瓶;分餾柱、直形冷凝管、10mL量筒、分液漏斗、100mL錐形瓶、蒸餾頭、接液管。
試劑:10.0g(10.4mL;0.1mol)環(huán)己醇;5mL濃磷酸、氯化鈉、無(wú)水氯化鈣、5%碳酸鈉水溶液。
(二)查閱實(shí)驗(yàn)所涉及的反應(yīng)物、催化劑、產(chǎn)物的各種物理性質(zhì),列表如下:?;瘜W(xué)物質(zhì)相對(duì)分子。
質(zhì)量相對(duì)密度/
g·cm-3沸點(diǎn)/℃溶解性環(huán)己醇1000.96161.1稍溶于水磷酸(85%)981.83213易溶于水環(huán)己烯820.8983.3微溶于水
(三)實(shí)驗(yàn)流程。
請(qǐng)回答:
(1)加熱過(guò)程中,若忘記加沸石,應(yīng)如何操作?___
(2)將粗產(chǎn)品分去水層所需要用到的主要實(shí)驗(yàn)儀器是___。
(3)本實(shí)驗(yàn)用濃磷酸代替濃硫酸的優(yōu)點(diǎn):___。
(4)該實(shí)驗(yàn)的主要副產(chǎn)物為_(kāi)__(填物質(zhì)名稱)。
(5)在提純環(huán)己烯時(shí),用等體積的飽和食鹽水,而不用水的原因是___。加入3~4mL5%碳酸鈉溶液的目的是___。
(6)水浴蒸餾最后得到7.0g產(chǎn)品,則反應(yīng)的產(chǎn)率為_(kāi)__(保留2位有效數(shù)字)。15、Fe3O4是重要的化學(xué)試劑;鐵粉在氧氣中燃燒是制取它最為常見(jiàn)和快捷的方法.圖1是制取四氧化三鐵的系列裝置,A裝置用于制取二氧化碳?xì)怏w,并要求氣流穩(wěn)定,流速可控。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)圖2中儀器a的名稱是___________.
(2)根據(jù)題目要求;在圖2中最好選擇______(填序號(hào))作為A裝置.
(3)對(duì)圖2中裝置①進(jìn)行氣密性檢查的方法是___________;向分液漏斗中加足量水,過(guò)一會(huì)兒,水不再下滴,說(shuō)明裝置①的氣密性良好.
(4)在B裝置中發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________.
(5)當(dāng)產(chǎn)生的氣體與事先預(yù)熱的鐵粉接觸時(shí);在硬質(zhì)玻璃管中將觀察到的明顯現(xiàn)象是___________________________________________.
(6)若鐵粉被完全消耗;某同學(xué)為確定生成物中有+2價(jià)鐵,取少量生成物于試管中,加入適量的稀硫酸溶解.
①寫(xiě)出溶解過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_____________________________.
②寫(xiě)出確定+2價(jià)鐵所用試劑名稱、操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論___________________.16、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4),也稱為保險(xiǎn)粉,Na2S2O4易溶于水,難溶于甲醇,具有極強(qiáng)的還原性,易被空氣氧化,在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定。工業(yè)上常用制備N(xiāo)a2S2O4的方法有I鋅粉法;II甲酸鈉法。
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室模擬鋅粉法的裝置如下(加熱等輔助儀器略去)
(1)第一步,將A中生成的氣體通往B中進(jìn)行反應(yīng),B中裝的是顆粒度約為180μm的鋅粉與水形成的分散系,該分散系為_(kāi)__(填“溶液”、“膠體”或“懸濁液”)。在B裝置生成連二亞硫酸鋅的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)__。
(2)第二步,加入NaOH溶液,于28~35℃下反應(yīng)生成Na2S2O4和一種白色沉淀,沉淀的成分為_(kāi)__(寫(xiě)化學(xué)式)。
(3)第三步,將第二步的混合物過(guò)濾,并向?yàn)V液中加入固體NaCl,冷卻至20℃,便有Na2S2O4晶體析出;用平衡移動(dòng)的原理解釋加入NaCl固體的作用是___。
第四步,過(guò)濾,用甲醇洗滌濾渣,干燥,得到Na2S2O4晶體。
II.實(shí)驗(yàn)室模擬甲酸鈉法的裝置如下(加熱等輔助儀器略去)
第一步;在F裝置中加入甲酸鈉濃溶液;氫氧化鈉,甲醇(溶劑)的混合液;
第二步;向裝置F中通入二氧化硫;
第三步;75℃加熱一段時(shí)間,裝置中有晶體析出,并產(chǎn)生大量氣體;
第四步;過(guò)濾;洗滌、干燥,收集產(chǎn)品。
(4)裝置F中制備連二亞硫酸鈉的化學(xué)方程式可表示為_(kāi)__。
(5)已知某溫度下,H2SO3的電離常數(shù)為K1≈1.5×10-2,K2≈1.0×10-7,H2CO3的電離常數(shù)為K1≈4.4×10-7,K2≈4.7×10-11。裝置G用于吸收未反應(yīng)完的SO2和反應(yīng)產(chǎn)生的CO2。該溫度下當(dāng)G溶液中HSO3-、SO32-離子濃度相等時(shí),溶液的pH約為_(kāi)__。
甲酸鈉法于1968年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,繼而逐漸替代了鋅粉法生產(chǎn)連二亞硫酸鈉。與鋅粉法相比,甲酸鈉法的優(yōu)點(diǎn)在于___。評(píng)卷人得分四、工業(yè)流程題(共4題,共20分)17、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(guò)程如圖所示:
請(qǐng)回答:
(1)試劑1為_(kāi)______(填化學(xué)式),①~④轉(zhuǎn)化中屬于氧化還原反應(yīng)的是_______(填序號(hào));
(2)沉淀B的化學(xué)式為_(kāi)______,寫(xiě)出該物質(zhì)發(fā)生鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式_______;(3)電解F,當(dāng)轉(zhuǎn)移0.6mol電子時(shí),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(guò)多,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式_______;
