2016年福建省化學(xué)學(xué)科好題征集評(píng)選獲獎(jiǎng)試題 .

1、2016年福建省化學(xué)學(xué)科好題征集評(píng)選結(jié)果一等獎(jiǎng)1有機(jī)實(shí)驗(yàn)試題（廈門第一學(xué) 楊伏勇）溴乙烷是有機(jī)合成的重要原料，實(shí)驗(yàn)室合成溴乙烷的裝置示意圖、相關(guān)原理和數(shù)據(jù)如下：主反應(yīng)：副反應(yīng)：在該實(shí)驗(yàn)經(jīng)常會(huì)有乙醚、溴等副產(chǎn)物生成。相對(duì)分子質(zhì)量密度/（g·cm3）沸點(diǎn)/溶解度乙 醇460789783易溶溴乙烷109146382難溶濃硫酸（H2SO4）981843380易溶實(shí)驗(yàn)步驟：向A先加入5 mL 95%的無水乙醇（0085 mol）和45 mL的水，加入溴化鈉7725 g ，再加入沸石，搖勻。在接受器F加冷水及3ml飽和亞硫酸氫鈉溶液，并將其放入冰水浴。在B加入95 mL濃硫酸（017 mol），

2、向A緩緩滴入濃硫酸，加熱體系，控制反應(yīng)溫度，保持反應(yīng)平穩(wěn)地發(fā)生，直至無油狀物餾出為止；分出餾出液的有機(jī)層，加入1-2 mL濃硫酸以除去乙醚、乙醇、水等雜質(zhì)，溶液明顯分層后，分離得到粗產(chǎn)物；將粗產(chǎn)物轉(zhuǎn)入蒸餾瓶，加入沸石，在水浴上加熱蒸餾，收集35-40的餾分，稱量得523g?；卮饐栴}：（1）儀器B的名稱為 ；反應(yīng)裝置有使用C、D兩根溫度計(jì)，其作用是否相同？ （填“是”或“否”），說明理由： （2）步驟在接受器F加冷水以及將F放入冰水浴的目的是 。飽和亞硫酸氫鈉溶液的作用是 ；（3）步驟濃硫酸要緩緩滴加而不一次加入，其作用有 （填標(biāo)號(hào)）。a可以防止乙醇發(fā)生碳化 b 避免生成HBr的速度過快，減少其

3、揮發(fā) c 避免溶液發(fā)生暴沸 d減少因濃硫酸氧化HBr而生成副產(chǎn)物溴；（4）步驟分出餾出液有機(jī)層的操作名稱為 。加入濃硫酸除雜后的溶液明顯分層，粗產(chǎn)物在 層（填“上”或“下”）；（5）步驟蒸餾操作應(yīng)選用 （填“球形”、“直形”或“空氣”）冷凝管。（6）本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為 。（7）有某研究組發(fā)現(xiàn)，若將上述的反應(yīng)裝置作如下改進(jìn)，可以使溴乙烷的產(chǎn)率得到提高。請(qǐng)簡述該裝置能夠提高反應(yīng)產(chǎn)率的理由： 參考答案：（1）恒壓滴液漏斗；否，C溫度計(jì)用測蒸汽的溫度，而D溫度計(jì)用測反應(yīng)體系的溫度（2）溴乙烷沸點(diǎn)低、極易揮發(fā)，冰水主要可以防止溴乙烷的揮發(fā)；除去反應(yīng)的副產(chǎn)物溴（3）abd（4）分液 上（5）直形（6）64%（

4、7）增加了分餾柱，可以有效冷凝回流乙醇，使平衡正向移動(dòng)，提高產(chǎn)率2化學(xué)實(shí)驗(yàn)題（南安第三學(xué) 林玉治）鐵是人體必需元素，是合成血紅素的重要原料，缺鐵會(huì)造成貧血，市場上常見補(bǔ)血?jiǎng)┯辛蛩醽嗚F、富馬酸亞鐵（分子式C4H2O4Fe）、葡萄糖酸亞鐵、琥珀酸亞鐵（速力菲片）等。某化學(xué)興趣小組通過實(shí)驗(yàn)對(duì)硫酸亞鐵補(bǔ)血?jiǎng)┏煞诌M(jìn)行探究并測定Fe2+的含量，可供選擇的試劑有雙氧水、KSCN溶液、鹽酸、BaCl2溶液（已知KSCN可被雙氧水氧化）。（1）成分探究：小組成員發(fā)現(xiàn)硫酸亞鐵補(bǔ)血?jiǎng)┩饷嫣且率羌t色的，里面是淡藍(lán)綠色的，甲同學(xué)對(duì)其組成進(jìn)行如下探究：實(shí)驗(yàn)探究 實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象 結(jié)論分析探究一將淡藍(lán)綠色粉末溶解于鹽酸溶液，

5、取上清液2份，1份滴加BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加鹽酸，無明顯變化。另1份溶液先滴加KSCN溶液，無明顯變化,再滴加雙氧水，后滴加 溶液，變成血紅色。證明淡藍(lán)綠色粉末為FeSO4探究二將紅色物質(zhì)研成粉末，滴加鹽酸，無明顯變化，再滴加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象。證明：紅色物質(zhì)不是Fe2O3。 （2）配制硫酸亞鐵補(bǔ)血?jiǎng)┑拇郎y溶液。 步驟濁液脫色后進(jìn)行 （填標(biāo)號(hào)）操作才能得到溶液。 甲同學(xué)認(rèn)為步驟濾液直接蒸發(fā)結(jié)晶不能得到硫酸亞鐵晶體，理由是 ，你的方案是 。 已知步驟加入足量的H2O2溶液，作用是 ，然后微熱并用玻璃棒攪拌至無氣泡產(chǎn)生，目的是 。 寫出步驟發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： （3）測定硫酸亞

