北京市石景山區(qū)2020屆-2022屆高考化學(xué)三年模擬(一模)試題匯編-非選擇題(含解析)_第1頁(yè)
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試卷第=page2020頁(yè),共=sectionpages2020頁(yè)試卷第=page1919頁(yè),共=sectionpages2020頁(yè)北京市石景山區(qū)2020屆-2022屆高考化學(xué)三年模擬(一模)試題匯編-非選擇題一、填空題1.(2021·北京石景山·統(tǒng)考一模)化學(xué)工業(yè)為疫情防控提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)支撐。氯及其化合物既是重要化工原料,又是廣泛使用的高效滅菌消毒劑。回答下列問(wèn)題:(1)用氯氣制備漂白液的離子方程式是______。(2)TCCA是一種高效含氯消毒漂白劑,貯運(yùn)穩(wěn)定,在水中釋放有效氯時(shí)間長(zhǎng),應(yīng)用于游泳池等公共場(chǎng)合,其分子結(jié)構(gòu)如圖所示:已知:X、Y、Z、W屬于原子序數(shù)遞增的短周期元素,Z核外最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍。①TCCA的分子式是______。②X、Y、Z對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)單氫化物中熱穩(wěn)定性最強(qiáng)的是______(用氫化物的化學(xué)式表示)。(3)ClO2和NaClO2均為重要的殺菌消毒劑,將ClO2通入到NaOH和H2O2混合溶液中,可制備NaClO2。資料:NaClO2晶體易溶于水,難溶于乙醇。NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出NaClO2·3H2O晶體,高于38℃時(shí)析出NaClO2晶體,高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl。①寫出由ClO2制備NaClO2的離子方程式______。②從上述NaClO2溶液獲得干燥的NaClO2晶體的操作步驟為:將溶液在減壓和55℃條件下蒸發(fā)至大量晶體析出后,______,______,低于60℃干燥,得到NaClO2晶體(補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟)。二、實(shí)驗(yàn)題2.(2019·北京石景山·統(tǒng)考一模)某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)KSCN的性質(zhì)進(jìn)行探究,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):試管中試劑實(shí)驗(yàn)滴加試劑現(xiàn)象Ⅰⅰ.先加1mL0.1mol/LFeSO4溶液ⅱ.再加硫酸酸化的KMnO4溶液ⅰ.無(wú)明顯現(xiàn)象ⅱ.先變紅,后褪色Ⅱⅲ.先加1mL0.05mol/LFe2(SO4)3溶液ⅳ.再滴加0.5mL0.5mol/LFeSO4溶液ⅲ.溶液變紅ⅳ.紅色明顯變淺(1)SCN-存在兩種結(jié)構(gòu)式,分別為N≡C—S-和S=C=N-,SCN-是二者的互變異構(gòu)的混合物,請(qǐng)寫出N≡C—S-的電子式__________。(2)用離子方程式表示FeSO4溶液顯酸性的原因__________。(3)①用離子方程式表示實(shí)驗(yàn)Ⅰ溶液變紅的原因____________________________。②針對(duì)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中紅色褪去的原因,小組同學(xué)認(rèn)為是SCN-被酸性KMnO4氧化為SO42-,并設(shè)計(jì)如如圖實(shí)驗(yàn)裝置證實(shí)了猜想是成立的。其中X溶液是_______,Y溶液是_______,檢驗(yàn)產(chǎn)物SO42-的操作及現(xiàn)象是_____________。(4)針對(duì)實(shí)驗(yàn)Ⅱ“紅色明顯變淺”的現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行探究。甲同學(xué)查資料得知:當(dāng)加入強(qiáng)電解質(zhì)后,增大了離子間相互作用,離子之間牽制作用增強(qiáng),即“鹽效應(yīng)”?!胞}效應(yīng)”使Fe3++SCN-[Fe(SCN)]2+平衡體系中的Fe3+跟SCN-結(jié)合成[Fe(SCN)]2+的機(jī)會(huì)減少,溶液紅色變淺。乙同學(xué)認(rèn)為SCN-可以與Fe2+反應(yīng)生成無(wú)色絡(luò)合離子,進(jìn)一步使Fe3++SCN-[Fe(SCN)]2+平衡左移,紅色明顯變淺,而Mg2+與SCN-難絡(luò)合,于是乙設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):由此推測(cè),實(shí)驗(yàn)Ⅱ“紅色明顯變淺”的原因是___________________。(5)工業(yè)上測(cè)定鈦鐵合金中鈦含量的其中一步反應(yīng)原理是:以KSCN為指示劑,用NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti(Ⅲ),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Ti2(SO4)3+2NH4Fe(SO4)2===2Ti(SO4)2+(NH4)2SO4+2FeSO4,則達(dá)到滴定終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______。3.(2020·北京石景山·統(tǒng)考一模)“84消毒液”廣泛應(yīng)用于殺菌消毒,其有效成分是NaClO。實(shí)驗(yàn)小組制備消毒液,并利用其性質(zhì)探索制備碘水的方法。資料:i.HClO的電離常數(shù)為Ka=4.7×10-8;H2CO3的電離常數(shù)為K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11。ii.碘的化合物主要以I-和IO3-的形式存在,IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O。iii.碘單質(zhì)能與I-反應(yīng):I2+I-I3-(I3-低濃度時(shí)顯黃色,高濃度時(shí)為棕色)。Ⅰ.制備消毒液(夾持裝置略)(1)制備NaClO消毒液的裝置是__________(填C或D)。(2)制備完成后,向C裝置的溶液中添加NaOH、Na2SiO3等物質(zhì),得到與某品牌成分相同的消毒液,用平衡移動(dòng)原理解釋NaOH的作用___________________。(3)結(jié)合資料i,寫出D中反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________。Ⅱ.利用消毒液的性質(zhì)探究碘水的制備方法將某品牌“84消毒液”稀釋10倍,各取100mL于三個(gè)燒杯中,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案制備碘水:方案操作現(xiàn)象反應(yīng)后加淀粉溶液1燒杯1溶液中加入9gKI固體溶液為橙黃色……2燒杯2溶液中加入9gKI固體再加入1mo/L鹽酸10mL溶液顏色快速加深,呈紫紅色變藍(lán)3燒杯3溶液中加入少量KI固體(小于0.5g)振蕩后溶液保持無(wú)色不變藍(lán)(4)對(duì)比不同方案的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出制取碘水的最佳方法要關(guān)注的因素是________。(5)針對(duì)燒杯3“滴加淀粉溶液不變藍(lán)”的原因,提出兩種假設(shè):假設(shè)1:過(guò)量的NaClO將反應(yīng)生成的I2氧化為IO3-。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了假設(shè)1成立。NaClO氧化I2生成IO3-的離子方程式是_____________。假設(shè)2:生成的I2在堿性溶液中不能存在。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)a證實(shí)了假設(shè)2成立,實(shí)驗(yàn)a的操作及現(xiàn)象是______________________。(6)某小組檢驗(yàn)燒杯3所得溶液中含IO3-:取燒杯3所得無(wú)色溶液少許,加入稀硫酸酸化的KI溶液,反應(yīng)后再滴加淀粉溶液,發(fā)現(xiàn)溶液變藍(lán)。該實(shí)驗(yàn)方案能否證明燒杯3所得溶液中存在IO3-,說(shuō)明理由______________________。(7)預(yù)測(cè)燒杯1反應(yīng)后加淀粉溶液的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合方程式說(shuō)明預(yù)測(cè)依據(jù)________。4.(2021·北京石景山·統(tǒng)考一模)亞硝酸鈉(NaNO2)是一種常見(jiàn)的食品添加劑。某實(shí)驗(yàn)小組制備NaNO2并對(duì)其性質(zhì)進(jìn)行探究。資料:Ag+與NO反應(yīng),可生成AgNO2白色沉淀或無(wú)色配離子。Ⅰ.NaNO2的制取(夾持裝置略)實(shí)驗(yàn)i向裝置A中通入一段時(shí)間N2,再通入NO和NO2混合氣體,待Na2CO3反應(yīng)完全后,將所得溶液經(jīng)系列操作,得到NaNO2白色固體。(1)儀器a的名稱是______。(2)制取NaNO2的離子方程式是______。(3)小組成員推測(cè)HNO2是弱酸。為證實(shí)推測(cè),向NaNO2溶液中加入試劑X,“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”證實(shí)該推測(cè)合理,加入的試劑及現(xiàn)象是______。Ⅱ.NaNO2性質(zhì)探究將實(shí)驗(yàn)ⅰ制取的NaNO2固體配制成約0.1mol/LNaNO2溶液,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)ⅱ和ⅲ。實(shí)驗(yàn)ii(4)①由實(shí)驗(yàn)ⅱ的現(xiàn)象得出結(jié)論:白色沉淀的生成與______有關(guān)。②僅用實(shí)驗(yàn)ⅱ的試劑,設(shè)計(jì)不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)一步證實(shí)了上述結(jié)論,實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是______。(5)①酸性條件下,NO氧化I-的離子方程式是______。實(shí)驗(yàn)iii②甲同學(xué)認(rèn)為,依據(jù)實(shí)驗(yàn)ⅲ的現(xiàn)象可以得出結(jié)論:該條件下,NO能氧化I-。乙同學(xué)則認(rèn)為A裝置中制取的NaNO2含有副產(chǎn)物,僅憑實(shí)驗(yàn)ⅲ不能得出上述結(jié)論,還需要補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)iv進(jìn)行驗(yàn)證,乙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)iv證明了實(shí)驗(yàn)ⅲ條件下氧化I-的只有NO,實(shí)驗(yàn)iv的實(shí)驗(yàn)方案是______。5.(2022·北京石景山·統(tǒng)考一模)某實(shí)驗(yàn)小組從電極反應(yīng)角度探究銀鏡反應(yīng)中物質(zhì)氧化性和還原性的變化。資料:ⅰ.[Ag(NH3)2]+?[Ag(NH3)]++NH3K1=10?3.81[Ag(NH3)]+?Ag++NH3K2=10?3.24ⅱ.AgOH不穩(wěn)定,極易分解為黑色Ag2O,Ag2O溶于氨水(1)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):乙醛和AgNO3溶液水浴加熱無(wú)明顯現(xiàn)象;銀氨溶液水浴加熱無(wú)明顯現(xiàn)象;滴加乙醛的銀氨溶液水浴加熱,試管壁逐漸出現(xiàn)一層光亮的銀鏡。①有研究表明:配制銀氨溶液時(shí),AgNO3和氨水生成Ag(NH3)2NO3,寫出生成Ag(NH3)2NO3的化學(xué)方程式_______。②從氧化還原角度分析:發(fā)生銀鏡反應(yīng)時(shí),氧化性微??赡苁茿g+、_______。(2)甲同學(xué)查閱資料:銀鏡反應(yīng)時(shí),Ag+被還原成Ag。①電極反應(yīng)式:ⅰ.還原反應(yīng):Ag++e?=Agⅱ.氧化反應(yīng):_______。(堿性條件下)②從電極反應(yīng)角度分析物質(zhì)氧化性和還原性的變化:ⅰ.隨c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱。ⅱ.隨c(OH?)增大,乙醛還原性增強(qiáng)。③補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證②中的分析。實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象:實(shí)驗(yàn)Ⅰ.插入“飽和KNO3溶液”鹽橋,電流表指針偏轉(zhuǎn);實(shí)驗(yàn)Ⅱ.電流穩(wěn)定后向右側(cè)燒杯滴加NaOH溶液,指針偏轉(zhuǎn)幅度增大;實(shí)驗(yàn)Ⅲ.電流再次穩(wěn)定后向左側(cè)燒杯滴加氨水,指針偏轉(zhuǎn)幅度減小乙同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)Ⅲ不能證明“隨c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱”,理由是_______。