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(7分)暗紫色化合物A可作为电极材料的新型超铁电磁,因具有绿色、高电压和高能量的...

(7分)暗紫色化合物A可作为电极材料的新型超铁电磁,因具有绿色、高电压和高能量的特点,近年来引起了电化学界的高度重视。在常温和干燥的条件下,化合物A可以稳定的存在,但它在水溶液中不稳定,一段时间后转化为红褐色沉淀。为探究其成分,某学习兴趣小组的同学取化合物A粉末进行试验。经组成分析,该粉末仅含有O、K、Fe三种元素。另取3.96g化合物A的粉末溶于水,滴加足量的稀硫酸,向反应后的溶液中加入含有0.08mol KOH的溶液,恰好完全反应。过滤,将洗涤后的沉淀充分灼烧,得到红棕色固体粉末1.60g;将所得滤液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的盐10.44g

(1)3.96 g化合物A中含有Fe元素的物质的量为      mol,含有钾元素的物质的量为      mol。化合物A的化学式为             

(2)化合物A与H2O反应的离子方程式为                                      

(3)为研究温度对化合物A水溶液稳定性的影响,请设计一个实验方案           

 

(1)0.02 (1分) 0.04 (1分) K2FeO4 (1分) (2)4FeO2-4+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+80H- (2分) (3)将适量K2FeO4固体溶解水并等分为两份,置于不同温度的恒温水浴中,底部各放一张画有“+”字的白纸,观察记录看不到“+”字所需时间(合理均给分) 【解析】 试题分析:(1)红棕色固体粉末1.60g是,物质的量是1.60g÷160g/mol=0.01mol,则根据铁元素守恒可知3.96 g化合物A中含有Fe元素的物质的量为0.02mol。将所得滤液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的盐10.44g ,该物质是硫酸钾,物质的量是10.44g÷174g/mol=0.06mol,则钾离子的物质的量是0.12mol,其中有0.08mol是氢氧化钾中的钾离子,因此3.96 g化合物A中含有钾元素的物质的量为0.04mol。则根据质量守恒可知氧元素的物质的量是,则K、Fe、O三种元素的个数之比是2:1:4,所以化合物A的化学式为K2FeO4。 (2)A在水溶液中不稳定,一段时间后转化为红褐色沉淀,这说明反应中有氢氧化铁生成,反应的离子方程式为4FeO2-4+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+80H- 。 (3)由于高铁酸钾溶于水能分解生成氢氧化铁红褐色测定,因此探究温度对化合物A水溶液稳定性的影响实验方案可设计为将适量K2FeO4固体溶解水并等分为两份,置于不同温度的恒温水浴中,底部各放一张画有“+”字的白纸,观察记录看不到“+”字所需时间即可。 考点:考查物质化学式测定实验方案设计与探究  
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(10分)X、Y、Z、Q、W、R六种短周期元素原子序数依次增大,化合物甲由X、Z、Q三种元素组成,常温下0.1mol/L甲溶液的pH=13,工业上常用电解饱和QR溶液生成甲;化合物乙由X、R两种元素组成。请回答以下问题:

(1)Q的原子结构示意图为                   

(2)Y元素的单质能发生如图所示的转化,则Y元素为             (用元素符号表示)。在甲溶液中通入足量YZ2气体,所得溶液呈碱性,原因是             (用离子方程式和必要的文字说明)。

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(3)W的单质既能与甲溶液反应,又能与乙溶液反应。

①常温下,将W的单质和甲溶液混合,发生反应的离子方程式为:           

②Q、W两种元素金属性的强弱为Q   W(填“>”、“<”);

下列表述中证明这一事实的是           

aQ的单质的熔点比W单质低

bQ的最高价氧化物的水化物的碱性比W的最高价氧化物的水化物的碱性强

cW的原子序数大

 

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(10分)填写下列空白:

I.请写出支链只有一个乙基且式量最小的烷烃的结构简式:______________________

II.在沥青中存在一系列结构相似的稠环芳香烃。这一系列化合物中的前三个同系物的结构简式如图所示。

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(1)芘的分子式是______________

(2)这一系列有机物的通式可用含x的代数式来表示(x为自然数1,2,3,4…),则该通式为_________

3)随着x值的增大,这一系列化合物含碳的质量分数的极限数值为________(保留三位有效数字)

III.环蕃A(cyclophane)和超蕃B(superphane)是一种光电信息材料,都属于烃(B中氢原子未画出),它们的结构如图所示。

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下列有关说法正确的是________。

A.环蕃和超蕃互为同系物               

B.环蕃能使酸性高锰酸钾溶液褪色

C.环蕃能与液溴、硝酸发生取代反应     

D.超蕃的一氯取代物只有1种,二氯取代物有3种

 

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已知在pH为4~5的溶液中,Cu2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解。某学生拟用电解CuSO4溶液的方法测定铜的相对原子质量。该同学向pH=3.8酸化的、含有Fe2(SO43杂质的CuSO4溶液中加入过量的黑色粉末X,充分搅拌后将滤液用下图所示装置电解,其中某电极增重a g,另一电极上产生标准状况下的气体VmL。下列说法正确的是

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A.铜电极连接电源正极

B.黑色粉末X是铁粉

C.铜的相对原子质量的计算式是满分5 manfen5.com

D.石墨电极上发生的反应是4OH--4e-=O2↑+2H2O

 

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硝酸生产中,500℃时,NH3和O2可能发生如下反应:

4NH3 (g) + 5O2 (g) 满分5 manfen5.com 4NO (g) + 6H2O (g)      △H= - 9072 kJ·mol-1K= 1.1×1026

4NH3 (g) + 4O2 (g) 满分5 manfen5.com2N2O (g) + 6H2O (g)      △H= - 1105 kJ·mol-1K= 4.4×1028

4NH3 (g) + 3O2 (g) 满分5 manfen5.com2N2 (g) + 6H2O (g)       △H= - 1269 kJ·mol-1K= 7.1×1034

其中,②、③是副反应。若要减少副反应,提高NO的产率,最合理的措施是

A.减小压强           B.降低温度       

C.增大O2浓度        D.使用合适的催化剂

 

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下列说法正确的是

A.淀粉与稀H2SO4共热,再加银氨溶液水浴加热无银镜生成,说明淀粉水解产物无还原性

B.SiO2+2C满分5 manfen5.comSi+2CO 说明碳的非金属性大于硅的非金属性

C.向NaAlO2溶液中滴加饱和NaHCO3溶液有白色沉淀产生,是因为两者都发生了水解反应,且相互促进

D.将CO2通入Na2SiO3溶液中有白色沉淀生成证明H2CO3酸性比H2SiO3

 

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