6、鐵補(bǔ)血?jiǎng)┐郎y液的濃度【方法一】用紫外分光光度法：使用紫外分光光度計(jì)，將不同波長的光連續(xù)地照射到一定標(biāo)準(zhǔn)濃度滴加5mL 02 mol·L-1 苯二甲酸氫鉀緩沖液的硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，得到與不同波長相對(duì)應(yīng)的吸收強(qiáng)度，以硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪出該物質(zhì)的吸收光譜曲線如下圖。 取待測液10mL滴加5mL 02 mol·L-1 苯二甲酸氫鉀緩沖液，并稀釋至60mL,用紫外分光光度法測得待測液的吸光度為04，則樣品鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 。【方法二】KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定法:稱取40g的硫酸亞鐵產(chǎn)品，溶于水，加入適量稀硫酸，用02mol·L-1 KMnO4

7、溶液滴定，當(dāng)溶液Fe2+全部被氧化時(shí)，消耗KMnO4溶液體積1000mL。KMnO4溶液置于_式滴定管，終點(diǎn)的顏色變化：_要達(dá)到好的治療效果，服用補(bǔ)血?jiǎng)r(shí)需注意口服鐵劑應(yīng)同時(shí)并服維生素C，理由是 。參考答案：（1）KSCN溶液（2）B不能，因?yàn)榱蛩醽嗚F在加熱過程易被氧化 加入足量鐵粉，小心蒸發(fā)至出現(xiàn)結(jié)晶膜時(shí)停止加熱將Fe2+ 完全氧化成Fe3+ 除去過量的H2O2 2Fe2+ +H2O2 +2H+=2Fe3+ +2H2O （3）12% 酸 淺綠色變成淺黃色（4）維生素C具有還原性，防止Fe2+被氧化3物質(zhì)結(jié)構(gòu)題（廈門同安第一學(xué)劉汝亭）EDTA是優(yōu)良的絡(luò)合(配位)試劑，其結(jié)構(gòu)簡式如圖一所示，它能

8、與眾多金屬離子（如Ca、Fe、Th、Hg、Cu、Ni、Pb等）形成多環(huán)狀的配位化合物，又稱螯合物。EDTA與Ca2+形成的螯合物如圖二所示。完成下列題目：（1）EDTA分子含有的第二周期元素按第一電離能從大到小的順序排列是 ，C原子的雜化方式有 。（2）Hg位于第六周期B族，其價(jià)電子排布式為 。（3）EDTA與Ca2+形成的螯合物鈣離子的配位數(shù)是 ，提供孤對(duì)電子的原子有 （填元素符號(hào)）；該螯合物有 個(gè)五元環(huán)。（4）含有鈣鎂離子的水叫硬水，可以用EDTA測定水的硬度。取某山泉水20mL，加入鈣黃綠素酚酞混合液作指示劑，用0008mol·L-1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液3500

9、mL，則此山泉水Ca2+的濃度是 （設(shè)此水的硬度全由Ca2+導(dǎo)致）。參考答案： N>O>C sp2 sp3 5d106s2 6 N O 0014 mol·L-14化學(xué)實(shí)驗(yàn)題（石獅市石光學(xué)吳玉珍）某化學(xué)小組利用下圖裝置探究高溫下用CO還原CuO的固體產(chǎn)物的成分。已知：H2C2O4 CO+CO2+H2O Cu2O+4NH3·H2O =2 Cu (NH3)2+ +3H2O+ 2OH 回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)開始前，首先必須進(jìn)行的操作為 。（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先往A裝置的圓底燒瓶加入一定量的濃硫酸，再點(diǎn)燃酒精燈，一段時(shí)間后，待 ，再點(diǎn)燃D處的酒精噴燈。（3）裝置B的作用是

10、 （4）為探究其還原產(chǎn)物的成分，某同學(xué)提出了如下假設(shè)：假設(shè)1：還原產(chǎn)物為Cu2O；假設(shè)2：還原產(chǎn)物為 ； 假設(shè)3：還原產(chǎn)物為 。（5）F裝置的PdCl2溶液可以吸收多余的CO，反應(yīng)后溶液變黑（Pd），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。（6）為驗(yàn)證還原產(chǎn)物的成分，甲、乙同學(xué)設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。反應(yīng)前測CuO固體樣品的質(zhì)量為120g，反應(yīng)一段時(shí)間后，熄滅D裝置的酒精噴燈，并立即熄滅A裝置的酒精燈，待D裝置固體冷卻后，稱得固體的質(zhì)量為104g。甲同學(xué)取少量稱量后的固體放入200mL 30 mol·L-1的氨水，充分混合一段時(shí)間后，測得溶液的pH沒有改變（溶液體積變化忽略不計(jì)），甲同學(xué)通過信息推測固體

11、的成分為 ，該反應(yīng)CuO的轉(zhuǎn)化率是 乙同學(xué)稱量E裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量差，計(jì)算出CuO的轉(zhuǎn)化率比甲同學(xué)計(jì)算結(jié)果偏小，其主要原因是 參考答案：（1）檢查裝置氣密性（2）F裝置開始出現(xiàn)黑色固體（3）除去反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體，防止干擾后面的測定（4）Cu Cu 和Cu2O的混合物（5）PdCl2 + CO + H2O = Pd + CO2 + 2 HCl（6） Cu 667% 部分生成的CO2氣體殘留在裝置D，導(dǎo)致結(jié)果偏小5工業(yè)流程題（泉州科技學(xué) 施美英）In是第5周期IIIA的元素；In2O3是一種透明的導(dǎo)電材料，可運(yùn)用于觸控屏、液晶顯示器等高科技領(lǐng)域；利用水銦礦【主要成分In(OH)3】制備In2O