(5)②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。18、H5IO6(正高碘酸)是用于光度法測(cè)定苯肼的試劑。工業(yè)上用NaIO3制備H5IO6的流程如圖:
(1)“反應(yīng)Ⅰ”可在如圖所示的裝置中進(jìn)行。該反應(yīng)生成不溶于水的Na2H3IO6的離子方程式為_(kāi)___。若要提高Cl2的利用率,可對(duì)裝置進(jìn)行改進(jìn)的措施為_(kāi)__。
(2)反應(yīng)Ⅱ生成不溶于水的黑色Ag5IO6,“濾液2”呈__(填“酸”“堿”或“中”)性。
(3)“無(wú)色氣體”為_(kāi)_(填化學(xué)式)。
(4)工業(yè)上為降低成本,減少對(duì)環(huán)境的污染,整個(gè)流程需要控制加入Cl2和AgNO3的物質(zhì)的量之比為n(Cl2)∶n(AgNO3)=__。
(5)H5IO6具有強(qiáng)氧化性,可將FeSO4氧化為H2FeO4,自身被還原為HIO3,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__。19、某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室以α-呋喃甲醛()為原料制備α-呋喃甲醇()和α-呋喃甲酸();過(guò)程如下:
相關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下表:。物質(zhì)α-呋喃甲醛α-呋喃甲醇α-呋喃甲酸乙醚常溫性狀無(wú)色或淺黃色液體無(wú)色透明液體白色針狀固體無(wú)色透明液體熔、沸點(diǎn)/℃-36.5
161.7-31
171131
230-232-116.3
34.6相對(duì)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(wèn)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_(kāi)____________。
(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(wú)水MgSO4,其目的是_________________________________________。
(3)向水層中加入濃鹽酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________。
(4)步驟④操作III包括_____________;過(guò)濾、洗滌、干燥。
(5)本實(shí)驗(yàn)呋喃甲酸的產(chǎn)率為_(kāi)____________%(保留三位有效數(shù)字),進(jìn)一步提純?chǔ)粒秽姿幔糁亟Y(jié)晶時(shí)加入過(guò)多的蒸餾水,則會(huì)導(dǎo)致α-呋喃甲酸的產(chǎn)率_____________(填“偏低”“偏高”或“不影響”)。20、碘酸鉀可用作食用鹽的加碘劑,為無(wú)色或白色顆?;蚍勰罱Y(jié)晶,加熱至560℃開(kāi)始分解,是一種較強(qiáng)的氧化劑,水溶液呈中性,溶解度在0℃時(shí)為4.74g,100℃時(shí)為32.3g。下圖是利用過(guò)氧化氫氧化法制備碘酸鉀的工業(yè)流程:
(1)步驟①需控制溫度在70℃左右,不能太高,可能的原因是_______;不能太低,原因是________________________
(2)寫(xiě)出步驟②中主要反應(yīng)的離子方程式:__________
(3)步驟⑤用冰水冷卻至0℃,過(guò)濾出碘酸鉀晶體,再用適量冰水洗滌2~3次。用冰水洗滌的優(yōu)點(diǎn)是_____________
(4)產(chǎn)品純度測(cè)定:取產(chǎn)品9.0g,加適量水溶解并配成250mL溶液。取出25.00mL該溶液并用稀硫酸酸化,加入過(guò)量的KI溶液,使碘酸鉀反應(yīng)完全,最后加入指示劑,用物質(zhì)的量濃度為1.00mol?L-1的Na2S2O3溶液滴定,消耗25.00mL該滴定液時(shí)恰好達(dá)到滴定終點(diǎn)。已知
①實(shí)驗(yàn)中可用_______作指示劑。
②產(chǎn)品的純度為_(kāi)____%(精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。求得的純度比實(shí)際值偏大,可能的原因是________________________。評(píng)卷人得分五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共1題,共5分)21、鈰外圍電子排布(n-2)f1(n-1)d1ns2是原子序數(shù)為58的一種最早有實(shí)際用途的稀土元素;鈰及其化合物的用途十分廣泛。
(1)鈰在元素周期表中的位置是_____;屬于_____區(qū)元素。
(2)硝酸鈰銨Ce(NH4)2(NO3)6中,N的雜化方式為_(kāi)____;Ce、C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)____。
(3)已知CeX3的熔點(diǎn)為CeF3:1460℃、CeCl3:848℃、CeBr3:732℃、CeI3:760℃,依F、Cl、Br、I順序,從CeX3中化學(xué)鍵的離子性和共價(jià)性說(shuō)明熔點(diǎn)的變化原因:______________________________________。
(4)鈰的一種氧化物具有獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)和較高的儲(chǔ)存和釋放氧的能力;可形成氧空位,具有催化氧化性能,有著十分廣闊的應(yīng)用開(kāi)發(fā)前景,其晶體結(jié)構(gòu)如圖所示:
這種鈰的氧化物的化學(xué)式為_(kāi)____;晶胞中氧離子的配位數(shù)為_(kāi)____。參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、B【分析】【詳解】
A.由題給信息可知反應(yīng)在約55℃時(shí)進(jìn)行;則應(yīng)水浴加熱,以便控制反應(yīng)溫度,故A正確;
B.氨氣極易溶于水;需要防止倒吸,導(dǎo)管不能插入液面以下,故B錯(cuò)誤;
C.制取Na2S2O8,應(yīng)避免Na2S2O8被還原而變質(zhì),則通入N2的目的是排出反應(yīng)產(chǎn)生的NH3;故C正確;
D.當(dāng)反應(yīng)溫度高于55℃時(shí);為避免副反應(yīng)發(fā)生,則可加入氫氧化鈉溶液,以達(dá)到降溫的目的,同時(shí)要停止加熱,故D正確;