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Ⅳ往盛有銀氨溶液的試管中滴加濃氨水,無(wú)明顯現(xiàn)象,加入3滴乙醛,振蕩,水浴加熱聞到刺激性氣味,溶液略顯灰色,試管壁未見(jiàn)銀鏡Ⅴ往盛有銀氨溶液的試管中滴加較濃的NaOH溶液至pH與實(shí)驗(yàn)Ⅳ相同,振蕩,溶液變渾濁,加入3滴乙醛,振蕩,水浴加熱試管壁立即出現(xiàn)銀鏡①乙同學(xué)認(rèn)為通過(guò)實(shí)驗(yàn)Ⅳ能證明“隨c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱”,你認(rèn)為是否合理并說(shuō)明原因_______。②分析實(shí)驗(yàn)Ⅴ中“立即出現(xiàn)銀鏡的原因”,提出假設(shè):隨c(OH?)增大,可能是也參與了還原。經(jīng)檢驗(yàn)該假設(shè)成立,實(shí)驗(yàn)方案及現(xiàn)象是_______。(4)總結(jié):ⅰ.銀氨溶液和乙醛發(fā)生銀鏡反應(yīng)時(shí),氧化劑主要是Ag+,還原劑主要是乙醛;ⅱ.銀氨溶液中滴加較濃的NaOH溶液能促進(jìn)銀鏡反應(yīng)的發(fā)生,此法不適用于檢驗(yàn)醛基,請(qǐng)解釋原因_______。三、有機(jī)推斷題6.(2019·北京石景山·統(tǒng)考一模)化合物I(戊巴比妥)是臨床常用的鎮(zhèn)靜、麻醉藥物,其合成路線如下:已知:R′、R′′、R′′′代表烴基,R代表烴基或氫原子。ⅰ.ⅱ.ⅲ.回答下列問(wèn)題:(1)F→G的反應(yīng)類型是_________________。(2)A的化學(xué)名稱是_____________________。(3)試劑a的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_____________________。(4)I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_____________________。(5)B、C互為同分異構(gòu)體,寫出B→D的化學(xué)方程式_____________________。(6)寫出E→F的化學(xué)方程式_____________________。(7)以A和另一種有機(jī)化合物及必要的無(wú)機(jī)試劑可合成B,則B的合成路線為_(kāi)_____。(用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示有機(jī)化合物,用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,箭頭上或下注明試劑和反應(yīng)條件)。7.(2020·北京石景山·統(tǒng)考一模)由化合物A制備可降解環(huán)保塑料PHB和一種醫(yī)藥合成中間體J的合成路線如圖:已知:ⅰ.+R3—COOH(—R1、—R2、—R3均為烴基)ⅱ.+2RBr+2HBr回答下列問(wèn)題:(1)C→PHB的反應(yīng)類型是__________________。(2)B中官能團(tuán)的名稱是__________________。(3)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是__________________。(4)D→E的反應(yīng)方程式是_____________________________。(5)E+G→H的反應(yīng)方程式是____________________________。(6)X是J的同分異構(gòu)體,滿足下列條件的有_種(不考慮順?lè)串悩?gòu))。①鏈狀結(jié)構(gòu);②既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能發(fā)生水解反應(yīng)。其中核磁共振氫譜有三組峰,且峰面積之比為6:1:1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_________。(7)已知:2CH3CHO。以乙烯為起始原料,選用必要的無(wú)機(jī)試劑合成C,寫出合成路線__________。8.(2021·北京石景山·統(tǒng)考一模)《本草綱目》記載紅曲米有特殊功效,受此啟發(fā)有學(xué)者從紅曲米中分離出具有降脂功能的有效成分——洛伐他汀,之后科學(xué)家合成了多種他汀類藥物?!捌シニ♀}”是人工合成的一種他汀類藥物,其合成路線如下:已知:(1)A是一種芳香烴,A的名稱是______。(2)由B生成C的反應(yīng)類型是______。(3)D→E的化學(xué)方程式是______。(4)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_____。(5)D的同分異構(gòu)體中,滿足下列條件的有______種。①與FeCl3作用顯色;②能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)。寫出其中一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______。(6)H含有2個(gè)苯環(huán),核磁共振氫譜圖中有7組峰,且面積比為2:2:2:1:1:1:1,G→H的化學(xué)方程式是______。(7)H→I反應(yīng)中生成中間體L,L含有3個(gè)六元環(huán),1mol的L轉(zhuǎn)化成I需要脫去2mol水,L的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是______。9.(2022·北京石景山·統(tǒng)考一模)依澤替米貝是一種新型高效、副作用低的調(diào)脂藥,其合成路線如下。已知:R1-COOH+R2-NH-R3(1)A屬于芳香烴,A→B的反應(yīng)類型是_______。(2)C含有氨基,寫出C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______。(3)D的芳香族同分異構(gòu)體有_______種(不含D本身)。(4)E中含有的官能團(tuán):_______。(5)寫出E制備F時(shí)中間產(chǎn)物L(fēng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______。(6)環(huán)狀化合物G的核磁共振氫譜有2組峰,且峰面積比為2:1,G→H的化學(xué)方程式是_______。(7)參考如下示例,畫出J和F生成K時(shí)新形成的碳碳鍵。_______示例:四、工業(yè)流程題10.(2019·北京石景山·統(tǒng)考一模)聚合硫酸鐵(簡(jiǎn)稱PFS或聚鐵)是水處理中重要的絮凝劑。以黃鐵礦的燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)為原料制取聚合硫酸鐵()的工藝流程如下:(1)酸浸時(shí)最合適的酸是_____(寫化學(xué)式)。(2)酸浸后溶液中主要的陽(yáng)離子有_____。(3)加入KClO3的目的是_____________________________(結(jié)合離子方程式說(shuō)明)。(4)過(guò)程a中生成聚合硫酸鐵的過(guò)程是先水解再聚合。將下列水解反應(yīng)原理的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整。_____Fe2(SO4)3+_____H2O______Fe2(OH)x(SO4)3-+___________(5)過(guò)程a中水解要嚴(yán)控pH的范圍。pH偏小或偏大聚合硫酸鐵的產(chǎn)率都會(huì)降低,請(qǐng)解釋原因__________。(6)鹽基度B是衡量絮凝劑絮凝效果的重要指標(biāo),通常鹽基度越高,絮凝效果越好。鹽基度B的表達(dá)式:(n為物質(zhì)的量)。為測(cè)量聚合硫酸鐵的鹽基度,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作:ⅰ.取聚合硫酸鐵樣品mg,加入過(guò)量鹽酸,充分反應(yīng),再加入煮沸后冷卻的蒸餾水,再加入KF溶液屏蔽Fe3+,使Fe3+不與OH-反應(yīng)。然后以酚酞為指示劑,用cmol/L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液進(jìn)行中和滴定,到終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液VmL。ⅱ.做空白對(duì)照實(shí)驗(yàn),取與步驟ⅰ等體積等濃度的鹽酸,以酚酞為指示劑,用cmol/L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液進(jìn)行中和滴定,到終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液V0mL。①該聚合硫酸鐵樣品中n(OH-)=_________mol。②已知該樣品中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w,則鹽基度B=_______________。11.(2020·北京石景山·統(tǒng)考一模)海水是巨大的化學(xué)資源寶庫(kù),利用海水可以獲取很多物質(zhì)。海水中主要離子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等。利用1:淡水工業(yè)(1)海水淡化的方法主要有__、電滲析法、離子交換法等。(2)電滲析法是一種利用離子交換膜進(jìn)行海水淡化的方法,其原理如圖所示。①淡水在__室(填X、Y或Z)形成后流出。②一般海水不直接通入到陰極室中,原因是______________。(3)離子交換法凈化海水模擬過(guò)程如圖所示,氫型陽(yáng)離子交換原理可表示為:HR+Na+=NaR+H+,……。羥型陰離子交換樹(shù)脂填充段存在的反應(yīng)有______________。利用2:提溴工業(yè)(4)用海水曬鹽之后的鹽鹵可提取溴,提取流程如圖:①用熱空氣將溴趕出,在吸收塔先用濃Na2CO3溶液吸收Br2,Br2歧化為Br-和BrO3-,再加入W溶液得到Br2。推測(cè)W是______________。②蒸餾塔中通入水蒸氣加熱,控制溫度在90℃左右進(jìn)行蒸餾的原因是____________。③將1m3海水濃縮至1L,使用該法最終得到38.4gBr2,若總提取率為60%,則原海水中溴的濃度是__mg/L。12.(2021·北京石景山·統(tǒng)考一模)重鉻酸鉀在工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用,可用鉻鐵礦為原料制備。以鉻鐵礦(主要成分可表示為FeO·Cr2O3,還含有SiO2、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì))制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)固體的工藝流程如下:資料:①NaFeO2遇水強(qiáng)烈水解。②。(1)K2Cr2O7中Cr元素的化合價(jià)是______。(2)步驟①發(fā)生多個(gè)反應(yīng),補(bǔ)全下列化學(xué)方程式___:___FeO·Cr2O3+___Na2CO3+___KClO3=12Na2CrO4+___Fe2O3+___CO2+_KCl(3)熔塊的主要成分為Na2CrO4、NaFeO2、Na2SiO3和NaAlO2等可溶性鹽,濾渣1為紅褐色固體,寫出步驟②NaFeO2水解的離子方程式______。(4)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋步驟④調(diào)pH的目的______。(5)重鉻酸鉀純度測(cè)定稱取重鉻酸鉀試樣2.9400g配成250mL溶液,取出25.00mL于錐形瓶中,加入10mL2mol/LH2SO4和足量碘化鉀(Cr2O的還原產(chǎn)物為Cr3+),放于暗處5min,然后加入100mL水和淀粉指示劑,用0.1200mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(I2+2S2O=2I-+S4O)。①滴定終點(diǎn)的顏色變化是______。②若實(shí)驗(yàn)共用去Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液40.00mL,則所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀的純度是______(滴定過(guò)程中其它雜質(zhì)不參與反應(yīng))。13.(2022·北京石景山·統(tǒng)考一模)從銅電解液中分離得到的粗硫酸鎳晶體中含有大量的雜質(zhì)元素(Cu、Fe、As、Ca、Zn等),我國(guó)科學(xué)家對(duì)粗硫酸鎳進(jìn)行精制提純,其工藝流程如下。已知:i.含鎳溶液中的主要離子有:Ni2+、SO、Cu2+、Fe2+、AsO、Ca2+和Zn2+ii.飽和H2S溶液中,c(H2S)≈0.1mol/Lⅲ.部分物質(zhì)的電離常數(shù)和溶度積常數(shù)如下表物質(zhì)電離常數(shù)物質(zhì)溶度積常數(shù)物質(zhì)溶度積常數(shù)H2SKa1=1.1×10?7Ka2=1.3×10?13CuS6.3×10?36FeS6.3×10?18NiS3.2×10?19Ni(OH)25.5×10?16CaF24×10?11Fe(OH)32.8×10?39(1)H2S是弱電解質(zhì),Ka1×Ka2=_______[用c(H2S)、c(H+)和c(S2?)表示]=1.43×10?20。(2)濾渣1中含有As2S3和S,寫出生成As2S3和S的離子方程式_______。(3)解釋“氧化除雜”中析出Fe(OH)3的原因_______。(4)“氟化除雜”中試劑a為_(kāi)______。(5)“P204萃取”水溶液的pH約為3.3,結(jié)合下圖解釋原因_______。(6)理論上“硫化除雜”之后,溶液中c(Cu2+)=_______mol/L[計(jì)算時(shí)c(H2S)取0.1mol/L,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字]。五、原理綜合題14.(2019·北京石景山·統(tǒng)考一模)尿素[CO(NH2)2]是首個(gè)由無(wú)機(jī)物合成的有機(jī)化合物,通常用作植物的氮肥。合成尿素的主要反應(yīng)如下:i.2NH3(l)+CO2(g)(l)(氨基甲酸銨)