12、3的工藝流程如下：（1）寫出水銦礦被硫酸酸溶的離子方程式： （2）從硫酸銦溶液制備硫酸銦晶體的實(shí)驗(yàn)不驟： 、 、過濾、洗滌和干燥。（3）提純粗銦的方法和銅的精煉原理相似，則粗銦為 （填“陰極”、“陽極”），寫出陰極的電極反應(yīng)式 。（4）完成下列化學(xué)方程式：（5）已知t時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=025；it時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，n(CO):n(CO2)= ；ii在1L的密閉容器加入002mol的In2O3（s），并通入x mol的CO，t時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡。此時(shí)In2O3的轉(zhuǎn)化率為50%，則x= 。（6）高純銦和濃硝酸反應(yīng)過程產(chǎn)生的NO2氣體可以被Na2O2直接吸收，則標(biāo)準(zhǔn)狀況下672mlNO2可以被 g

13、 Na2O2吸收。NO2的排放會(huì)引起一系列的環(huán)境問題，任寫一條其引起的環(huán)境問題： 。 參考答案： （1）In(OH)3 + 3H+ = In3+ + 3H2O （2）蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶（3）陽極 In3+ + 3e- = In（4）4 2 12 NO2 3 O2（5）4 005mol（6）117 光化學(xué)煙霧或硝酸型酸雨6反應(yīng)原理題（晉江養(yǎng)正學(xué) 洪良騰）使用SNCR脫硝技術(shù)的主反應(yīng)為：4NH3 (g)+4NO (g)+O2 (g) 4N2(g) + 6H2O (g) H副反應(yīng)及773K時(shí)平衡常數(shù)如下表所示：反應(yīng)H（kJ·mol-1）平衡常數(shù)（K）4NH3 (g) + 5O2 (g) 4

14、NO (g) + 6H2O (g)905511×1026mol·L-14NH3 (g) + 4O2 (g) 2N2O (g) + 6H2O (g)1104944×10284NH3 (g) + 3O2 (g) 2N2 (g) + 6H2O (g)1269071×1034L·mol-1（1）主反應(yīng)H=kJ·mol-1，773K時(shí)主反應(yīng)平衡常數(shù)K=。（2）圖1表示在密閉體系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測定不同溫度下，在相同時(shí)間內(nèi)各組分的濃度。圖a、b、c三點(diǎn)，主反應(yīng)速率最大的是。試解釋N2濃度曲線先上升后下降的原因。550K時(shí)，欲提高N2O的百分含量，應(yīng)采取

15、的措施是。（3）為探究碳基催化劑Fe、Mn、Ni等元素的回收，將該催化劑溶解后得到含有Fe2+、Mn2+、Ni2+的溶液，物質(zhì)的量濃度均為103mol·L1。欲完全沉淀Fe2+、Mn2+（離子濃度低于10×106），應(yīng)控制CO32的物質(zhì)的量濃度范圍為。沉淀物KspFeCO330×1011MnCO320×1011NiCO310×107（4）電化學(xué)催化凈化NO是一種最新脫硝方法。原理示意圖如下，固體電解質(zhì)起到傳導(dǎo)O2的作用。A為外接電源的極（填“正”、“負(fù)”）。通入NO的電極反應(yīng)式為參考答案：（1）16325；106×1043L·

16、;mol-1（2）c 先上升：反應(yīng)還未到達(dá)平衡狀態(tài)，溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快，單位時(shí)間內(nèi)N2濃度越大；后下降：達(dá)到平衡狀態(tài)后，隨著溫度升高，因反應(yīng)正向放熱，平衡逆向移動(dòng)，且隨溫度升高有副產(chǎn)物的生成，N2濃度降低 采用合適的催化劑（3）（30×105，10×104）（4）負(fù)；2NO + 4e = N2+2O27有機(jī)實(shí)驗(yàn)題（廈門翔安第一學(xué) 洪茲田）正溴丁烷是一種重要的化工原料。實(shí)驗(yàn)室一般采用正丁醇與溴化鈉、濃硫酸共熱制備正溴丁烷(CH3CH2CH2Br)，反應(yīng)原理如下：NaBr+H2SO4=HBr + NaHSO4CH3CH2CH2OH+ HBrCH3CH2CH2Br+H2O

17、可能存在的主要副反應(yīng)有：正丁醇在濃硫酸存在下反應(yīng)生成1丁烯、2丁烯和正丁醚；溴化氫在加熱條件下被濃硫酸氧化成溴單質(zhì)。相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:物質(zhì)狀態(tài)相對(duì)分子質(zhì)量沸點(diǎn)/密度/(g·cm-3)水溶解性正丁醇無色液體74117208109微溶正溴丁烷無色液溶實(shí)驗(yàn)步驟：在A加入10 mL水，慢慢加入117 mL(022 mol)濃硫酸，混合均勻并冷卻至室溫，再依次加入73 mL(008 mol)正丁醇和103 g(010 mol)溴化鈉，充分振蕩后加入幾粒沸石，安裝回流、氣體吸收裝置。小火加熱A，回流30分鐘。待反應(yīng)液冷卻至室溫后，改回流裝置為蒸餾裝置，加熱蒸餾直至無油滴

18、蒸出為止。將溜出液小心轉(zhuǎn)移至分液漏斗，用10 mL水洗滌，靜置分層后，將產(chǎn)物轉(zhuǎn)入另一干燥的分液漏斗，用5 mL的濃硫酸(可除去未反應(yīng)的正丁醇和正丁醚、1丁烯、2丁烯等雜質(zhì))洗滌，盡量分去硫酸層。有機(jī)層依次用水、飽和碳酸氫鈉溶液和水各10 mL洗滌。分出的產(chǎn)物加入少量無水氯化鈣固體，靜置片刻，過濾除去氯化鈣固體，進(jìn)行蒸餾純化，收集99102 的餾分，得正溴丁烷55 g。回答下列問題：（1）加料時(shí)不能先使溴化鈉與濃硫酸混合，然后加正丁醇和水，可能的原因是 (填標(biāo)號(hào))。A減少副產(chǎn)物烯和醚的生成 B減少Br2的生成C減少大量HBr氣體的揮發(fā) D水是反應(yīng)的催化劑（2）裝置B用球形冷凝管而不用直形冷凝管做