答案選B。2、C【分析】【詳解】
A;氧氣密度大于空氣;應(yīng)選用向上排空氣法,故A錯(cuò)誤;
B、構(gòu)成原電池時(shí)電解液應(yīng)交換,在能有電子通過(guò)外電路,否則Zn直接與CuSO4反應(yīng);故B錯(cuò)誤;
C;關(guān)閉止水夾;從長(zhǎng)頸漏斗注入水,當(dāng)漏斗下端與燒瓶?jī)?nèi)液面差的高度在一段時(shí)間不變,可知?dú)饷苄粤己?,故C正確;
D;二氧化碳的密度比空氣密度大;應(yīng)從長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn)入,選擇向上排空氣法收集,故D錯(cuò)誤;
故選C。
【點(diǎn)睛】
在選擇收集氣體的裝置時(shí),根據(jù)氣體的密度和在水中的溶解度來(lái)選擇。如O2密度大于空氣難溶于水,則可以選擇向上排空氣法和排水法。3、A【分析】【詳解】
A.NaBH4中Na元素顯+1價(jià);B元素顯+3價(jià)、H元素顯-1價(jià);A錯(cuò)誤;
B.異丙胺沸點(diǎn)為33℃,將濾液采用蒸餾的方法分離,得到異丙胺和固體NaBH4;所以操作③所進(jìn)行的分離操作是蒸餾,B正確;
C.反應(yīng)①為NaBO2+SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3,H2作氧化劑;Na作還原劑,C正確;
D.鈉硬度小;且保存在煤油里,取用少量鈉需要用鑷子取出,濾紙吸干煤油,用小刀在玻璃片上切割,D正確;
故答案選A。4、A【分析】【詳解】
氯氣能氧化碘離子生成碘;碘具有氧化性;二氧化硫具有還原性,二氧化硫能還原碘生成碘離子,所以該實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)二氧化硫還原性而不是漂白性,故A錯(cuò)誤;
B.強(qiáng)堿弱酸鹽溶液呈堿性;向強(qiáng)堿弱酸鹽溶液中加入酚酞試液,溶液堿性越強(qiáng),溶液的顏色越深,該實(shí)驗(yàn)加熱后顏色加深,說(shuō)明鹽類水解為吸熱反應(yīng),故B正確;
C.火柴頭中含有檢驗(yàn)氯元素,應(yīng)把還原為酸性條件下,具有還原性,向少量的火柴頭浸泡液中滴加稀和發(fā)生的離子反應(yīng)為:出現(xiàn)白色沉淀,證明含有氯元素,故C正確;
D.蒸餾時(shí);溫度計(jì)測(cè)量餾分溫度,則蒸餾時(shí)溫度計(jì)的球泡應(yīng)靠近蒸餾燒瓶支管口處,此位置指示的是餾出物的沸點(diǎn),故D正確;
答案選A。
【點(diǎn)睛】
本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià),為高頻考點(diǎn),涉及顏色檢驗(yàn)、儀器的使用、鹽類水解、物質(zhì)性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),明確實(shí)驗(yàn)原理、儀器用途、物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵,易錯(cuò)選項(xiàng)是B,注意B中氯元素先轉(zhuǎn)化為氯離子再檢驗(yàn)氯離子。5、B【分析】【詳解】
A.室溫下,0.1mol/L的NaHC2O4溶液pH=4,說(shuō)明的電離作用大于其水解作用,所以c()>c(H2C2O4);A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)物料守恒可得c(CH3COO?)+c(CH3COOH)=c(NH3?H2O)+c();B正確;
C.兩種鹽溶液中都存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-),兩種溶液的pH(NaX)>pH(NaY),說(shuō)明溶液中c(H+):前者小于后者,由于兩種溶液中離子濃度都是陽(yáng)離子濃度的二倍,兩種鹽溶液濃度相同,c(Na+)相同,c(H+)越小,則離子總濃度就越小,故c(X?)+c(OH?)<c(Y?)+c(OH?);C錯(cuò)誤;
D.=由于其中含有BaSO4、BaCO3,所以向其中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值不變;仍等于兩種鹽的溶度積常數(shù)的比,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是B。二、填空題(共6題,共12分)6、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(gè)能量不同的能級(jí)上;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢(shì),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(diǎn)為1873K可知,晶體硼為熔沸點(diǎn)高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個(gè)面共用一個(gè)頂點(diǎn),每個(gè)面擁有這個(gè)頂點(diǎn)的每2個(gè)面共用一個(gè)B-B鍵,每個(gè)面擁有這個(gè)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(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體;
d.非金屬元素之間易形成共價(jià)鍵;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個(gè)H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個(gè)F原子之間存在一個(gè)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(gè)能量不同的能級(jí)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(shì),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(diǎn)為1873K可知,晶體硼為熔沸點(diǎn)高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個(gè)面共用一個(gè)頂點(diǎn),每個(gè)面擁有這個(gè)頂點(diǎn)的每個(gè)等邊三角形擁有的頂點(diǎn)為20個(gè)等邊三角形擁有的頂點(diǎn)為×20=12;每2個(gè)面共用一個(gè)B-B鍵,每個(gè)面擁有這個(gè)B-B鍵的每個(gè)等邊三角形占有的B-B鍵為20個(gè)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(cuò)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(dǎo)致其質(zhì)地軟,故正確;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體,故錯(cuò)誤;
