化学与工农业生产和人类生活密切相关。下列说法错误的是( )
A.医院用BaCO3代替BaSO4作“钡餐”
B.生石灰、硅胶是食品包装中常用的干燥剂
C.“雨后彩虹”是与胶体、光学等知识有关的自然现象
D.用无毒、可降解塑料代替聚乙烯塑料,以防止白色污染
(13分)【化学——选修有机化学基础】
下图中 A、B、C、D、E均为有机化合物。已知:C能跟NaHCO3发生反应,C和D的相对分子质量相等,且E为无支链的化合物。
根据上图回答问题:
(1)已知E的相对分子质量为102,其中碳、氢两种元素的质量分数分别为58.8%、9.8%,其余为氧,则E的分子式为 。
(2)化合物B不能发生的反应是 (填字母序号):
a.加成反应 b.取代反应 c.消去反应 d.酯化反应 e.水解反应 f.置换反应
(3)反应②的化学方程式是 。
(4)C分子中的官能团名称是 ;A的结构简式是 。
(5)同时符合下列三个条件的B的同分异构体的数目有 个。
Ⅰ.含有间二取代苯环结构 Ⅱ.属于非芳香酸酯 Ⅲ.与 FeCl3 溶液发生显色反应。写出其中任意一个同分异构体的结构简式 。
(13分)【化学-物质结构与性质】
N和B元素在化学中有很重要的地位。
(1)写出与N元素同主族的As元素的基态原子核外电子排布式_________________。
从原子结构的角度分析B、N和O元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(2)N元素与B元素的氟化物化学式相似,均为AB3型,但分子的空间结构有很大不同,其原因是_____________________________________________,其中BF3的分子构型为__________。
(3)立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成,其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料,因此它与金刚石统称为超硬材料。BN的晶体结构与金刚石相似,其中B原子的杂化方式为________,微粒间存在的作用力是________。
(4)NaN3是抗禽流感药物“达菲”合成过程中的中间活性物质,NaN 3也可用于汽
车的保护气囊。3 mol NaN 3受撞击会生成4 mol N2气体和一种离子化合物A。
①请写出上述NaN 3撞击反应的化学方程式 。
②根据电子云的重叠方式判断:N2分子中存在的σ键和π键数目之比为 : 。
(14分)全世界每年被腐蚀损耗的钢铁量非常惊人,在潮湿空气中发生吸氧腐蚀是钢铁腐蚀的主要原因。
(1)在潮湿空气中,钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应的电极反应式为 。
(2)已知草酸(H2C2O4)分解的化学方程式为:H2C2O4CO↑ + CO2↑ + H2O,下列装置中,可用作草酸分解制取气体的是 (填答案编号)。
(3)某实验小组为测定铁锈样品的组成(假定铁锈中只有Fe2O3·nH2O和Fe两种成份),利用草酸分解产生的CO和铁锈反应,实验装置如下图所示。
①为得到干燥、纯净的CO气体,洗气瓶A、B中盛放的液态试剂依次可能是 、 (填答案编号)。
a. 浓硫酸 b.澄清的石灰水 c. 氢氧化钠溶液 d. 无水氯化钙
②E装置的作用是 ,
上述装置最后尾气处理的方法是 。
③准确称量样品的质量10.00g置于硬质玻璃管中,充分反应后冷却、称量(假设每步均完全反应),硬质玻璃管中剩余固体质量为8.32 g,D中浓硫酸增重0.72 g,则n = 。
④在本实验中,下列情况会使测定结果n偏大的是 (填答案编号)。
a.缺少装置B b.缺少装置E c.反应后的固体中有少量Fe2O3·nH2O
(16分)氧化铜有多种用途,如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:
经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下:
物质 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
开始沉淀pH |
6.0 |
7.5 |
1.4 |
沉淀完全pH |
13 |
14 |
3.7 |
⑴ 步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质。所需操作的名称是________、________。
⑵ 步骤Ⅱ的目的是除硫酸亚铁。操作步骤是先滴加H2O2溶液,稍加热,当Fe2+转化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以调整溶液pH在一定范围之内,加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。
①写出用H2O2溶液除去硫酸亚铁的离子方程式____________________________。
②调整pH 的范围应该在____________之间。
⑶ 步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体。操作是将溶液加热蒸发至有晶膜出现时,停止加热,_____________,水浴加热烘干。采用水浴加热的原因是____ 。
⑷ 该同学用CuSO4溶液进行如下探究实验:取A、B两支试管,分别加入 2 mL 5%H2O2溶液,再向H2O2溶液中分别滴入0.1 mol·L-1 FeCl3和CuSO4 溶液各1 mL,摇匀,观察到滴入FeCl3 溶液的试管产生气泡更快,由此得到结论:Fe3+对H2O2溶液分解的催化效率比Cu2+高,该同学的结论是否正确________(填正确或错误),请说明原因 。
(15分)某短周期元素原子最外层电子数为次外层的2倍,其单质甲可发生:
甲+乙丙+丁+水。
(1)若丙为NO2。①甲与乙反应的化学方程式为 。
② NO2可作火箭重要燃料—肼(N2H4)的助燃剂。N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ·mol-1,2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=—1135.7 kJ·mol-1,写出肼(N2H4)燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式: 。
(2)若丙为SO2。①把乙滴入硫酸铜晶体,观察到的现象是 。
②完成SO2使KMnO4褪色的离子方程式: MnO4- + SO2 + = Mn2+
+ SO42- + H+
③一定条件下:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0。反应的平衡常数表达式K= ;反应达平衡时,若改变其中一个条件x,则符合图中曲线的是
a.x表示温度,y表示n(SO2) b.x表示压强,y表示SO2的转化率
c.x表示n(SO2),y表示n(O2) d.x表示n(SO3),y表示化学平衡常数K