19、回流冷凝管的理由是 ；（3）裝置C的作用是 ；（4）整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程至少 次用到沸石，沸石的作用是 ，若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石，應(yīng)該采取的正確操作是 (填標(biāo)號(hào))。A立即補(bǔ)加 B冷卻后補(bǔ)加 C不需補(bǔ)加 D重新配料（5）整個(gè)實(shí)驗(yàn)在洗滌操作，三次用到水洗，第一次水洗的主要目的是 ，第三次水洗的主要目的是 ，有人認(rèn)為第二次水洗的操作可以省略，你的看法是 (填標(biāo)號(hào)) 。A可以省略，省略了反而會(huì)使實(shí)驗(yàn)操作更簡單B可以省略，省略了可以防止正溴丁烷的水解C不能省略，省略了會(huì)使碳酸氫鈉溶液的用量增大，浪費(fèi)藥品D不能省略，省略了會(huì)導(dǎo)致洗滌振搖過程產(chǎn)生大量CO2氣體，容易造成活塞蹦出（6）在蒸餾操作，儀器選擇及安裝都正確的

20、是 (填標(biāo)號(hào))。 A B C D（7）用平衡移動(dòng)的原理解釋本實(shí)驗(yàn)加入過量溴化鈉的目的是 ；（8）本實(shí)驗(yàn)加入少量無水氯化鈣固體的目的是 ；（9）分液漏斗使用前必須清洗干凈并 ，本實(shí)驗(yàn)若將1溴丁烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗加水，振蕩后靜置，產(chǎn)物在 (填“上層” “下層”或“不分層”)；（10）用分液漏斗洗滌產(chǎn)物時(shí)，產(chǎn)物時(shí)而在上層，時(shí)而在下層，在不知道密度的情況下你用什么簡便方法加以判斷產(chǎn)物? ；（11）制備正溴丁烷時(shí)不能采用邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物的方法，其原因是 ；（12）在該實(shí)驗(yàn)，A的容積最適合的是 (填標(biāo)號(hào))。 A25 mL B50 mL C250 mL D500 mL（13）本實(shí)驗(yàn)所得到的正溴丁烷的產(chǎn)率是

21、 (填標(biāo)號(hào))。A30 B40 C50 D60參考答案：(1)ABC(2)球形冷凝管冷凝面積大，各處截面積不同，冷凝物易回流下(3)吸收HBr氣體，防止污染環(huán)境(4)三 防止暴沸 B(5)除去粗產(chǎn)物的溴化鈉和硫酸 除去粗產(chǎn)物的碳酸氫鈉 CD(6)B(7)增加HBr的濃度，提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率(8)干燥正溴丁烷(9)檢漏 下層(10)從分液漏斗倒出一點(diǎn)上層液體(或放出一點(diǎn)下層液體)于一盛水試管，看是否有油珠出現(xiàn)，若有油珠出現(xiàn)，則該層液體為產(chǎn)物。(11)正溴丁烷與正丁醇的沸點(diǎn)較低，若邊反應(yīng)邊蒸餾，會(huì)有較多的正丁醇被蒸出(12)B (13)C8反應(yīng)原理題（廈門第六學(xué) 林偉）甲醇(CH3OH)是重要的化工

22、原料。工業(yè)上主要以甲醇為原料進(jìn)行制備甲醛(HCHO)。甲醇脫氫法是制甲醛最簡單的工業(yè)方法：CH3OH(g)HCHO(g) +H2(g) H1甲醇氧化法是制甲醛的另一種工業(yè)方法，即甲醇蒸汽和空氣在鐵鉬催化劑催化下，甲醇即被氧化得到甲醛：CH3OH(g)+1/2O2(g)HCHO(g) +H2O(l) H2甲醇氧化法存在深度氧化反應(yīng)：HCHO(g)+ 1/2O2(g)CO(g)+H2O(g) 已知下列1mol物質(zhì)的在氧氣燃燒得到CO2(g)與H2O(g)的反應(yīng)熱如下表所示物質(zhì)反應(yīng)熱/kJ·mol-1CH3OH (g)7265HCHO (g)5708H2 (g)2418（1）甲醛燃燒得到C

23、O2(g)與H2O(g)的的熱化學(xué)方程式_。（2）由此計(jì)算H1= kJmol1，H2= kJmol1。（3）圖1兩條曲線分別為反應(yīng)和平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線，其表示反應(yīng)為 （填曲線標(biāo)記字母），其判斷理由是 。 圖 1 圖 2 （4）目前工業(yè)上主要采用甲醇氧化法制取甲醛，簡要分析該方法的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)：_ （5）圖2為甲醇氧化法，在不同溫度條件下甲醇轉(zhuǎn)化率與甲醛產(chǎn)率的曲線圖，二者隨溫度變化的可能的原因是_。甲醇直接燃料電池簡稱DMFC，使用酸性介質(zhì)，反應(yīng)溫度在120，額定輸出電壓為118V。（6）該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為 ，（7）該燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率=_（列式并計(jì)算，保留3位有效數(shù)字）（已

24、知：能量轉(zhuǎn)換效率 = 燃料電池輸出的電能/燃料直接燃燒產(chǎn)生的熱能；1mol 電子的電量為96500C。）參考答案：（1）HCHO(g)+ O2(g)= CO2(g)+H2O(g) H=5708 kJ·mol1（2）+861 1557（3）b 反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高平衡常數(shù)K逐漸變大（4）反應(yīng)平衡常數(shù)大，反應(yīng)更徹底，但是存在副反應(yīng)（5）反應(yīng)溫度較低時(shí)催化劑活性較低，甲醇轉(zhuǎn)化率低，甲醛產(chǎn)率較低；反應(yīng)溫度升高后，甲醇轉(zhuǎn)化率提高，但是發(fā)生副反應(yīng)，產(chǎn)率反而下降。（6）CH3OH 6e+H2O = CO2 + 6H+（7）(6mol ×96500 C·mol1×1