d.非金屬元素之間易形成共價(jià)鍵;所以N原子和B原子之間存在共價(jià)鍵,故正確;
bd正確,故答案為:bd;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個(gè)H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個(gè)F原子之間存在一個(gè)配位鍵,所以含有2個(gè)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.bd⑦.27、略
【分析】【詳解】
(1)依據(jù)圖1中各物質(zhì)的濃度變化量可得到0-20min,M、N濃度減少量為1.5mol/L,P濃度增加量為3mol/L,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為由圖1可知,40min時(shí)平衡發(fā)生了移動(dòng),而P、M、N的濃度沒(méi)有改變,且改變壓強(qiáng)和使用催化劑平衡不移動(dòng),則改變的條件是溫度,30min時(shí)P、M、N濃度均減小則改變的條件為擴(kuò)大容器體積,壓強(qiáng)減小,反應(yīng)速率減小,由圖2可知40min時(shí)速率增大,則40min時(shí)改變的條件是升高溫度,而生成物P的濃度在減小,依據(jù)勒夏特列原理可判斷該反應(yīng)的
(2)由(1)分析可知,30min時(shí)改變的條件是擴(kuò)大容器的體積;40min時(shí)改變的條件是升高溫度;在圖2中畫(huà)出30min~40min的正逆反應(yīng)速率變化曲線以及標(biāo)出40min~50min內(nèi)對(duì)應(yīng)的曲線為
(3)8min時(shí),M、N、P的物質(zhì)的量濃度相等,設(shè)
則解得x=2,故8min時(shí),0~8min內(nèi);
50min后;M;N、P的物質(zhì)的量濃度相等,故M的轉(zhuǎn)化率為33.3%;
(4)由圖1可知,20min~30min內(nèi),為平衡狀態(tài),M、N的平衡濃度為1.5mol/L,P的平衡濃度為3mol/L,則反應(yīng)平衡時(shí)的平衡常數(shù)K=【解析】(1)<
(2)擴(kuò)大容器的體積升高溫度
(3)33.3%
(4)48、略
【分析】【詳解】
(1)①ΔH1=E反應(yīng)物-E生成物=819+1076-1490-632=-227kJ/mol;
②A.反應(yīng)前后氣體系數(shù)不變;如果是恒溫恒容,無(wú)論平衡是否移動(dòng),容器中的壓強(qiáng)均不變,換為絕熱容器后,隨著反應(yīng)的正向進(jìn)行,反應(yīng)放出熱量,體系溫度升高,等量氣體的壓強(qiáng)隨之增大,此時(shí)壓強(qiáng)是變量,可以作為平衡的依據(jù),A項(xiàng)正確;
B.當(dāng)ΔH-TΔS<0時(shí);反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,由ΔH<0,ΔS<0,推出該反應(yīng)低溫下自發(fā)進(jìn)行,B項(xiàng)正確;
C.增大CO的濃度可以使反應(yīng)Ⅲ的平衡向正向移動(dòng);但是平衡常數(shù)只受到溫度的影響,溫度不變,平衡常數(shù)不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.溫度升高;反應(yīng)速率增大,三個(gè)反應(yīng)的逆反應(yīng)速率均增大,三個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng),溫度升高,反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行,則平衡逆向移動(dòng),所以平衡移動(dòng)的初期為逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,為了達(dá)到新的平衡,逆反應(yīng)速率向正反應(yīng)速率靠近,逆反應(yīng)速率會(huì)減小,所以逆反應(yīng)速率的變化趨勢(shì)為先增大后減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
(2)①反應(yīng)為放熱反應(yīng);溫度升高,平衡向逆反應(yīng)(吸熱)方向進(jìn)行,二氧化氮轉(zhuǎn)化率降低;
②相同溫度下,二氧化氮的轉(zhuǎn)化率在P點(diǎn)較高是因?yàn)槭褂昧朔肿雍Y膜,將產(chǎn)物N2分離出來(lái);降低了產(chǎn)物的濃度,使平衡正向進(jìn)行,從而二氧化氮的轉(zhuǎn)化率提高;
(3)①列三段式求解:因?yàn)镹2占平衡總體積的1/4,所以a=0.3mol,此時(shí)為平衡狀態(tài),有v正=v逆,即k正·c2(NO)·c2(CO)=k逆·c(N2)·c2(CO2);
②在t2時(shí)刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,壓強(qiáng)瞬間增大為原來(lái)壓強(qiáng)的兩倍,正逆反應(yīng)速率均增大,但是壓強(qiáng)增大,平衡向正反應(yīng)(氣體系數(shù)減小)方向進(jìn)行,則正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,所以正反應(yīng)速率的總體趨勢(shì)為先突然增大,然后減小,直至平衡,其圖像為【解析】①.-227②.AB③.反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(dòng)(或平衡常數(shù)減小)④.分子篩膜從反應(yīng)體系中不斷分離出N2,有利于反應(yīng)正向進(jìn)行,二氧化氮轉(zhuǎn)化率升高⑤.270⑥.