(15分)淀粉水解的产物(C6H12O6)用硝酸氧化可以制备草酸,装置如图所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去):实验过程如下:①将1∶1的淀粉水乳液与少许硫酸(98%)加入烧杯中,水浴加热至85℃~90℃,保持30 min,然后逐渐将温度降至60℃左右;②将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中;③控制反应液温度在55~60℃条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸(65%HNO3、98%H2SO4的质量比为2:1.5)溶液;④反应3h左右,冷却,减压过滤后再重结晶得草酸晶体。
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O 3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
请回答下列问题:
(1)实验①加入98%硫酸少许的目的是: 。
(2)冷凝水的进口是 (填a或b);实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产量下降,其
原因是 。
(3)检验淀粉是否水解完全所用的试剂为 。
(4)草酸重结晶的减压过滤操作中,除烧杯,玻璃棒外,还必须使用属于硅酸盐材料的仪器有
(5)当尾气中n(NO2):n(NO)=1:1时,过量的NaOH溶液能将NOx全部吸收,发生的化学反应方程式为: 。
(6) 将产品在恒温箱内约90℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸。用KMnO4标准溶液滴定,该反应的离子方程式为:2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
称取该样品0.12 g,加适量水完全溶解,然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),此时滴定终点的现象为 。滴定前后滴定管中的液面读数如图所示,则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为 。
(14分)(1)服用含碘化钾的碘药片可抗核辐射。将碘片剥去糖衣皮研粹后置于试管中制得无色水溶液,并加入几滴淀粉试液,然后向试管中逐滴加入氯水,观察到溶液由无色变为蓝色,若继续滴加氯水后蓝色溶液又褪为无色,试回答下列问题:
①溶液颜色由无色变蓝色的理由: (用离子反应方程式表示);
②完成并配平溶液颜色由蓝色变为无色的化学反应方程式(如果系数是1,不用填写):
+ + → HIO3 +
(2)观察如下反应,总结规律,然后完成下列问题:
(A) Al(OH)3 + H2O Al(OH)4- + H+ (B) NH3 + H2O NH4+ + OH-
①已知B(OH)3是一元弱酸,其电离方程式为 ;
②N2H4是二元弱碱,其电离方程式为 。
(3)常温下,向1.0mol/L的NaHSO4溶液中逐滴加入等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液,生成沉淀的量与加入氢氧化钡溶液的体积关系如图所示。a、b、c、d分别表示实验时不同阶段的溶液。其中b点所示溶液呈 (填“酸性”、“中性”、或“碱性”),c点所示的离子方程式为 。
(4)在25℃下,将amol/L的氨水与0.01mol/L的盐酸等体积混合,反应时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)。则溶液显 性(填“酸性”、“中性”、或“碱性”);用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= 。
(10分)(1)可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是一个放热反应,有甲乙两个完全相同的容器,向甲容器中加入1molN2和3molH2在一定条件下,达到平衡时放出的热量为Q1,相同条件下,向乙容器中加入2molNH3,达到平衡时,吸收的热量为Q2,已知Q2=4Q1,则甲容器中H2的转化率为 。
(2)除电解法,工业炼镁还可采用硅热法(Pidgeon法)。即以煅白(CaO·MgO)为原料与硅铁(含硅75%的硅铁合金)混合置于密闭还原炉,1200℃下发生反应:
(CaO·MgO)(s) + Si(s) Ca2SiO4 (l) + 2Mg(g)
①已知还原性:Mg > Si,上述反应仍能发生的原因是______________________________
②由右图,推测上述反应正向为______(填“吸热”或“放热”)反应;平衡后若其他条件不变,将还原炉体积缩小一半,则达到新平衡时Mg(g)的浓度将______(填“升高” 、“降低”或“不变”)。
③若还原炉容积为400m3,原料中煅白质量为9.6 t,5小时后,测得煅白的转化率为50%,
计算这段时间Mg的生成速率 ___________ 。
(12分)现有五种可溶性物质A,B,C,D,E,它们所含的阴、阳离子互不相同,所含离子分别为下表中所示:
(1)某同学通过比较分析,认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是 和 (填化学式)。
(2)为了确定X,现将(1)中的两种物质记为A和B,当C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体;当C与A的溶液混合时产生棕灰色沉淀,向该沉淀中滴入稀HNO3,沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解。则:
①X为
A.SO32ˉ B.SO42ˉ C. SiO32ˉ D. CH3COOˉ
②用离子方程表示B溶于水后和水的反应
③将0. 02 mol的A与0.0 1mol的C同时溶解在足量的蒸馏水中,充分反应后,最终所得沉淀的质量
(精确到0.1g)
④利用(1)中已经确定的物质,能否检验出D,E中的阳离子? (填“能”或“不能”)
(3)将Cu投人到装有D溶液的试管中,Cu不溶解;再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有
红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的 (填相应的离子符号);有关反应的离子
方程式为:
(8分) 元素及其化合物的知识是高中化学重要的组成部分,是考查化学基本概念和理论、化学计算、化学实验知识的载体。
(1)元素周期表1-20号元素中,某两种元素的原子序数相差3,周期数相差1。
①这样的两种元素的组合有________种。
②若这样的两种元素形成的化合物中原子数之比为1∶1。
写出其中一种化合物的名称:____________________________;
(2)A是自然界存在最广泛的ⅡA族元素,常以化合物F存在.从单质A起始发生的一系列化学反应可由下图表示:
请回答下列问题:
①F的化学式为_______ _,D的电子式为________________
②E与水反应的化学方程式为________________________________;
③实际生产中,可由F为原料制备单质A,写出制备过程的化学方程式(不需考虑综合经济效益)
(10分)已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大。其中A原子核外有三个未成对电子;A与B可形成离子化合物B3A2;C元素是地壳中含量最多的金属元素;D原子核外的M层中有两对成对电子;E原子核外最外层只有1个电子,其余各层电子均充满。请根据以上信息,回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)E原子的核外电子排布式为 ,A、B、C、D的第一电离能最小的是
(2)B的氧化物的熔点远高于D的氧化物的熔点,理由是
(3)A的最高价含氧酸根离子中,其中心原子是 杂化,D的低价氧化物的空间构型为
(4)A、C形成某种化合物的晶胞结构如右图所示,则其化学式为
(5)E单质的晶体的晶胞结构如下图。若E原子的半径是r cm,则E单质的密度的计算公式是 (用NA表示阿伏伽德罗常数)