25、18V)/7265×103 J = 941%二等獎(jiǎng)9工業(yè)流程題（南安僑光學(xué) 陳雪霞）某種利用生產(chǎn)鈦白廢副產(chǎn)物硫酸亞鐵溶液（含TiO2+離子）生產(chǎn)氧化鐵黑（Fe3O4）的流程如下：9585-95廢副硫酸亞鐵溶液沉淀池鐵粉水蒸汽過濾氧化桶CaCl2空氣物質(zhì)A熱交換器65石灰乳濾渣1水蒸汽自然降溫氧化鐵黑濾渣2壓濾機(jī)濾液壓濾機(jī)已知：常溫下Ti(OH)4的Ksp=794×10-54?；卮鹣铝袉栴}：（1）沉淀池產(chǎn)生的濾渣除了Ti(OH)4外，主要成分是 。產(chǎn)生Ti(OH)4的離子方程式為 。（2）在廢副硫酸亞鐵溶液沉淀池發(fā)生反應(yīng)的類型沒有的是 （填標(biāo)號(hào)）。 A置換反應(yīng) B化合反應(yīng) C

26、分解反應(yīng) D復(fù)分解反應(yīng)（3）氧化桶發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。（4）本工藝的關(guān)鍵之一在于測定氧化桶流出的濾液Fe3+和Fe2+的比例應(yīng)略小于2:1，約為19:1。其主要的原因是 。（5）沉淀池、氧化桶通入的水蒸氣除了加熱升溫加快反應(yīng)外，還應(yīng)該具有的作用是 。（6）流程“濾液”的最佳處理方式是 。（7）熱交換器的使用實(shí)現(xiàn)了能量在流程的充分利用，降低了能耗，流程可在熱交換器預(yù)熱的物質(zhì)是 。參考答案：（1）石膏或硫酸鈣或CaSO4·2H2O TiO2+3H2OTi(OH)4+2H+ （或Fe+TiO2+3H2OTi(OH)4+Fe2+H2 ）（2）C （3）Fe2+ 2OH- Fe(O

27、H)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3 （4）Fe2+容易被氧化，應(yīng)使其比例略高 （5）攪拌反應(yīng)物,使反應(yīng)物充分反應(yīng)（6）循環(huán)至沉淀池繼續(xù)使用（7）水、FeCl2溶液10綜合題（永安第一學(xué) 黃華文）一種優(yōu)良的銀合金電鍍新材料，主要成分是銀、鉛、錫等。某化學(xué)興趣小組為了測定其銀的含量，設(shè)計(jì)以下操作流程。取a g試樣加鹽酸煮沸、過濾 II加稀硝酸I溶液沉 淀濃氨水III溶液C已知： PbCl2在水溶解度為不大，也不溶于氨水。 溶液Ag+、Ni2+離子可與NH3、CN-、Y4-生成較為穩(wěn)定的絡(luò)合離子，這些離子穩(wěn)定性用K穩(wěn)表示，K穩(wěn)數(shù)值越大說明該離子形成的傾向越大，且越穩(wěn)定。如

28、： Ag(NH3)2 + lgK穩(wěn)= 705 ；Ag(CN)2- lgK穩(wěn)= 211。思考并回答下列問題。（1）溶液A的陽離子主要有 ；寫出稀硝酸與Ag反應(yīng)的離子方程式 。（2）II煮沸的目的是。（3）沉淀B的主要成分是 ；過濾操作需要玻璃儀器除了燒杯、漏斗外，還需要 。洗滌沉淀B的操作是 。（4）溶液C銀元素存在的形態(tài)的化學(xué)式是 ；請(qǐng)運(yùn)用平衡理論知識(shí)分析沉淀B溶于濃氨水原因 。（5）在溶液C加入足量K2Ni(CN)4固體，充分反應(yīng)后，再滴入滴定的指示劑In，用c mol·L-1 Na2H2Y（提供Y4-）標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。測得消耗Na2H2Y標(biāo)準(zhǔn)溶液2000mL。該過程發(fā)生的反應(yīng)簡

29、單表示為:2Ag(NH3)2+ Ni(CN)42- + 2NH3 = 2Ag(CN)2-+ Ni(NH3)62+ Ni(NH3)62+ Y4- =NiY2- +6NH3則該合金Ag的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。若在溶液C加入K2Ni(CN)4固體不足，將導(dǎo)致測定結(jié)果 （填“偏大”、“偏小”或“不影響”） 。參考答案：（1）Ag+ 、Pb2+ 、Sn2+；3Ag + 4H+ + NO3- = 3Ag+ + NO + 2H2O （2）煮沸目的是為了促使AgCl膠狀沉淀更充分，便于過濾。 （3）AgCl、PbCl2；玻棒；將水沒過固體，待水流下后，重復(fù)操作2-3次；（4）Ag(NH3)2+ ；在AgCl的懸濁液存

30、在AgCl的沉淀溶解平衡，加入氨水后，溶液Ag+與NH3容易結(jié)合形成Ag(NH3)2+，c(Ag+)減小，促使AgCl溶解。（5）004c/a 或(4c/a)% 偏小11選擇題（莆田哲理學(xué) 何清松）（1）有下列兩套實(shí)驗(yàn)裝置（a，b均為惰性電極），A燈泡不亮，B燈泡發(fā)光。由此得出的以下結(jié)論正確的是（ ）。ANaCl固體是非電解質(zhì)，NaCl溶液是電解質(zhì)BBNaCl溶液能導(dǎo)電是因?yàn)榘l(fā)生氧化還原反應(yīng)CB燈泡發(fā)光是因?yàn)殡娮恿飨颍篴電源燈泡b溶液aDBa電極反應(yīng)式為： 2H+一2e-H2參考答案：B（2）常溫下，一定量的SO2通入pH13的NaOH溶液，下列說法正確的是（ ）。A所得的溶液可能存在NaOH