(起點(diǎn)的縱坐標(biāo)為16,t3時(shí)刻達(dá)到平衡,t3-t4處于平衡狀態(tài)與已有線平齊)9、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(yīng)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(guò)程中;可以將阿司匹林與碳酸氫鈉反應(yīng)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(guò)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(rùn)后,應(yīng)先微開(kāi)水龍頭,不能大開(kāi),避免濾紙破損。故選①。(4)A.抽濾能為了加快過(guò)濾速率,但不能使沉淀的顆粒變大,故錯(cuò)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(shí)的沉淀,不容易透過(guò),故正確;C.當(dāng)吸濾瓶?jī)?nèi)液面高度快達(dá)到支管口時(shí),應(yīng)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(cuò)誤;D.將晶體轉(zhuǎn)移至布氏漏斗時(shí),若有晶體附在燒杯內(nèi)壁,應(yīng)用濾液來(lái)淋洗布氏漏斗,因?yàn)闉V液是飽和溶液,沖洗是不會(huì)使晶體溶解,同時(shí)又不會(huì)帶入雜質(zhì),故錯(cuò)誤;E.洗滌沉淀時(shí),應(yīng)先關(guān)小水龍頭,然后蒸餾水緩緩淋洗,再打開(kāi)水龍頭抽濾,不能使洗滌劑快速通過(guò)沉淀,故錯(cuò)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(zhì),并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗。(6)根據(jù)方程式分析,乙酸酐過(guò)量,用水楊酸計(jì)算阿司匹林的質(zhì)量為g,實(shí)際產(chǎn)率為=60%。【解析】取代反應(yīng)布氏漏斗①B除去晶體表面附著的雜質(zhì),并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗60%10、略
【分析】【分析】
用苯氧乙酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應(yīng)制得菠蘿酯,苯氧乙酸用苯酚和氯乙酸反應(yīng)制得,考慮到它們?nèi)芊悬c(diǎn)的差異,最好選擇溫度讓苯酚,氯乙酸,苯氧乙酸都成為液體,反應(yīng)室I中反應(yīng)的最佳溫度是104℃,水浴加熱溫度太低,苯氧乙酸沸點(diǎn)99攝氏度,水浴溫度會(huì)使它凝固,不利于分離,火爐直接加熱,會(huì)使苯酚,氯乙酸,苯氧乙酸全都生成氣體,不利于反應(yīng),故選擇油浴。生成的菠蘿酯屬于酯類,在堿性條件下會(huì)發(fā)生水解,所以不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液。
【詳解】
(1)火爐直接加熱溫度比較高;會(huì)讓苯酚和氯乙酸變成蒸汽,不利于它們之間的反應(yīng),還會(huì)使苯氧,故溫度不能太高,水浴加熱溫度較低,不能讓氯乙酸和苯酚熔化,故溫度也不能太低,可以使所有物質(zhì)都成液體,為較好地控制溫度在102℃~106℃之間,加熱時(shí)可選用油浴加熱;
答案為:C;
(2)分離室I是將反應(yīng)不充分的原料再重復(fù)使用;為了增加原料的利用率,要把苯酚和氯乙酸加入反應(yīng)室1,操作名稱為蒸餾;
答案為:蒸餾;
(3)反應(yīng)室1為苯酚和氯乙酸發(fā)生取代反應(yīng),制得苯氧乙酸,+HCl;
答案為:+HCl;
(4)分離室II發(fā)生的反應(yīng)是苯氧乙酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應(yīng),制取菠蘿酯,由于酯在NaHCO3溶液中的溶解度較小,可以析出,隨后分液即可,如用NaOH會(huì)使酯發(fā)生水解,故不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,化學(xué)方程式為+NaOH+HOCH2CH=CH2
答案為+NaOH+HOCH2CH=CH2?!窘馕觥緾蒸餾+HCl+NaOH+HOCH2CH=CH211、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發(fā)生電離:NaHCO3=Na++電離產(chǎn)生是會(huì)發(fā)生電離作用:H++也會(huì)發(fā)生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發(fā)生電離、水解作用都會(huì)消耗離子導(dǎo)致c(Na+)>c();電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性;水解產(chǎn)生OH-,使溶液顯堿性。由于其水解作用大于電離作用,最終達(dá)到平衡時(shí),溶液中c(OH-)>c(H+),但鹽水解程度是微弱的,主要以鹽電離產(chǎn)生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會(huì)電離產(chǎn)生,還有H2O電離產(chǎn)生,而只有電離產(chǎn)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?yàn)椋篶(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(chǎn)生H+使溶液顯酸性,同時(shí)也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產(chǎn)生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數(shù)Kh=<Ka2=5.60×10-8,說(shuō)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(qiáng)酸弱堿鹽,在溶液中會(huì)發(fā)生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導(dǎo)致溶液變渾濁,由于水解產(chǎn)生HCl,因此根據(jù)平衡移動(dòng)原理,若用固體配制溶液時(shí),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(jìn)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(chǎn)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(huì)抑制物質(zhì)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(duì)氯化銀在水中溶解無(wú)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(zhì)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(shù)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、實(shí)驗(yàn)題(共5題,共10分)12、略