△H=-akJ/molii.(l)(l)+H2O(l)

△H=+bkJ/moliii.2(縮二脲)+NH3(副反應(yīng),程度較?。?)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式是__________________。(2)CO(NH2)2中C為+4價(jià),N的化合價(jià)_______。(3)CO2和NH3合成尿素的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________。(4)工業(yè)上提高氨碳比(),可以提高尿素的產(chǎn)率,結(jié)合反應(yīng)i~iii,解釋尿素產(chǎn)率提高的原因______。(5)某科研小組模擬工業(yè)合成尿素,一定條件下,在0.5L的密閉容器中投入4molNH3和1molCO2,測(cè)得反應(yīng)中各組分的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖1所示:①反應(yīng)進(jìn)行到10min時(shí),用CO2表示反應(yīng)i的速率υ(CO2)=________。②合成總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定,則合成尿素的總反應(yīng)的快慢由第______步反應(yīng)決定(填“i”或“ii”)。(6)我國(guó)研制出非貴金屬鎳鉬基高效電催化劑,實(shí)現(xiàn)電解富尿素廢水低能耗制H2(裝置如圖2)。總反應(yīng)為:CO(NH2)2+H2O3H2↑+N2↑+CO2↑。①A電極連接電源的_______極(填“正”或“負(fù)”)。②A電極的電極反應(yīng)為_(kāi)_____。15.(2020·北京石景山·統(tǒng)考一模)汽車尾氣中NOx的生成和消除是科學(xué)家研究的重要課題。(1)NOx能形成酸雨,NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式是__。(2)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2(g)+O2(g)=2NO(g)

?H=+180kJ·mol-1,其能量變化示意圖如下:則NO中氮氧鍵的鍵能是__kJ·mol-1。(3)用NH3可消除NO污染,反應(yīng)原理為:4NH3+6NO5N2+6H2O,以n(NH3):n(NO)分別為4:1、3:1、1:3投料,得到NO脫除率隨溫度變化的曲線如圖所示:①曲線a對(duì)應(yīng)的n(NH3):n(NO)=__。②曲線c中NO的起始濃度為4×10-4mg/m3,從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過(guò)0.8s,該時(shí)間段內(nèi)NO的脫除速率為_(kāi)_mg/(m3·s)。③由圖可知,無(wú)論以何種比例反應(yīng),在溫度超過(guò)900℃時(shí)NO脫除率都會(huì)驟然下降,可能的原因是__(至少寫兩條)。16.(2021·北京石景山·統(tǒng)考一模)將CO2還原成甲烷,是實(shí)現(xiàn)CO2資源化利用的有效途徑之一。I.CO2甲烷化CO2甲烷化過(guò)程可能發(fā)生反應(yīng):?。瓹O2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH1ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ?mol?1ⅲ.CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)ΔH3=-206.1kJ?mol?1……(1)ΔH1=______kJ?mol?1。(2)不同條件下,按照n(CO2):n(H2)=1:4投料,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。①壓強(qiáng)p1、p2、p3由大到小的順序是______。②壓強(qiáng)為p1時(shí),隨著溫度升高,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率先減小后增大。解釋溫度高于600℃之后,隨著溫度升高CO2轉(zhuǎn)化率增大的原因______。Ⅱ.微生物電化學(xué)法微生物電化學(xué)產(chǎn)甲烷法是將電化學(xué)法和生物還原法有機(jī)結(jié)合,裝置如上圖所示。(3)陰極的電極反應(yīng)式是______。(4)若生成1molCH4,理論上陽(yáng)極室生成CO2的體積是______L(標(biāo)準(zhǔn)狀況,忽略氣體的溶解)。17.(2022·北京石景山·統(tǒng)考一模)CO2分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,難以給出電子,較容易接受電子,較難活化。采用CO2作為碳源,通過(guò)CO2催化加氫方式,不僅可以減少溫室氣體的排放,還可以將CO2轉(zhuǎn)化為高附加值的化學(xué)產(chǎn)品,具有重要的戰(zhàn)略意義。(1)若活化CO2,通常需要采取適當(dāng)?shù)姆绞绞笴O2的分子結(jié)構(gòu)從_______(填分子的空間結(jié)構(gòu)名稱)變?yōu)閺澢?,便于下一步反?yīng)。(2)一種CO2直接加氫的反應(yīng)機(jī)理如圖a所示。①寫出總反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。②MgOCO2也可以寫成MgCO3,寫出CO的VSEPR模型名稱_______。(3)①已知:主反應(yīng)CO2催化加氫制甲醇是放熱反應(yīng)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH12CH3OH(g)+3O2(g)=4H2O(g)+2CO2(g)ΔH2寫出CO2催化加氫制甲醇的熱化學(xué)方程式_______(ΔH用含ΔH1和ΔH2的代數(shù)式表示)。②CO2催化加氫制甲醇過(guò)程中的主要競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)為:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=+41kJ/mol,在恒溫密閉容器中,維持壓強(qiáng)和投料不變,將CO2和H2按一定流速通過(guò)反應(yīng)器,CO2轉(zhuǎn)化率和CH3OH選擇性[x(CH3OH)%=]隨溫度變化關(guān)系如圖b所示,分析236℃以后,圖b中曲線下降的原因_______。③我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了離子液體電還原CO2合成CH3OH工藝,寫出堿性條件下CO2生成甲醇的電極反應(yīng)式_______。六、元素或物質(zhì)推斷題18.(2020·北京石景山·統(tǒng)考一模)清代化學(xué)家徐壽創(chuàng)立了化學(xué)元素的中文名稱和造字原則,推動(dòng)了化學(xué)知識(shí)在中國(guó)的傳播和應(yīng)用。物質(zhì)A由原子序數(shù)依次增大的短周期元素X、Y、Z組成,其中Z為金屬元素,X、Y、Z簡(jiǎn)單離子的核外電子排布相同,物質(zhì)A的結(jié)構(gòu)式如圖所示:回答下列問(wèn)題:(1)Y、Z元素的名稱為徐壽確定并使用至今,Y在周期表中的位置是__________。(2)比較X、Y、Z簡(jiǎn)單離子的半徑大小(用對(duì)應(yīng)離子符號(hào)表示)__________。(3)在YZO2與YX的混合液中,通入足量CO2是工業(yè)制取A的一種方法,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式__________。(4)與X同主族的元素溴和碘可以發(fā)生下列置換反應(yīng):Br2+2I-=2Br-+I2,I2+2BrO3-=2IO3-+Br2,這兩個(gè)置換反應(yīng)矛盾嗎?簡(jiǎn)述理由__________。七、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)19.(2022·北京石景山·統(tǒng)考一模)工業(yè)上用Fe(Ⅲ)作為可再生氧化劑回收工業(yè)廢氣中的H2S,生產(chǎn)單質(zhì)硫。(1)鐵元素屬于_______區(qū)(填“s”、“d”、“ds”、“p”)。(2)Fe3+生化氧化再生法分為吸收和再生兩部分。①吸收:用Fe3+將H2S氧化為S,該反應(yīng)的離子方程式是_______。②再生:O2在氧化亞鐵硫桿菌作用下再生Fe3+。缺點(diǎn):氧化亞鐵硫桿菌生長(zhǎng)的最佳pH范圍是1.4~3.0,但酸性條件不利于H2S的吸收,結(jié)合平衡移動(dòng)原理解釋原因_______。(3)絡(luò)合鐵法脫硫技術(shù)吻合節(jié)能減排、經(jīng)濟(jì)高效的工業(yè)化指導(dǎo)思想。①堿性條件有利于H2S的吸收,但Fe3+極易形成氫氧化物和硫化物沉淀,請(qǐng)?jiān)趫D中用“↑”或“↓”補(bǔ)全Fe3+的電子分布圖。從圖中可以看出Fe3+有空軌道,可以形成溶于水的Fe3+Ln(配合物,L表示配體,n表示配位數(shù))。_______②ⅰ.寫出堿性條件下Fe3+Ln氧化H2S生成S8的離子方程式_______。ⅱ.O2氧化再生Fe3+Ln的離子方程式:4Fe2+Ln+O2+2H2O=4Fe3+Ln+4OH?寫出總反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。③下圖是EDTA與Fe3+形成配合物的結(jié)構(gòu)示意圖,F(xiàn)e3+外層空軌道采取sp3d2雜化,1mol該配合物中配位鍵有_______mol。答案第=page2626頁(yè),共=sectionpages2626頁(yè)答案第=page2525頁(yè),共=sectionpages2626頁(yè)參考答案:1.

Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O

C3N3O3Cl3

H2O

2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO+O2+2H2O

趁熱過(guò)濾(或高于38℃過(guò)濾)

乙醇洗滌【分析】根據(jù)TCCA分子結(jié)構(gòu),X、Y、Z、W屬于原子序數(shù)遞增的短周期元素,根據(jù)結(jié)構(gòu)得到X為C,Y為N,Z核外最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍,則Z為O,W為Cl【詳解】(1)用氯氣制備漂白液是氯氣通入到NaOH溶液中生成NaCl、NaClO和H2O,其離子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;故答案為:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。(2)①根據(jù)圖中結(jié)構(gòu)和前面分析得到TCCA的分子式是C3N3O3Cl3;故答案為:C3N3O3Cl3。②根據(jù)前面分析及同周期從左到右非金屬性逐漸增強(qiáng),其簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng),因此X、Y、Z對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)單氫化物中熱穩(wěn)定性最強(qiáng)的是H2O;故答案為:H2O。(3)①將ClO2通入到NaOH和H2O2混合溶液中,可制備NaClO2,因此ClO2制備NaClO2的離子方程式2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO+O2+2H2O;故答案為:2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO+O2+2H2O。②根據(jù)題意,由于NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出NaClO2·3H2O晶體,高于38℃時(shí)析出NaClO2晶體,高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl,NaClO2晶體易溶于水,難溶于乙醇;因此需在溫度高于38℃過(guò)濾,用乙醇洗滌,低于60℃干燥,得到NaClO2晶體;故答案為:趁熱過(guò)濾(或高于38℃過(guò)濾);乙醇洗滌。2.

Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+

MnO4—+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,F(xiàn)e3++3SCN—Fe(SCN)3

0.1mol/LKSCN溶液

硫酸酸化的KMnO4溶液

一段時(shí)間后取少量反應(yīng)后的KSCN溶液,先加鹽酸酸化,再加氯化鋇溶液,出現(xiàn)白色沉淀

水溶液的稀釋使溶液變淺;“鹽效應(yīng)”使Fe3+跟SCN—結(jié)合成[Fe(SCN)]2+的機(jī)會(huì)減少;SCN—與Fe2+反應(yīng)生成無(wú)色絡(luò)合離子,三者可能均有

無(wú)色變?yōu)榧t色或溶液變紅【分析】(1)根據(jù)結(jié)構(gòu)式即可寫電子式;(2)考查鹽類水解;(3)探究溶液變紅后褪色原因,先變紅是Fe2+氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+再與SCN—結(jié)合生成Fe(SCN)3。后褪色設(shè)計(jì)成原電池,從電子轉(zhuǎn)移方向可判斷正負(fù)極,結(jié)合化合價(jià)改變可判斷電解質(zhì)溶液;(4)結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知三次顏色都變淺,即都有關(guān)系;(5)滴定終點(diǎn)會(huì)有鐵離子,能跟指示劑反應(yīng)?!驹斀狻浚?)根據(jù)結(jié)構(gòu)式N≡C—S-,可知電子式為;(2)FeSO4是強(qiáng)酸弱堿鹽,顯酸性的原因是Fe2+的水解,離子方程式為:Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+;(3)①KMnO4將Fe2+氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+再與SCN—結(jié)合生成Fe(SCN)3,溶液變紅,離子方程式為MnO4—+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,F(xiàn)e3++3SCN—Fe(SCN)3;②探究SCN-是否被酸性KMnO4氧化為SO42-,設(shè)計(jì)成原電池,由電子轉(zhuǎn)移方向可知,X溶液所處電極為負(fù)極,化合價(jià)升高,失去電子。故X溶液是0.1mol/LKSCN溶液,Y溶液是硫酸酸化的KMnO4溶液。檢驗(yàn)產(chǎn)物SO42-的操作及現(xiàn)象是:一段時(shí)間后取少量反應(yīng)后的KSCN溶液,先加鹽酸酸化,再加氯化鋇溶液,出現(xiàn)白色沉淀;(4)由三次加入試劑顏色均會(huì)變淺且一次比一次更淺可知,實(shí)驗(yàn)Ⅱ“紅色明顯變淺”的原因是水溶液的稀釋使溶液變淺;“鹽效應(yīng)”使Fe3+跟SCN—結(jié)合成[Fe(SCN)]2+的機(jī)會(huì)減少;SCN—與Fe2+反應(yīng)生成無(wú)色絡(luò)合離子,三者可能均有。(5)以KSCN為指示劑,用NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti(Ⅲ),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Ti2(SO4)3+2NH4Fe(SO4)2===2Ti(SO4)2+(NH4)2SO4+2FeSO4,滴定終點(diǎn)有:Fe3++3SCN—Fe(SCN)3,則達(dá)到滴定終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是無(wú)色變?yōu)榧t色或溶液變紅。3.

C

ClO-+H2OOH-+HClO,加入NaOH使c(OH-)增大,平衡逆移,使c(HClO)減小,分解速率減慢(或消毒液更穩(wěn)定)

Cl2+NaHCO3=HClO+NaCl+CO2

溶液的酸堿性;消毒液和KI的相對(duì)用量

5ClO-+I2+H2O=2IO3?+5Cl-+2H+

向與燒杯3pH相同的NaOH溶液中加入滴有淀粉溶液的碘水,振蕩,藍(lán)色褪去

不能,溶液中存在大量ClO?的干擾,ClO?也可將I?氧化為I2使溶液變藍(lán)

“變藍(lán),因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)ClO?+2I-+H2O=I2+Cl-+2OH-(和I2+I-I3-),溶液中存在I2單質(zhì)”或“變藍(lán),溶液顯橙黃色,肯定存在有色離子I2或I3-,反應(yīng)生成的I2存在平衡I2+I-I3-,有I2會(huì)變藍(lán)”;或“不變藍(lán),I2在堿性溶液中不存在,發(fā)生反應(yīng)3I2+6OH-==IO3-+5I-+3H2O”【分析】(4)(5)根據(jù)得失電子數(shù)目和原子守恒寫出離子方程式??赏ㄟ^(guò)向堿性溶液中加入淀粉溶液的碘水驗(yàn)證生成的I2在堿性溶液中不能存在。(6)84消毒液中存在ClO?,ClO?具有氧化性,可將I?氧化為I2,進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾。(7)結(jié)合題給資料iii進(jìn)行分析,燒杯1可能出現(xiàn)變藍(lán)、不變藍(lán)或橙黃色,據(jù)此進(jìn)行合理分析?!驹斀狻浚?)分析題中Ⅰ.制備消毒液過(guò)程,該反應(yīng)原理為:濃鹽酸和KMnO4反應(yīng)生成Cl2,然后Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO。實(shí)驗(yàn)中注意Cl2通入C裝置前要進(jìn)行除雜,則可知B裝置中應(yīng)盛有飽和食鹽水,實(shí)驗(yàn)后要考慮尾氣吸收問(wèn)題。分析實(shí)驗(yàn)裝置圖,可知裝置C為制備NaClO消毒液的裝置。答案為:C;(2)C裝置生成了消毒液的主要成分——NaClO,ClO?在水溶液中發(fā)生水解:ClO?+H2OHClO+OH?,HClO不穩(wěn)定易分解,故為了使消毒液保持穩(wěn)定,應(yīng)抑制ClO?的水解,向其中加入NaOH,溶液中的OH?濃度增大,使得ClO?的水解平衡左移,進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)定消毒液的目的,答案為:ClO?+H2OOH?+HClO,加入NaOH使c(OH?)增大,平衡逆移,使c(HClO)減小,分解速率減慢(或消毒液更穩(wěn)定);(3)根據(jù)資料i,可知酸性:H2CO3>HClO>HCO3?,Cl2與水發(fā)生反應(yīng)生成HCl和HClO,根據(jù)酸性強(qiáng)弱可知,最終發(fā)生的反應(yīng)為:Cl2+NaHCO3=HClO+NaCl+CO2。答案為:Cl2+NaHCO3=HClO+NaCl+CO2;(4)分析Ⅱ中三個(gè)實(shí)驗(yàn)操作,方案2中生成了碘單質(zhì),對(duì)比三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的區(qū)別,可知成功制備碘水應(yīng)注意兩個(gè)因素:溶液的酸堿性;KI和消毒液的相對(duì)用量。答案為:溶液的酸堿性;消毒液和KI的相對(duì)用量;(5)根據(jù)得失電子數(shù)目和原子守恒,可得出離子反應(yīng)方程式為:5ClO?+I2+H2O=2IO3?+5Cl?+2H+;可在堿性溶液中加入滴有淀粉溶液的碘水進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)操作為:向與燒杯3pH相同的NaOH溶液中加入滴有淀粉溶液的碘水,振蕩,藍(lán)色褪去;答案為:5ClO?+I2+H2O=2IO3?+5Cl-+2H+;向與燒杯3pH相同的NaOH溶液中加入滴有淀粉溶液的碘水,振蕩,藍(lán)色褪去;(6)84消毒液的主要成分為NaClO,ClO?具有氧化性,同樣可以氧化I?生成I2,進(jìn)而干擾實(shí)驗(yàn),故不能證明燒杯3中存在IO3-,答案為:不能,溶液中存在大量ClO?的干擾,ClO?也可將I?氧化為I2使溶液變藍(lán);(7)為了保證消毒液的穩(wěn)定性,84消毒液中加入了NaOH等物質(zhì),結(jié)合題給資料iii進(jìn)行分析:變藍(lán),因?yàn)樯闪薎2;不變藍(lán),生成的I2又與OH?發(fā)生了反應(yīng)。故答案為:“變藍(lán),因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)ClO?+2I-+H2O=I2+Cl-+2OH-(和I2+I-I3-),溶液中存在I2單質(zhì)”或“變藍(lán),溶液顯橙黃色,肯定存在有色離子I2或I3-,反應(yīng)生成的I2存在平衡I2+I-I3-,有I2會(huì)變藍(lán)”;或“不變藍(lán),I2在堿性溶液中不存在,發(fā)生反應(yīng)3I2+6OH-==IO3-+5I-+3H2O”。4.