31、 、Na2SO3 、NaHSO3三種溶質(zhì)B若得到NaHSO3溶液呈酸性的原因是HSO3-的電離程度大于水解程度C若得到Na2SO3溶液的pH10，則水電離出的c (H+)10-10D所得的溶液蒸干灼燒一定得到Na2SO4參考答案：B（3）25時(shí)，在密閉（與外界不發(fā)生熱交換）容器，將01 mol·L1 10mL的氫氧化鈉溶液和01 mol·L1硫酸溶液混合，反應(yīng)過程溶液溫度與硫酸溶液體積關(guān)系如下圖所示。下列說法不正確的是（ ）。A該反應(yīng)是放熱反應(yīng) BV1=5×10-3 L C不管硫酸溶液的體積多少，混合溶液都存在：c(Na+)+c(H+)=c(SO42-)+ c(O

32、H-)D在硫酸溶液體積為V1時(shí)，水的電離程度最大。參考答案：C12工業(yè)流程題（廈門海滄實(shí)驗(yàn)學(xué) 宋文楷）I白炭黑是白色粉末狀無定形硅酸，其組成可用SiO2·nH2O表示，能溶于苛性鈉和氫氟酸。氟硅酸（H2SiF6）與氨水反應(yīng)可以制取白炭黑，在分離出白炭黑以后的溶液，經(jīng)真空加熱分解得到氟化氫銨（NH4HF2），反應(yīng)的化學(xué)方程式和流程圖如下。H2SiF6 + 6NH3 + 2H2O = 6NH4F + SiO2 2NH4F NH4HF2 + NH3 （0）已知：2HF(HF)2， (HF)2H+ + HF2-（1）NH4F溶液顯酸性，用離子方程式表示其原因： （2）NH4HF2溶液的pH

33、7(填大于、小于或等于)（3）用NH4HF2蝕刻玻璃不會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體，寫出用NH4HF2蝕刻玻璃的化學(xué)方程式 。（4）下圖(左)為真空濃縮相等時(shí)間氟化氫銨的純度與濃縮溫度的關(guān)系，從左圖可以看出，氟化氫銨的純度隨溫度的變化是先增大后減小，并于75度時(shí)達(dá)到最大，用化學(xué)反應(yīng)原理解釋其原因可能是 。A溫度升高，化學(xué)平衡向右移動(dòng)，生成的NH4HF2更多B溫度升高，生成NH4HF2的反應(yīng)速率加快C溫度高于75度，蒸發(fā)過量，導(dǎo)致NH4F結(jié)晶析出II固體氧化物電解池NOx（以NO表示）電化學(xué)還原技術(shù)，是以Pt作電極，以固體氧化物電解池通過電解方式分解氮氧化物，不使用還原劑，避免還原劑的二次污染，為大氣污染

34、治理開拓了新穎的思路。固體氧化物電解池還原NOx示意圖如右上圖，有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下，溫度298K（化學(xué)反應(yīng)消耗的電能占總電能的80%）。實(shí)驗(yàn)序號(hào)B極氣體電路通過電子消耗總電能生成N2實(shí)驗(yàn)1NO1mola kJ025 mol實(shí)驗(yàn)2NO和空氣（不考慮NO2）1mola kJ009 mol（5）根據(jù)以上條件，寫出NO分解的熱化學(xué)方程式 。（6） 實(shí)驗(yàn)2明顯比實(shí)驗(yàn)1生成的N2少，用電極反應(yīng)式表示原因 。（7）如果用鉛蓄電池作電源，每還原1 mol NO，鉛蓄電池要消耗硫酸 mol。參考答案：（1）NH4+ + H2O NH3 H2O + H+（2）小于（3）SiO2 + 4NH4HF2 = SiF4+

35、4NH4F + 2H2O（4）氟化銨分解成氟化氫銨是一個(gè)吸熱反應(yīng)，隨著溫度升高，生成NH4HF2的反應(yīng)速率加快，化學(xué)平衡向右移動(dòng)，生成的NH4HF2更多，純度就更高；溫度過高，會(huì)導(dǎo)致水分過分蒸發(fā)，NH4F結(jié)晶析出，產(chǎn)品純度反而降低。（5）2NO(g) = N2(g) + O2(g) = 32a kJ mol-1（6）O2 + 4e- = 2O2- （7）213選擇題（大田第五學(xué) 章開）粒子甲與粒子乙在溶液的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示（反應(yīng)條件省略），粒子甲不可能是（ ）。 粒子甲粒子乙粒子甲CO2OH-ANH3 BAl(OH)4 CCO32 DCH3COO參考答案：D14實(shí)驗(yàn)題（廈門海滄實(shí)驗(yàn)學(xué) 陳淑華

36、）氨與生產(chǎn)生活密切相關(guān)。某化學(xué)興趣小組為探究氨的性質(zhì)進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn)。探究一：氨氣的體積測量和驗(yàn)純方法（1）用量氣管量氨氣體積時(shí)，量氣管內(nèi)的液體可選用_（填標(biāo)號(hào)）。A水 B植物油 C苯 D氯化銨溶液（2）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)檢驗(yàn)氨氣是否純凈的簡單方法：收集一試管氨氣，_。探究二：用氨檢驗(yàn)氯氣管道是否漏氣的化學(xué)原理已知：無水CaCl2可吸收氨氣和水。依據(jù)圖實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：（3）圖A-F各裝置有明顯錯(cuò)誤的是_；（4）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)裝置C有白煙現(xiàn)象能否說明氯氣和氨氣發(fā)生了反應(yīng)？_原因_。（5）隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，裝置C產(chǎn)生濃厚白煙，裝置E收集到的氣體經(jīng)檢驗(yàn)為空氣的主要成份之一。請(qǐng)寫出C反應(yīng)的化學(xué)方程式_，裝置D的作