【分析】(1)A試管中銅被濃硫酸氧化,生成二氧化硫,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+2H2O;(2)SO2具有漂白性,B試管中的現(xiàn)象是:品紅溶液褪色;(3)滴加氯水,SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-,SO42-+Ba2+=BaSO4↓,故滴加氯水能生成沉淀;加氨水,SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3,BaCl2+(NH4)2SO3=BaSO3↓+2NH4Cl,加氨水能生成BaSO3沉淀。【解析】Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+2H2O品紅溶液褪色能BaSO4能BaSO313、略
【分析】【分析】
Ⅰ.(1)①氣體產(chǎn)物成分的探究;草酸亞鐵晶體在裝置A中加熱分解,生成的氣體通過(guò)裝置D中硫酸銅檢驗(yàn)水蒸氣的存在,通過(guò)裝置B中澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳的生成,通過(guò)裝置E中堿石灰干燥氣體后,通入裝置C中玻璃管中和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳,再通過(guò)B裝置檢驗(yàn)生成的二氧化碳?xì)怏w,最后尾氣處理;
②驗(yàn)前先通入一段時(shí)間N2;把裝置內(nèi)空氣趕凈,防止加熱爆炸;
③實(shí)驗(yàn)證明了氣體產(chǎn)物中含有CO;是利用一氧化碳的還原性還原氧化銅生成紅色銅和二氧化碳設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;
(2)依據(jù)結(jié)論;可知A處反應(yīng)管中發(fā)生反應(yīng)是草酸亞鐵晶體分解生成氧化亞鐵;一氧化碳、二氧化碳和水;
(3)FeC2O4與反應(yīng)K3[Fe(CN)6]生成藍(lán)色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀,同時(shí)生成K2C2O4;
Ⅱ.(4)用cmol?L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),滴入最后一滴溶液無(wú)色變化為紫紅色且半分鐘不變,說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行到終點(diǎn),向反應(yīng)后溶液中加入適量鋅粉是將Fe3+還原為Fe2+;
(5)草酸亞鐵溶液中滴入高錳酸鉀溶液,發(fā)生氧化還原反應(yīng),亞鐵離子和草酸根離子都被氧化,向反應(yīng)后溶液中加入適量鋅粉,充分反應(yīng)后,加入適量稀H2SO4,再用cmol?L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液V2mL,此時(shí)滴定的是亞鐵離子,第一次消耗高錳酸鉀減去第二次高錳酸鉀為滴定亞鐵離子的量,利用化學(xué)反應(yīng)定量關(guān)系計(jì)算,若步驟1配制溶液時(shí)部分Fe2+被氧化;消耗高錳酸鉀減少,計(jì)算得到亞鐵離子物質(zhì)的量減小。
【詳解】
Ⅰ.(1)①草酸亞鐵晶體在裝置A中加熱分解,生成的氣體通過(guò)裝置D中硫酸銅檢驗(yàn)水蒸氣的存在,通過(guò)裝置B中澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳的生成,通過(guò)裝置E中堿石灰干燥氣體后通入裝置C中玻璃管中,和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳,再通過(guò)B裝置檢驗(yàn)生成的二氧化碳?xì)怏w,按照氣流從左到右的方向,上述裝置的連接順序?yàn)椋篴gfbchi(或ih)de(或ed)bc,最后連接尾氣處理裝置,正確的順序?yàn)椋篴gfbchi(或ih)de(或ed)bc;
故答案為bchi(或ih)de(或ed)bc;
②實(shí)驗(yàn)前先通入一段時(shí)間N2;其目的為:排盡裝置中的空氣,防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸;
故答案為排盡裝置中的空氣;防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸;
③實(shí)驗(yàn)證明了氣體產(chǎn)物中含有CO;依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:C處反應(yīng)管中固體由黑變紅,其后的B裝置中澄清石灰水變渾濁;
故答案為C處反應(yīng)管中固體由黑變紅;其后的B裝置中澄清石灰水變渾濁;
(2)A處反應(yīng)管中發(fā)生反應(yīng)是草酸亞鐵晶體分解生成氧化亞鐵、一氧化碳、二氧化碳和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O;
故答案為FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O;
(3)FeC2O4與反應(yīng)K3[Fe(CN)6]生成藍(lán)色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀,同時(shí)生成K2C2O4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3FeC2O4+2K3[FeCN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4;
故答案為3FeC2O4+2K3[FeCN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4;
Ⅱ.(4)用cmol?L?1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),滴入最后一滴溶液,無(wú)色變化為紫紅色且半分鐘不變,說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行到終點(diǎn),步驟3中加入鋅粉的目的為:將Fe3+還原為Fe2+;