分液漏斗

NO+NO2+CO=2NO+CO2

無(wú)色酚酞試液,溶液變成淺紅色

AgNO3溶液和NaNO2溶液的相對(duì)用量

向AgNO3溶液中逐滴滴加NaNO2溶液,先有白色沉淀生成,后沉淀逐漸溶解

2NO+2I-+4H+=2NO↑+I(xiàn)2+2H2O

取2mL0.1mol/LNaNO3溶液于試管中,加2mL0.1mol/LKI溶液(含淀粉),再滴加三滴1mol/L硫酸溶液,溶液沒(méi)有變藍(lán)【分析】由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,制備亞硝酸鈉時(shí),先向盛有碳酸鈉溶液的三頸燒瓶中通入一段時(shí)間氮?dú)?,排盡裝置中的空氣后,再通入一氧化氮和二氧化氮混合氣體,一氧化氮和二氧化氮在碳酸鈉溶液中反應(yīng)生成亞硝酸鈉和二氧化碳,盛有酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶用于吸收一氧化氮,防止污染空氣?!驹斀狻?1)儀器a為分液漏斗,故答案為:分液漏斗;(2)由分析可知,一氧化氮和二氧化氮在碳酸鈉溶液中反應(yīng)生成亞硝酸鈉和二氧化碳,反應(yīng)的離子方程式為NO+NO2+CO=2NO+CO2,故答案為:NO+NO2+CO=2NO+CO2;(3)若亞硝酸為弱酸,亞硝酸鈉會(huì)在溶液中水解使溶液呈堿性,則向亞硝酸鈉溶液中滴加酚酞試液,若溶液會(huì)變成淺紅色,說(shuō)明亞硝酸為弱酸,故答案為:酚酞試液,溶液會(huì)變成淺紅色;(4)①由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,向亞硝酸鈉溶液中滴加硝酸銀溶液時(shí),先沒(méi)有白色沉淀生成,后有白色沉淀生成,說(shuō)明白色沉淀的生成與硝酸銀溶液和亞硝酸鈉溶液的相對(duì)用量有關(guān),故答案為:AgNO3溶液和NaNO2溶液的相對(duì)用量;②由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,向亞硝酸鈉溶液中滴加硝酸銀溶液時(shí),先沒(méi)有白色沉淀生成,后有白色沉淀生成,則向硝酸銀溶液中滴加亞硝酸鈉溶液時(shí),先有白色沉淀生成,后沉淀逐漸溶解說(shuō)明白色沉淀的生成與硝酸銀溶液和亞硝酸鈉溶液的相對(duì)用量有關(guān),故答案為:向AgNO3溶液中逐滴滴加NaNO2溶液,先有白色沉淀生成,后沉淀逐漸溶解;(5)①由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,向亞硝酸鈉溶液中滴加淀粉碘化鉀溶液無(wú)明顯現(xiàn)象,滴加稀硫酸后,溶液變藍(lán)色,有無(wú)色氣體生成,說(shuō)明酸性條件下,亞硝酸鈉溶液與碘化鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鈉、硫酸鉀、碘、一氧化氮和水,反應(yīng)的離子方程式為2NO+2I-+4H+=2NO↑+I(xiàn)2+2H2O,故答案為:2NO+2I-+4H+=2NO↑+I(xiàn)2+2H2O;②由題意可知,一氧化氮和二氧化氮在碳酸鈉溶液中反應(yīng)生成亞硝酸鈉和二氧化碳時(shí),可能生成硝酸鈉,則設(shè)計(jì)酸性條件下,硝酸鈉溶液與碘化鉀溶液沒(méi)有碘生成的實(shí)驗(yàn),可以說(shuō)明酸性條件下,只有亞硝酸鈉溶液與碘化鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),故答案為:取2mL0.1mol/LNaNO3溶液于試管中,加2mL0.1mol/LKI溶液(含淀粉),再滴加三滴1mol/L硫酸溶液,溶液沒(méi)有變藍(lán)。5.(1)

AgNO3+2NH3·H2O=Ag(NH3)2NO3+2H2O

[Ag(NH3)2]+、[Ag(NH3)]+(2)

CH3CHO–2e?+3OH?=CH3COO?+2H2O

可能是硝酸銀溶液中的NO或O2等微粒做氧化劑,其氧化性隨酸性減弱而減弱(3)

合理,[Ag(NH3)]+?Ag++NH3,c(NH3)增大,平衡逆向移動(dòng),c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱,未發(fā)生銀鏡反應(yīng);或不合理,灰色渾濁中可能有Ag,正一價(jià)的銀得電子未在試管壁析出,所以無(wú)法判斷

不加乙醛重復(fù)實(shí)驗(yàn)Ⅴ中的操作,試管壁出現(xiàn)銀鏡或?qū)蓖ㄈ牒琋aOH的潮濕Ag2O固體,水浴加熱后出現(xiàn)銀鏡(4)在氫氧化鈉存在下,也能還原,不一定是醛基還原【解析】(1)①在潔凈的試管中加入1mL2%AgNO3溶液,然后邊振蕩試管邊逐滴滴入2%氨水,使最初產(chǎn)生的沉淀溶解,制得銀氨溶液;AgNO3和氨水生成Ag(NH3)2NO3,生成Ag(NH3)2NO3的化學(xué)方程式為AgNO3+2NH3·H2O=Ag(NH3)2NO3+2H2O;故答案為:AgNO3+2NH3·H2O=Ag(NH3)2NO3+2H2O。②根據(jù)資料:[Ag(NH3)2]+在溶液中存在平衡:[Ag(NH3)2]+?[Ag(NH3)]++NH3、[Ag(NH3)]+?Ag++NH3,在銀氨溶液中存在的含+1價(jià)Ag的微粒有[Ag(NH3)2]+、[Ag(NH3)]+、Ag+,故發(fā)生銀鏡反應(yīng)時(shí)氧化性微粒可能是Ag+、[Ag(NH3)2]+、[Ag(NH3)]+;故答案為:[Ag(NH3)2]+、[Ag(NH3)]+。(2)①甲同學(xué)查閱資料:銀鏡反應(yīng)時(shí),Ag+被還原成Ag;CH3CHO發(fā)生氧化反應(yīng),由于反應(yīng)在堿性條件下進(jìn)行,則CH3CHO被氧化成CH3COO-,電極反應(yīng)式為:CH3CHO–2e?+3OH?=CH3COO?+2H2O;故答案為:CH3CHO–2e?+3OH?=CH3COO?+2H2O。②AgNO3屬于強(qiáng)酸弱堿鹽,其水溶液呈酸性,AgNO3溶液中的以及溶解的O2等微粒也具有氧化性,也可能將做氧化劑將乙醛氧化,實(shí)驗(yàn)III中向左側(cè)燒杯中滴加氨水,隨著溶液酸性的減弱,這些微粒的氧化性也會(huì)減弱,從而使得指針的偏轉(zhuǎn)幅度減小,不能證明“隨c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱”;故答案為:可能是硝酸銀溶液中的或O2等微粒做氧化劑,其氧化性隨酸性減弱而減弱(3)①由于溶液中存在平衡:[Ag(NH3)]+?Ag++NH3,實(shí)驗(yàn)IV向銀氨溶液中滴加濃氨水,c(NH3)增大,上述平衡逆向移動(dòng),c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱,故未發(fā)生銀鏡反應(yīng);但實(shí)驗(yàn)IV的現(xiàn)象中溶液略顯灰色,該灰色渾濁中可能有Ag,正一價(jià)的銀得電子未在試管壁析出,故也可能無(wú)法判斷;故答案為:合理,[Ag(NH3)]+?Ag++NH3,c(NH3)增大,平衡逆向移動(dòng),c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱,未發(fā)生銀鏡反應(yīng);或不合理,灰色渾濁中可能有Ag,正一價(jià)的銀得電子未在試管壁析出,所以無(wú)法判斷。②實(shí)驗(yàn)Ⅴ中“立即出現(xiàn)銀鏡的原因”,提出假設(shè):隨c(OH?)增大,可能是也參與了還原,要檢驗(yàn)該假設(shè)成立,可采用對(duì)比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)方案及現(xiàn)象為:不加乙醛重復(fù)實(shí)驗(yàn)Ⅴ中的操作,試管壁出現(xiàn)銀鏡或?qū)蓖ㄈ牒琋aOH的潮濕Ag2O固體(結(jié)合題給資料ii),水浴加熱后出現(xiàn)銀鏡;故答案為:不加乙醛重復(fù)實(shí)驗(yàn)Ⅴ中的操作,試管壁出現(xiàn)銀鏡或?qū)蓖ㄈ牒琋aOH的潮濕Ag2O固體,水浴加熱后出現(xiàn)銀鏡。(4)銀氨溶液中滴加較濃的NaOH溶液能促進(jìn)銀鏡反應(yīng)的發(fā)生,此法不適用于檢驗(yàn)醛基,原因是:根據(jù)實(shí)驗(yàn)V,在氫氧化鈉存在下,也能還原,不一定是醛基還原;故答案為:在氫氧化鈉存在下,也能還原,不一定是醛基還原。6.