37、用是_。（6）取少量AgNO3溶液滴加入NaCl溶液，再通入b處氣體，可能現(xiàn)象為_。已知：K（Ag(NH3)2+）=90×10-8，K(AgCl)=18×10-10，則AgCl(s)+2NH3H2O Ag(NH3)2+Cl+2H2O 的平衡常數(shù) K 為_。（7）室內(nèi)氨污染已成新的環(huán)境問題，請(qǐng)你提出一條減少居室氨污染的措施：_參考答案：（1）B、C（2）倒立在水槽輕輕晃動(dòng)，觀察液面是否上升至充滿整個(gè)試管（3）B（4）不能 氯氣帶出的氯化氫會(huì)與氨化合產(chǎn)生白煙（5）8NH3+3Cl 2= N2+6NH4Cl，除去未反應(yīng)的氨氣和氯氣（6）先生成白色沉淀，后白色沉淀溶解 20

38、5;10-3（7）居室內(nèi)放一盆水；或放一盆可吸收氨的植物等15選擇題（大田第五學(xué) 鄭麗平）hv草酸浸漬含鐵、鋁石英砂后的廢液對(duì)于染料廢水亞甲基藍(lán)具有很好的脫色效果，主要的反應(yīng)原理如下：Fe (C2O4) 33- Fe2+ + 2C2O42- + C2O4-·C2O4-·+O2 O2-·+2CO22O2- · + H+ HO2·HO2· + Fe() Fe() + H2O2Fe2+ + H2O2 Fe3+ + ·OH生成的H2O2和·OH，破壞有機(jī)分子的發(fā)色團(tuán)而染料脫色。下列說法不正確的是（ ）。A. H2O2和&#

39、183;OH都具有強(qiáng)氧化性。B. 有機(jī)染料分子被氧化成CO2和H2O等無機(jī)物而脫色C. 光照、溶解氧的量以及pH的大小不會(huì)影響脫色效果D. 該技術(shù)的研發(fā)以及使用，對(duì)環(huán)境污染“以廢治廢”提供借鑒。參考答案：C16工業(yè)流程題（福建省嘉惠學(xué) 曾永裕）納米TiO2具有十分寶貴的光學(xué)性質(zhì)，在汽車工業(yè)及諸多領(lǐng)域都顯示出美好的發(fā)展前景。下圖是以硫酸氧鈦為原料制備納米二氧化鈦的工藝流程圖：煅燒洗滌尿素硫酸氧鈦液TiOSO4反應(yīng)懸濁液操作沉淀TiO(OH)2濾液真空干燥納米二氧化鈦粒徑為1050nm（1）操作在實(shí)驗(yàn)室所需要的玻璃儀器有_（填標(biāo)號(hào)）。 A玻璃棒 B量筒 C分液漏斗 D三角漏斗 E燒杯 F試管（2）

40、判斷TiO(OH)2沉淀是否洗凈的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是：_（3）反應(yīng)尿素CO(NH2)2與H2O反應(yīng)生成CO2和NH3·H2O，還發(fā)生另一主要化學(xué)反應(yīng)的離子方程式_。（4）為研究反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物配比等因素對(duì)制備納米二氧化鈦收率的影響設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)編號(hào)反應(yīng)溫度/反應(yīng)時(shí)間/h反應(yīng)物物質(zhì)的量配比nCO(NH2)2: nTiOSO49012:19023:190111023:1實(shí)驗(yàn)和的目的_，實(shí)驗(yàn)反應(yīng)物物質(zhì)的量配比為_。（5）下圖為反應(yīng)TiO2+濃度對(duì)TiO2的收率和粒徑的影響，結(jié)合圖信息你覺得合適的TiO2+濃度是_。 （6）研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2-C

41、aO作電解質(zhì)，利用如圖所示裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑，還原二氧化鈦制備金屬鈦寫出陽極所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：_參考答案：（1）ADE（2）去少量洗滌液，加入鹽酸，再加氯化鋇溶液，無白色渾濁出現(xiàn)（3）TiO2+2NH3·H2O= TiO(OH)2+2NH4+（4）探究不同反應(yīng)溫度對(duì)制備二氧化鈦收率的影響 3:1（5）1 mol·L-1 （6）2O2-4e-=O2，或C+2O2-4e-=CO217實(shí)驗(yàn)題（泉州培元學(xué) 張新勇）天津港危險(xiǎn)化學(xué)品倉庫爆炸事故發(fā)生后，爆炸現(xiàn)場存儲(chǔ)的桶裝氰化鈉大部分保存完好，其少量因爆炸沖擊發(fā)生泄漏。某?；瘜W(xué)興趣小組對(duì)含氰化物水樣進(jìn)行模擬研究。I測定

42、水樣CN-的濃度步驟如下：水樣預(yù)處理：往水樣加入磷酸和EDTA（乙二胺四乙酸，常用于水質(zhì)監(jiān)測），在pH<2的條件下加熱蒸餾，蒸出所有的HCN，并用NaOH溶液吸收。滴定：將吸收液調(diào)節(jié)至pH>11，以試銀靈作指示劑，用001000 mol·L-1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定：Ag+ + 2CN- = Ag(CN)2-，終點(diǎn)時(shí)，溶液由黃色變成橙紅色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)。（1）蒸餾前要加入幾塊碎瓷片，其目的是_。（2）若用鹽酸代替磷酸進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)測定結(jié)果有何影響，說明理由：_。（3）若準(zhǔn)確量取水樣200mL，用上述方法進(jìn)行測定，平均消耗001000mol·L-1AgNO3標(biāo)準(zhǔn)