故答案為滴入最后一滴溶液無(wú)色變化為紫紅色且半分鐘不變,說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行到終點(diǎn);將Fe3+還原為Fe2+;
(5)取上述溶液25.00mL,用cmol?L?1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液V1mL,向反應(yīng)后溶液中加入適量鋅粉,充分反應(yīng)后,加入適量稀H2SO4,再用cmol?L?1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液V2mL,第一次消耗高錳酸鉀減去第二次高錳酸鉀為滴定亞鐵離子的量,為亞鐵離子消耗高錳酸鉀物質(zhì)的量,反應(yīng)的離子方程式:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;草酸亞鐵晶體樣品的純度=×100%;若步驟1配制溶液時(shí)部分Fe2+被氧化;消耗高錳酸鉀減少,計(jì)算得到亞鐵離子物質(zhì)的量減小,測(cè)定結(jié)果偏低;
故答案為×100%;偏低?!窘馕觥縝→c→h→i(或i→h)→d→e→b→c排盡裝置中的空氣,防上加熱時(shí)發(fā)生爆炸C中固體由黑色變?yōu)榧t色,后B裝置中出現(xiàn)渾濁FeC2O4·2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O3FeC2O4+2K3[FeCN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4錐形瓶中溶液顏色變?yōu)闇\紫色,且30s內(nèi)不褪色將Fe3+還原為Fe2+×100%偏低14、略
【分析】【分析】
⑴加熱過(guò)程中;若忘記加沸石,應(yīng)先停止加熱,待反應(yīng)液冷卻后再加入沸石。
⑵由實(shí)驗(yàn)流程以及表格中環(huán)己醇;濃磷酸、環(huán)己烯的溶解性可知;應(yīng)該用分液漏斗將粗產(chǎn)品分去水層。
⑶濃硫酸的氧化性強(qiáng);易氧化有機(jī)物,因此用濃磷酸代替。
⑷醇可能發(fā)生消去反應(yīng)生成環(huán)己烯;也可能發(fā)生分子間取代反應(yīng),生成環(huán)己醚。
⑸因環(huán)己烯微溶于水;洗滌時(shí)用飽和食鹽水可降低環(huán)己烯在水中的溶解度,產(chǎn)品中還有殘留的磷酸,用5%碳酸鈉溶液是為了除去產(chǎn)品中少量的磷酸。
⑹根據(jù)關(guān)系計(jì)算理論產(chǎn)量;再根據(jù)實(shí)際與理論計(jì)算產(chǎn)率。
【詳解】
⑴加熱過(guò)程中;若忘記加沸石,應(yīng)先停止加熱,待反應(yīng)液冷卻后再加入沸石,故答案為先停止加熱,待反應(yīng)液冷卻后再加入沸石。
⑵由實(shí)驗(yàn)流程以及表格中環(huán)己醇;濃磷酸、環(huán)己烯的溶解性可知;將粗產(chǎn)品分去水層的實(shí)驗(yàn)操作為分液,因此所需要用到的主要實(shí)驗(yàn)儀器是分液漏斗,故答案為分液漏斗。
⑶濃硫酸的氧化性強(qiáng);加熱時(shí)易氧化有機(jī)物,而濃磷酸的氧化性比濃硫酸弱,故使用濃磷酸更好,故答案為濃磷酸氧化性比濃硫酸弱,防止?jié)饬蛩嵫趸袡C(jī)物。
⑷醇在濃磷酸的催化作用下發(fā)生消去反應(yīng)生成環(huán)己烯;但同時(shí)也可能發(fā)生分子間取代反應(yīng),生成環(huán)己醚,故答案為環(huán)己醚。
⑸因環(huán)己烯微溶于水;故洗滌時(shí)用飽和食鹽水可降低環(huán)己烯在水中的溶解度,減少產(chǎn)品損失;因產(chǎn)品中還有殘留的磷酸,加入5%碳酸鈉溶液是為了除去產(chǎn)品中少量的磷酸;故答案為降低環(huán)己烯在水中的溶解度,減少產(chǎn)品損失;除去產(chǎn)品中少量的磷酸。
⑹加入的環(huán)己醇為10.0g,根據(jù)以下關(guān)系式分析:環(huán)己醇~環(huán)己烯100g82g10.0gx
解得x=8.2g,理論上應(yīng)生成的環(huán)己烯為8.2g,反應(yīng)的產(chǎn)率為×100%≈85%,故答案為85%?!窘馕觥肯韧V辜訜?,待反應(yīng)液冷卻后再加入沸石分液漏斗濃磷酸氧化性比濃硫酸弱,防止?jié)饬蛩嵫趸袡C(jī)物環(huán)己醚降低環(huán)己烯在水中的溶解度,減少產(chǎn)品損失除去產(chǎn)品中少量的磷酸85%15、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)裝置圖判斷儀器名稱;
(2)A裝置用于制取CO2;并要求氣流穩(wěn)定,流速可控,選擇可以隨制隨停的裝置進(jìn)行試驗(yàn);
(3)氣密性檢查需要先密閉裝置;然后改變裝置內(nèi)氣壓,依據(jù)液面變化判斷氣密性是否良好;
(4)裝置A中生成CO2,CO2與B中的過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣;
(5)CO2與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成生成O2,鐵在純氧中燃燒生成Fe3O4;
(6)①Fe3O4與酸反應(yīng)生成硫酸鐵;硫酸亞鐵和水;
②檢驗(yàn)+2價(jià)鐵可用高錳酸鉀溶液;
【詳解】
(1)由裝置圖可知儀器a為長(zhǎng)頸漏斗;
(2)A裝置用于制取CO2;并要求氣流穩(wěn)定,流速可控,選擇可以隨制隨停的裝置,因此最好選擇裝置③;
(3)檢查裝置氣密性的方法為:用止水夾夾緊橡膠管;向分液漏斗中加足量水,過(guò)一會(huì)兒,水不再滴落,說(shuō)明氣密性良好;
(4)CO2與B中的過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,反應(yīng)方程式為:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(5)CO2與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成生成O2;鐵在純氧中燃燒火星四射;
(6)①Fe3O4與酸反應(yīng)生成硫酸鐵、硫酸亞鐵和水,反應(yīng)的離子方程式為:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;