取代反應(yīng)

溴乙烷

【分析】由流程圖、已知信息以及有機(jī)知識(shí)可推知,A是,C是,D是,E是HOOCCH2COOCH3,I是;【詳解】(1)F→G的反應(yīng)類型與已知條件:反應(yīng)類型相同,斷開(kāi)溴原子之后的乙基取代酯基相鄰碳原子上的氫原子,屬于取代反應(yīng);(2)由分析可知,A是,A的化學(xué)名稱是溴乙烷;(3)由G→H的反應(yīng)以及已知條件:原理可知,試劑a的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式;(4)由已知條件:,可知H斷酯基端的兩個(gè)-OCH3,且斷開(kāi)后的結(jié)構(gòu)取代氨基上的氫原子,形成六元環(huán)的結(jié)構(gòu),故I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;(5)B、C互為同分異構(gòu)體,B是乙酸甲酯,C是甲酸乙酯,結(jié)合已知條件:的反應(yīng)原理,斷甲酸乙酯中酯基的碳氧單鍵,斷開(kāi)后的醛基結(jié)構(gòu)取代乙酸甲酯中酯基相鄰碳原子上的氫原子,則B→D的化學(xué)方程式為;(6)E→F是酯化反應(yīng),化學(xué)方程式為:;(7)以溴乙烷和另一種有機(jī)化合物及必要的無(wú)機(jī)試劑可合成乙酸甲酯,思路是:溴乙烷→乙醇→乙醛→乙酸(或乙醇直接強(qiáng)氧化劑氧化成乙酸),再由乙酸與另一種有機(jī)化合物甲醇反應(yīng)生成乙酸甲酯。則B的合成路線為。7.

縮聚(聚合)反應(yīng)

羰基、羧基

HOOCCH2COOH+2C2H5OHC2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O

C2H5OOCCH2COOC2H5+BrCH2CH2CH2Br+2HBr

8

C(CH3)2=CHOOCH

H2C=CH2CH3CH2OHCH3CHO【分析】分析PHB的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,可知其為縮聚物,即C發(fā)生縮聚反應(yīng)生成PHB。C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,結(jié)合題中已知ⅰ可知,A被酸性高錳酸鉀氧化為B和D,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3COCH2COOH,根據(jù)D的分子式,可知D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOOCCH2COOH。故A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:。D與C2H5OH在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng),生成E,結(jié)合E的分子式可知,E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3,據(jù)F的分子式,可知F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HOCH2CH2CH2OH,F(xiàn)和濃氫溴酸發(fā)生取代反應(yīng)生成G,G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為BrCH2CH2CH2Br。根據(jù)已知條件ⅱ.+2RBr+2HBr,可知E(CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3)和G(BrCH2CH2CH2Br)在C2H5ONa的作用下發(fā)生反應(yīng),生成H,H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:。根據(jù)H→I的反應(yīng)條件,可知H→I的過(guò)程為酯的水解酸化過(guò)程,生成I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,I發(fā)生脫羧反應(yīng)生成J。據(jù)此進(jìn)行分析?!驹斀狻浚?)根據(jù)PHB的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,可知C→PHB的反應(yīng)類型為縮聚反應(yīng),答案為:縮聚反應(yīng);(2)根據(jù)分析,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:CH3COCH2COOH,其中包含的官能團(tuán)為羰基和羧基,答案為:羰基、羧基;(3)結(jié)合以上分析,可知A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,答案為:;(4)D與C2H5OH在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生酯化反應(yīng),生成E,結(jié)合分析可知反應(yīng)方程式為:HOOCCH2COOH+2C2H5OHC2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O;答案為:HOOCCH2COOH+2C2H5OHC2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O;(5)根據(jù)已知條件ⅱ可得出E+G→H的反應(yīng)方程式是C2H5OOCCH2COOC2H5+BrCH2CH2CH2Br+2HBr;答案為:C2H5OOCCH2COOC2H5+BrCH2CH2CH2Br+2HBr;(6)X的同分異構(gòu)體能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能發(fā)生水解反應(yīng),說(shuō)明其分子中含有甲酸酯基,根據(jù)題給限制條件,X為鏈狀的含甲酸酯基的同分異構(gòu)體有:HCOOCH2CH2CH=CH2、CH2=CHCH(OOCH)CH3、CH2=C(OOCH)CH2CH3、HCOOCH=CHCH2CH3、HCOOCH2CH=CHCH3、CH3C(OOCH)=CHCH3、HCOOCH2C(CH3)=CH2、C(CH3)2=CHOOCH。共8種,其中核磁共振氫譜有三組峰,且峰面積之比為6:1:1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是C(CH3)2=CHOOCH。其中答案為:8;C(CH3)2=CHOOCH。(7)根據(jù)題意,以乙烯為原料合成目標(biāo)產(chǎn)物涉及碳鏈增長(zhǎng),根據(jù)題給信息,可先將乙烯轉(zhuǎn)化為乙醇,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為乙醛,然后2個(gè)乙醛分子在堿性條件下生成,再通過(guò)銀氨溶液氧化并酸化后可得目標(biāo)產(chǎn)物。故合成路線為:H2C=CH2CH3CH2OHCH3CHO;答案為:H2C=CH2CH3CH2OHCH3CHO?!军c(diǎn)睛】要注意有機(jī)信息的應(yīng)用。一些反應(yīng)中有新信息,一定要理解新信息的反應(yīng)機(jī)理,將其應(yīng)用于解題中,同時(shí)有些合成路線需要用到的信息在題目的合成路線中。8.

甲苯

氧化反應(yīng)

++HCl

13

【分析】根據(jù)E的得到A中含苯環(huán),則A為甲苯,甲苯和濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng),B中甲基發(fā)生氧化反應(yīng)生成羧基,C中硝基發(fā)生還原反應(yīng)生成氨基即D為,D()發(fā)生取代反應(yīng)生成E(),根據(jù)信息得到E()中羧基被—Cl取代生成F(),F(xiàn)()中—Cl被取代生成G,G和水發(fā)生取代反應(yīng)生成H()。【詳解】(1)A是一種芳香烴,A的名稱是甲苯;故答案為:甲苯。(2)B生成C主要是B中甲基被氧化為羧基,因此其反應(yīng)類型是氧化反應(yīng);故答案為:氧化反應(yīng)。(3)D→E的化學(xué)方程式是++HCl;故答案為:++HCl。(4)根據(jù)題意得到F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是;故答案為:。(5)D()的同分異構(gòu)體中,與FeCl3作用顯色,說(shuō)明含有酚羥基;能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng),說(shuō)明含有醛基;若還有另外一種基團(tuán)為氨基,當(dāng)酚羥基和醛基在鄰位,苯環(huán)上氨基有四種結(jié)構(gòu),當(dāng)酚羥基和醛基在間位,苯環(huán)上氨基有四種結(jié)構(gòu),當(dāng)酚羥基和醛基在對(duì)位,苯環(huán)上氨基有2種結(jié)構(gòu),當(dāng)有酚羥基和—NHCHO基團(tuán)時(shí)處于鄰、間、對(duì)三種結(jié)構(gòu),因此滿足條件的同分異構(gòu)體有13種;其中一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為或;故答案為:13;或。(6)G→H是發(fā)生取代反應(yīng),因此其化學(xué)方程式是;故答案為:。(7)H→I反應(yīng)中生成中間體L,L含有3個(gè)六元環(huán),1mol的L轉(zhuǎn)化成I需要脫去2mol水,說(shuō)明L含有兩個(gè)羥基,再根據(jù)H、I的結(jié)構(gòu)得到L的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是;故答案為:。9.(1)取代反應(yīng)(2)(3)4(4)醛基和羥基(5)(6)+(7)【分析】A屬于芳香烴,結(jié)合A的分子式可知,A為;B的分子式為C7H7NO2,結(jié)合F的結(jié)構(gòu)可知,A與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng),硝基取代甲苯的對(duì)位氫,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;B在Fe、HCl的作用下生成C,C中含氨基,結(jié)合C的分子式可知,C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;結(jié)合D的分子式可知,D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;結(jié)合E的分子式可知,E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;E先與發(fā)生加成反應(yīng)生成,再發(fā)生消去反應(yīng)生成F;題干第(5)題告知:環(huán)狀化合物G的核磁共振氫譜有2組峰,且峰面積比為2:1,結(jié)合G的分子式可知,G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;G與在氯化鋁的作用下生成H,結(jié)合J的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和已知信息可知,H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;H與發(fā)生已知信息的反應(yīng)生成I,I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;I發(fā)生還原反應(yīng)生成J,J與F發(fā)生加成反應(yīng)生成K,結(jié)合依澤替米貝的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和K的分子式可知,K的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:。(1)A屬于芳香烴,結(jié)合A的分子式可知,A為;B的分子式為C7H7NO2,結(jié)合F的結(jié)構(gòu)可知,A與濃硝酸發(fā)生取代反應(yīng)生成B,硝基取代甲苯的對(duì)位氫,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:。(2)B在Fe、HCl的作用下生成C,C中含氨基,結(jié)合C的分子式可知,C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:。(3)由分析可知,D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,D的芳香族同分異構(gòu)體有:、、、,共4種。(4)由分析可知,E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,含有的官能團(tuán)為醛基和羥基。(5)結(jié)合E和F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,E先與發(fā)生加成反應(yīng)生成,再發(fā)生消去反應(yīng)生成F,因此中間產(chǎn)物L(fēng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:。(6)環(huán)狀化合物G的核磁共振氫譜有2組峰,且峰面積比為2:1,結(jié)合G的分子式可知,G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;G與在氯化鋁的作用下生成H,結(jié)合J的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和已知信息可知,H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:,因此G→H的化學(xué)方程式為:+。(7)J和F發(fā)生加成反應(yīng)生成K,結(jié)合依澤替米貝的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和K的分子式以及題給示例可知,J和F生成K時(shí)新形成的碳碳鍵如圖所示:。10.