43、溶液2000mL。此水樣CN-的含量為_mg·L-1。II測定氯堿法處理氰化物水樣的處理率氯堿法處理水樣CN-的原理是：在堿性條件下，用C12將水樣的CN-氧化成N2和CO2。同學(xué)們?nèi)?00mL水樣，采用如下裝置在實(shí)驗(yàn)室測定CN-的處理率。（4）若用KMnO4固體和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2，參加反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_；氯氣發(fā)生裝置最好選擇_（填“I”或“II”）裝置，理由是_。（5）乙裝置發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。（6）丙裝置的試劑為_。（7）反應(yīng)完畢后，讓裝置冷卻至室溫，此過程可觀察到_現(xiàn)象。（8）若已知水樣c(CN-)為1×10-3 mol·L-1

44、，為了計(jì)算CN-的處理率，本實(shí)驗(yàn)要記錄的數(shù)據(jù)有_。參考答案：（1）防止蒸餾時(shí)發(fā)生暴沸（2）偏高，若用鹽酸進(jìn)行預(yù)處理，滴定時(shí)氯離子也會(huì)消耗銀離子，測定結(jié)果偏高。（3）52（4）15； II； 裝置II一方面可以保證溶液能順利滴下，另一方面滴加溶液時(shí)不會(huì)將氣體排出。（5）5Cl2 + 2CN- + 8OH- = 2CO2 + N2 + 10Cl- + 4H2O （6）濃NaOH溶液（7）量氣管甲管液面上升，乙管液面下降（8）氣體體積、實(shí)驗(yàn)溫度和壓強(qiáng)18實(shí)驗(yàn)題（德化第三學(xué) 蘇先進(jìn)）含磷元素的物質(zhì)有廣泛的應(yīng)用。（1）初化學(xué)上冊(cè)用紅磷在密閉的容器燃燒的實(shí)驗(yàn)對(duì)空氣氧氣含量的測定（圖1）存在誤差。有人利用氧

45、氣傳感器做該實(shí)驗(yàn)（圖2）進(jìn)行驗(yàn)證，取適量紅磷、白磷分別在密閉的容器燃燒，同步測定容器氧氣剩余含量（圖3）。故初化學(xué)對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)時(shí)可明確告訴學(xué)生存在實(shí)驗(yàn)誤差，讓學(xué)生明白化學(xué)實(shí)驗(yàn)必須以事實(shí)為基礎(chǔ)，才能得到正確的、科學(xué)的認(rèn)識(shí)。已知：教室里的環(huán)境氧氣的體積分?jǐn)?shù)大約為19%；著火點(diǎn)白磷為40 、紅磷為260 、木炭為300左右；紅磷轉(zhuǎn)化為白磷的熱化學(xué)方程式為：4P(s,紅磷)=P4(s,白磷) H=292kJ·mol-1?；卮鹣铝袉栴}：在保證安全的前提下，為使實(shí)驗(yàn)效果較好應(yīng)選用_(填“白磷”或“紅磷”)。若用木炭替代紅磷或白磷，可選用的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)效果敘述正確的是_（填標(biāo)號(hào)）。A圖1、

46、較好B圖2、較好C圖2、較差D圖1、較差不管是用紅磷還是用白磷做實(shí)驗(yàn)，從圖3可以看出在開始反應(yīng)到30秒內(nèi)，密閉容器內(nèi)氧氣含量迅速減少且用白磷做實(shí)驗(yàn)的減少得比紅磷快，其原因是白磷比紅磷易燃燒，反應(yīng)同樣質(zhì)量時(shí)白磷放出的熱量_（填“多”或“少”）。（2）三聚磷酸鈉（Na5P3O10）具有軟化水、增強(qiáng)表面活性劑的活性、緩沖溶液的pH，具有軟化力、分散力、抗再沉積力的功能，故一直用作洗衣粉的助劑。但含磷洗衣粉使用后的污水必須處理后再排放否則會(huì)造成水體富營養(yǎng)化。為測定某洗衣粉三聚磷酸鈉的質(zhì)量百分含量，查閱資料得知測定原理如下：三聚磷酸鈉在酸性介質(zhì)三聚磷酸鈉的磷元素全部被酸解成磷酸（H3PO4），調(diào)節(jié)溶液p

47、H至34之間，磷酸以H2PO4-的形式存在于溶液；然后用堿標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定該溶液pH至810，使H2PO4-轉(zhuǎn)變?yōu)镠PO42-。測定步驟如下：A配制NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。用電子天平稱取51656gNaOH固體，并配制成250mL溶液。B用電子天平稱取試樣m g于碘量瓶（一般在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)用，要求很精確。在本實(shí)驗(yàn)相當(dāng)于滴定用的錐形瓶，但更精確），加入50mL水，25mL1:10HNO3溶液，搖勻，再加入幾粒沸石。C將碘量瓶置于三角架的石棉網(wǎng)小心加熱沸騰20分鐘取下，冷卻至室溫。D向冷卻后的溶液滴入01%甲基橙（pH小于31為紅色，3144為橙色，大于44為黃色）指示劑，溶液為紅色。再逐滴加入50%NaOH溶液，并不斷搖動(dòng)至淺黃色為止。再用05 mol·L-1HCl溶液小心調(diào)至淺粉紅色為止。在碘量瓶加入3滴1%酚酞指示劑，最后用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴至淺粉紅色，記錄消耗標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液體積為VmL。按b、c、d順序重復(fù)操作3次，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。回答下列問題：步驟a標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度c為_（保留小數(shù)點(diǎn)后4位數(shù)），本步驟若未等溶液恢復(fù)至室溫就轉(zhuǎn)移到容量瓶，其它操作都正確，則會(huì)造成測定結(jié)果_。步驟c小