②檢驗(yàn)+2價(jià)鐵可用高錳酸鉀溶液,向溶液中加入高錳酸鉀溶液,若溶液顏色變淺,說(shuō)明Fe2+存在。【解析】長(zhǎng)頸漏斗③用止水夾夾緊橡膠管2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2鐵粉燃燒,有火星Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O用小試管取少量高錳酸鉀溶液,滴入幾滴題述溶液,若紫色變淺,說(shuō)明有Fe2+存在。16、略
【分析】【詳解】
(1)分散系中分散質(zhì)的粒徑大于100納米時(shí)為濁液,180μm>100nm,所以該分散系為懸濁液;裝置B中的反應(yīng)物為Zn,SO2,生成物為ZnS2O4,S2O42-中硫?yàn)?3價(jià),根據(jù)電子守恒和元素守恒可得反應(yīng)方程式為:故答案為:懸濁液;
(2)溶液中含有Zn2+,加入氫氧化鈉后與氫氧根反應(yīng)生成氫氧化鋅沉淀,故答案為:Zn(OH)2;
(3)生成Na2S2O4晶體時(shí)加入加入固體NaCl,增大Na+濃度,平衡右移,促進(jìn)Na2S2O4析出;
(4)裝置F中的反應(yīng)物有SO2、NaOH和HCOONa,S2O42-中硫?yàn)?3價(jià),故SO2做氧化劑,還原劑為HCOONa,結(jié)合電子守恒和元素守恒可得方程式為:
(5)H2SO3的電離常數(shù)為當(dāng)HSO3-、SO32-離子濃度相等時(shí),即時(shí),氫離子濃度等于K2≈1.0×10-7;pH值約為7,故答案為:7;
(6)方案優(yōu)點(diǎn)一般從成本;操作復(fù)雜性,環(huán)保,安全;原料利用率等角度回答,故答案為:甲酸鈉法工藝操作簡(jiǎn)單;鋅粉法中使用的鋅粉價(jià)格較高,甲酸鈉法的原料價(jià)格低;鋅粉法廢液中鋅離子對(duì)環(huán)境有較大污染,甲酸鈉法沒(méi)有廢液產(chǎn)生。
【點(diǎn)睛】
對(duì)于電離平衡常數(shù)和水解平衡常數(shù)的公式要記憶準(zhǔn)確,涉及到離子濃度的相關(guān)計(jì)算,離不開(kāi)平衡常數(shù),本題第(5)問(wèn)中若正確列出亞硫酸的第二步電離平衡常數(shù)的計(jì)算公式,很容易解決問(wèn)題;實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)點(diǎn)一般從成本,操作復(fù)雜性,環(huán)保,安全,原料利用率等角度回答?!窘馕觥繎覞嵋?SO2+Zn=ZnS2O4Zn(OH)2Na2S2O4(s)2Na+(aq)+S2O42-(aq),加入固體NaCl,增大Na+濃度,平衡左移,促進(jìn)Na2S2O4析出NaOH+HCOONa+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O7甲酸鈉法工藝操作簡(jiǎn)單;鋅粉法中使用的鋅粉價(jià)格較高,甲酸鈉法的原料價(jià)格低;鋅粉法廢液中鋅離子對(duì)環(huán)境有較大污染,甲酸鈉法沒(méi)有廢液產(chǎn)生四、工業(yè)流程題(共4題,共20分)17、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(yīng),氧化鋁可與氫氧化鈉反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉和水;過(guò)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(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉,二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉,過(guò)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(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉,氫氧化鈉用來(lái)堿浸,以此來(lái)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(yīng),氧化鋁可與氫氧化鈉反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉和水;①~④轉(zhuǎn)化過(guò)程中只有④有化合價(jià)變化,即④為氧化還原反應(yīng),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(yīng)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(shè)得到鋁的質(zhì)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(yīng)治療胃酸過(guò)多的離子反應(yīng)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(guò)量的二氧化碳反應(yīng)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)↓+HCO18、略
【分析】【分析】
反應(yīng)Ⅰ是在氫氧化鈉溶液中將碘酸鈉氧化為不溶于水的Na2H3IO6,過(guò)濾得到Na2H3IO6,反應(yīng)Ⅱ加入硝酸銀溶液生成不溶于水的黑色Ag5IO6,過(guò)濾得到黑色Ag5IO6,反應(yīng)Ⅲ加入氯氣和水反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Ag5IO6+5Cl2+H2O=10AgCl↓+5O2+2H5IO6,生成氣體氧氣,過(guò)濾得到H5IO6(正高碘酸)。
【詳解】
(1)氫氧化鈉溶液中氯氣將碘酸鈉氧化為不溶于水的Na2H3IO6,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NaIO3+Cl2+3NaOH=Na2H3IO6↓+2NaCl,該反應(yīng)生成不溶于水的Na2H3IO6的離子方程式為IO3-+Cl2+2Na++3OH-=Na2H3IO6↓+2Cl-。若要提高Cl2的利用率,可對(duì)裝置進(jìn)行改進(jìn)的措施為:通Cl2導(dǎo)管的下端連接多孔球泡裝置。
故答案為:IO3-+Cl2+2Na++3OH-=Na2H3IO6↓+2Cl-;通Cl2導(dǎo)管的下端連接多孔球泡裝置;
(2)反應(yīng)Ⅱ加入硝酸銀反應(yīng)生成不溶于水的黑色Ag5IO6,反應(yīng)為:Na2H3IO6+5AgNO3=3HNO3+2NaNO3+Ag5IO6↓;濾液中生成硝酸,溶液顯
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