H2SO4

Fe3+、Fe2+、H+

將Fe2+氧化為Fe3+:ClO3—+6Fe2++6H+==Cl—+6Fe3++3H2O

1

x

1

H2SO4

pH偏小時(shí),水解平衡逆向移動(dòng),聚合硫酸鐵的產(chǎn)率會(huì)降低,pH偏大時(shí),F(xiàn)e2(SO4)3生成Fe(OH)3聚沉,聚合硫酸鐵的產(chǎn)率會(huì)降低

10—3cV0-10—3cV

【分析】黃鐵礦的燒渣加入酸浸,過(guò)濾得到濾液加入廢鐵屑增大溶液中含鐵微粒濃度,過(guò)濾得到濾液加入氧化劑氧化亞鐵離子為鐵離子,再加入硫酸經(jīng)過(guò)水解聚合生成聚合硫酸鐵。【詳解】(1)聚合硫酸鐵(),為了不引入新雜質(zhì),酸浸時(shí)最合適的酸是H2SO4;(2)黃鐵礦的燒渣主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等,且SiO2不與H2SO4反應(yīng),故酸浸后溶液中主要的陽(yáng)離子有Fe3+、Fe2+、H+;(3)KClO3有強(qiáng)氧化性,加入KClO3的目的將Fe2+氧化為Fe3+:ClO3—+6Fe2++6H+==Cl—+6Fe3++3H2O;(4)由原子守恒可知,定Fe2(SO4)3系數(shù)為1,則反應(yīng)前有3個(gè)硫酸根,反應(yīng)后3-個(gè),則需要加個(gè)H2SO4,再配平其他系數(shù),可得Fe2(SO4)3+xH2OFe2(OH)x(SO4)3-+H2SO4;(5)過(guò)程a中水解要嚴(yán)控pH的范圍,pH偏小時(shí),水解平衡逆向移動(dòng),聚合硫酸鐵的產(chǎn)率會(huì)降低,pH偏大時(shí),F(xiàn)e2(SO4)3生成Fe(OH)3聚沉,聚合硫酸鐵的產(chǎn)率會(huì)降低。(6)①ⅰ.取聚合硫酸鐵樣品mg,加入過(guò)量鹽酸,聚合硫酸鐵中氫氧根離子會(huì)反應(yīng)一部分HCl。再加入KF溶液屏蔽Fe3+,使Fe3+不與OH-反應(yīng)。然后以酚酞為指示劑,用cmol/L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液進(jìn)行中和滴定,到終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液VmL。滴定消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量等于過(guò)量HCl的物質(zhì)的量。ⅱ.空白對(duì)照實(shí)驗(yàn),可知ⅰ.中加入的HCl總物質(zhì)的量。綜上,與聚合硫酸鐵中氫氧根離子反應(yīng)的n(HCl)=該聚合硫酸鐵樣品中n(OH-)=10—3cV0-10—3cVmol;②n(Fe)=mol,鹽基度(n為物質(zhì)的量)=?!军c(diǎn)睛】本題計(jì)算題看似復(fù)雜,實(shí)則弄清楚滴定的目的再解題不難,第一次滴定是測(cè)過(guò)量HCl物質(zhì)的量,第二次滴定是測(cè)所有HCl的物質(zhì)的量,兩者的差值即為聚合硫酸鐵消耗的HCl物質(zhì)的量,即可求該聚合硫酸鐵樣品中n(OH-)。11.

蒸餾法

X、Z

海水中含有較多的Mg2+、Ca2+等陽(yáng)離子,陰極電解產(chǎn)生OH-,容易生成Mg(OH)2和Ca(OH)2等沉淀附著在電極表面或堵塞陽(yáng)離子交換膜

ROH+Cl?=RCl+OH?;2ROH+SO42?=R2SO4+2OH?;H++OH?=H2O

硫酸

溫度過(guò)低不利于溴的蒸出,溫度過(guò)高會(huì)蒸出較多水蒸氣

64【詳解】(1)海水淡化方法有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等;答案為:蒸餾法;(2)①在電解池中,溶液中陰、陽(yáng)離子分別通過(guò)陰、陽(yáng)離子交換膜移向陽(yáng)、陰極,從而在X、Z室形成淡水而流出;答案為:X、Z;②海水中含Ca2+、Mg2+,在電解池的陰極中,陽(yáng)離子放電后產(chǎn)生OH-,從而易形成沉淀附著在電極表面或堵塞離子交換膜。答案為:海水中含有較多的Mg2+、Ca2+等陽(yáng)離子,陰極電解產(chǎn)生OH-,容易生成Mg(OH)2和Ca(OH)2等沉淀附著在電極表面或堵塞陽(yáng)離子交換膜;(3)分析氫型陽(yáng)離子的交換原理可知,羥型陰離子發(fā)生的陰離子交換類似氫型陽(yáng)離子的交換過(guò)程,根據(jù)圖中海水凈化模擬過(guò)程,其中涉及的反應(yīng)方程式有:ROH+Cl?=RCl+OH?;2ROH+SO42?=R2SO4+2OH?;H++OH?=H2O;答案為:ROH+Cl?=RCl+OH?;2ROH+SO42?=R2SO4+2OH?;H++OH?=H2O;(4)分析溴的提取流程,Cl2將鹽鹵中的Br-氧化為Br2,再通熱空氣將Br2吹出塔,在吸收塔先用濃Na2CO3溶液吸收Br2,Br2歧化為Br-和BrO3-,再加入H2SO4酸化歧化溶液得到Br2。①在歧化溶液中加入H2SO4溶液,使其生成Br2,故答案為:硫酸;②溫度在90℃左右進(jìn)行蒸餾,是因?yàn)闇囟冗^(guò)高有更多的水蒸氣蒸出,溫度過(guò)低,不利于溴的蒸出,答案為:溫度過(guò)低不利于溴的蒸出,溫度過(guò)高會(huì)蒸出較多水蒸氣;③根據(jù)題意,設(shè)原海水中溴的濃度是xmg/L,則有,x=64,答案為:64?!军c(diǎn)睛】解決這類問(wèn)題可以分為三步:第一步,分清隔膜類型,即交換膜屬于陽(yáng)膜、陰膜或質(zhì)子膜中的哪一種,判斷允許哪種離子通過(guò)隔膜;第二步,寫出電極反應(yīng)式,判斷交換膜兩側(cè)離子變化,推斷電荷變化,根據(jù)電荷平衡判斷離子遷移方向;第三步,分析隔膜作用,在產(chǎn)品制備中,隔膜作用主要是提高產(chǎn)品純度,避免產(chǎn)物之間發(fā)生反應(yīng),或避免產(chǎn)物因發(fā)生反應(yīng)而造成危險(xiǎn)。12.

+6

6127123127

FeO+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-

增大c(H+),促使平衡Cr2O+H2O?2CrO+2H+向逆反應(yīng)方向移動(dòng),將CrO轉(zhuǎn)化成Cr2O

由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,且半分鐘內(nèi)不變色

80%【分析】鉻鐵礦(主要成分可表示為FeO·Cr2O3),還含有SiO2、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì))加入碳酸鈉、氯酸鉀熔融氧化后生成Na2CrO4、NaFeO2、Na2SiO3和NaAlO2,水浸后NaFeO2水解得到濾渣1為紅褐色氫氧化鐵固體,濾液1含有Na2CrO4、Na2SiO3和NaAlO2,調(diào)節(jié)pH值使Na2SiO3和NaAlO2轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁和硅酸沉淀即是濾渣2,濾液2中含有Na2CrO4、調(diào)pH值使鉻酸鈉轉(zhuǎn)化為重鉻酸鈉,加入氯化鉀,生成重鉻酸鉀,獲得產(chǎn)品,據(jù)此回答問(wèn)題?!驹斀狻?1)K2Cr2O7中鉀元素的化合價(jià)是+1價(jià),氧元素的化合價(jià)是—2價(jià),依據(jù)化合價(jià)原則,則Cr元素的化合價(jià)是+6;(2)FeO·Cr2O3生成Na2CrO4和Fe2O3化合價(jià)升高7,氯酸鉀生成氯化鉀化合價(jià)降低6,最小公倍數(shù)是42,則FeO·Cr2O3的系數(shù)是6,氯酸鉀和氯化鉀的系數(shù)是7,依據(jù)原子守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù),則配平后的化學(xué)方程式是6FeO·Cr2O3+12Na2CO3+7KClO3=12Na2CrO4+3Fe2O3+12CO2+7KCl,則答案為6127123127;(3)熔塊的主要成分為Na2CrO4、NaFeO2、Na2SiO3和NaAlO2等可溶性鹽,濾渣1為紅褐色固體,寫出步驟②NaFeO2水解的離子方程式FeO+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-;(4)有可知,步驟④調(diào)pH的目的增大c(H+),促使平衡Cr2O+H2O?2CrO+2H+向逆反應(yīng)方向移動(dòng),將CrO轉(zhuǎn)化成Cr2O;(5)①滴定終點(diǎn)的顏色變化是由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,且半分鐘內(nèi)不變色;②碘化鉀與重鉻酸鉀反應(yīng)依據(jù)電子守恒得,有I2+2S2O=2I-+S4O可得,則所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀的純度是=80%。13.(1)(2)2AsO+5H2S+6H+=As2S3↓+2S↓+8H2O(3)Cl2將Fe2+氧化為Fe3+,F(xiàn)e3++3H2O3H++Fe(OH)3,加入的Ni(OH)2和H+反應(yīng),F(xiàn)e3+的水解平衡正移,生成Fe(OH)3(4)NiF2或HF(5)pH過(guò)大,Ni2+損失較多;pH過(guò)小,Zn2+有較多剩余(6)4.4×10?16【分析】粗硫酸鎳晶體溶解調(diào)節(jié)pH=0.5,通入硫化氫除去銅、砷元素;加入氯氣將二價(jià)鐵轉(zhuǎn)化為三價(jià)鐵,加入氫氧化鎳調(diào)節(jié)pH值,除去鐵元素;加入NiF2或HF除去鈣元素;調(diào)節(jié)pH萃取分離出鎳元素,最終得到精制硫酸鎳。(1)H2S是弱電解質(zhì),分兩步電離,H2SHS-+H+、HS-S2-+H+,Ka1=、Ka2=,所以Ka1×Ka2=;(2)含鎳溶液中的主要離子有AsO,濾渣1中含有As2S3和S,由流程可知,AsO和通入的硫化氫氣體在酸性環(huán)境中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成As2S3和S,離子方程式為2AsO+5H2S+6H+=As2S3↓+2S↓+8H2O;(3)Cl2具有氧化性,會(huì)將Fe2+氧化為Fe3+,鐵離子發(fā)生水解反應(yīng):Fe3++3H2O3H++Fe(OH)3,加入的Ni(OH)2和溶液中H+反應(yīng)導(dǎo)致溶液pH增大堿性增強(qiáng),F(xiàn)e3+的水解平衡正移生成Fe(OH)3;(4)流程對(duì)粗硫酸鎳進(jìn)行精制提純,“氟化除雜”中要加入氟元素除去鈣離子且不不能引入雜質(zhì)陽(yáng)離子,故加入試劑a為NiF2或HF;(5)由圖可知,“P204萃取”水溶液的pH約為3.3時(shí),鋅離子基本已經(jīng)除盡且此時(shí)鎳離子損失不大,如果pH過(guò)大,Ni2+損失較多,pH過(guò)小,Zn2+有較多剩余,故pH約為3.3;(6)已知:飽和H2S溶液中,c(H2S)≈0.1mol/L;由(1)可知H2SS2-+2H+,K=Ka1×Ka2==1.43×10?20;由流程可知,此時(shí)pH=0.5,則c(H+)=10-0.5mol/L,則=1.43×10?20,c(S2-)=1.43×10?20mol/L;Ksp(CuS)=6.3×10?36=c(S2-)×c(Cu2+),c(Cu2+)=mol/L。14.

2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O

-3

2NH3(l)+CO2(g)(l)+H2O(l)

△H=(b-a)kJ/mol

提高氨碳比()有利于反應(yīng)i、ii正向移動(dòng),促進(jìn)甲基甲酸銨分解生成尿素,有利于反應(yīng)ⅲ逆向移動(dòng),抑制副反應(yīng)ⅲ的發(fā)生,從而提高尿素產(chǎn)率

0.148mol/(L·min)

ii

CO(NH2)2-6e—+H2O=N2↑+CO2↑+6H+【分析】(3)利用蓋斯定律計(jì)算;(4)從反應(yīng)i~iii的平衡移動(dòng)方向解答;(5)由圖含量變化的斜率大小可判斷速率大??;(6)由總反應(yīng)方程式和圖每個(gè)電極產(chǎn)物可判斷電極反應(yīng)?!驹斀狻浚?)實(shí)驗(yàn)室由NH4Cl固體和Ca(OH)2固體混合加熱制取氨氣,化學(xué)方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;(2)其中H為+1價(jià),由化合物中正負(fù)代數(shù)和為0,CO(NH2)2中C為+4價(jià),算出N的化合價(jià)為-3;(3)由蓋斯定律,CO2和NH3合成尿素的熱化學(xué)方程式由反應(yīng)i+反應(yīng)ii,可得:2NH3(l)+CO2(g)(l)+H2O(l)

△H=(b-a)kJ/mol;(4)從反應(yīng)i~iii的平衡移動(dòng)方向解答:提高氨碳比()有利于反應(yīng)i、ii正向移動(dòng),促進(jìn)甲基甲酸銨分解生成尿素,有利于反應(yīng)ⅲ逆向移動(dòng),抑制副反應(yīng)ⅲ的發(fā)生,從而提高尿素產(chǎn)率;(5)①反應(yīng)進(jìn)行到10min時(shí),用CO2表示反應(yīng)i的速率υ(CO2)==0.148mol/(L·min);②合成總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定,由圖的斜率大小可知,的生成速率比消耗速率快,則合成尿素的總反應(yīng)的快慢由第ii步反應(yīng)決定;(6)①A電極上CO(NH2)2轉(zhuǎn)化生成N2,N化合價(jià)升高,失去電子,作為陽(yáng)極,應(yīng)該連接電源的正極;②總反應(yīng)為:CO(NH2)2+H2O3H2↑+N2↑+CO2↑,陽(yáng)極A電極上N化合價(jià)升高,失去電子,電極反應(yīng)為CO(NH2)2-6e—+H2O=N2↑+CO2↑+6H+。15.

3NO2+H2O=2HNO3+NO或4NO2+O2+2H2O=4HNO3

632?

1:3

1×10-4

ⅰ、催化劑的活性下降;ⅱ、氨氣可能發(fā)生分解;ⅲ、反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度高反應(yīng)速率快,達(dá)到平衡后平衡逆向移動(dòng)【分析】(1)NO2和水反應(yīng)生成HNO3和NO。(2)根據(jù)?H=反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的能量-生成物的化學(xué)鍵形成釋放的能量,計(jì)算氮氧鍵的鍵能;(3)NH3和NO的物質(zhì)的量的比值越大,NO的脫除率越大,則n(NH3):n(NO)為4:1、3:1、1:3時(shí),對(duì)應(yīng)的曲線為c、b、a。由題給信息,可類比反應(yīng)速率的定義進(jìn)行NO的脫出速率的計(jì)算。溫度升高,NO的脫除率降低,可根據(jù)可逆反應(yīng)的平衡移動(dòng)進(jìn)行分析?!驹斀狻浚?)NO2與水發(fā)生反應(yīng):3NO2+H2O=2HNO3+NO或4NO2+O2+2H2O=4HNO3;答案為:3NO2+H2O=2HNO3+NO或4NO2+O2+2H2O=4HNO3;(2)根據(jù)?H=反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的能量-生成物的化學(xué)鍵形成釋放的能量,可得:946kJ·mol-1+498kJ·mol-1-2akJ·mol-1=180kJ,解得:a=632。答案為:632;(3)①由分析可知,曲線a對(duì)應(yīng)的n(NH3):n(NO)=1:3;答案為:1:3;②由圖可知,A點(diǎn)到B點(diǎn),NO的脫除率為0.75-0.55=0.20,則從A點(diǎn)到B點(diǎn),則從A點(diǎn)到B點(diǎn)內(nèi)NO的脫除率為,答案為:1×10-4;③可從催化劑、可逆反應(yīng)的平衡移動(dòng)、反應(yīng)物或生成物隨溫度變化的角度進(jìn)行分析。在溫度超過(guò)900℃時(shí)NO脫除率都會(huì)驟然下降,可能的原因有:ⅰ、催化劑的活性下降;ⅱ、氨氣可能發(fā)生分解;ⅲ、反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,達(dá)到平衡后平衡逆向移動(dòng);答案為:ⅰ、催化劑的活性下降;ⅱ、氨氣可能發(fā)生分解;ⅲ、反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,達(dá)到平衡后平衡逆向移動(dòng)。16.

?164.9

p3>p2>p1

CO2平衡轉(zhuǎn)化率為反應(yīng)ⅰ和反應(yīng)ⅱ的CO2平衡轉(zhuǎn)化率之和。反應(yīng)ⅰ為放熱反應(yīng),隨溫度升高CO2平衡轉(zhuǎn)化率降低,反應(yīng)ⅱ為吸熱反應(yīng),隨溫度升高CO2平衡轉(zhuǎn)化率升高。溫度較高時(shí),CO2平衡轉(zhuǎn)化率主要取決于反應(yīng)ⅱ。(或:ⅰ為放熱反應(yīng);ⅱ為吸熱反應(yīng)。600℃之后,CO2轉(zhuǎn)化率主要取決于反應(yīng)ⅱ)

CO2+8e?+8H+=CH4+2H2O

44.8【詳解】(1)將反應(yīng)ⅱ加反應(yīng)ⅲ得到反應(yīng)ⅰ,因此ΔH1=+41.2kJ?mol?1+(-206.1kJ?mol?1)=?164.9kJ?mol?1;故答案為:?164.9。(2)①該反應(yīng)是體積減小的反應(yīng),畫一條與y軸相平的平行線,從下到上,轉(zhuǎn)化率變大,說(shuō)明平衡正向移動(dòng),壓強(qiáng)不斷增大,因此壓強(qiáng)p1、p2、p3由大到小的順序是p3>p2>p1;故答案為:p3>p2>p1。②壓強(qiáng)為p1時(shí),隨著溫度升高,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率先減小后增大。解釋溫度高于600℃之后,隨著溫度升高CO2轉(zhuǎn)化率增大的原因CO2平衡轉(zhuǎn)化率為反應(yīng)ⅰ和反應(yīng)ⅱ的CO2平衡轉(zhuǎn)化率之和。反應(yīng)ⅰ為放熱反應(yīng),隨溫度升高CO2平衡轉(zhuǎn)化率降低,反應(yīng)ⅱ為吸熱反應(yīng),隨溫度升高CO2平衡轉(zhuǎn)化率升高。溫度較高時(shí),CO2平衡轉(zhuǎn)化率主要取決于反應(yīng)ⅱ。(或:ⅰ為放熱反應(yīng);ⅱ為吸熱反應(yīng)。600℃之后,CO2轉(zhuǎn)化率主要取決于反應(yīng)ⅱ);故答案為:CO2平衡轉(zhuǎn)化率為反應(yīng)ⅰ和反應(yīng)ⅱ的CO2平衡轉(zhuǎn)化率之

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