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(12分)某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应,所用装置如下图所示。...

12分)某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应,所用装置如下图所示

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(1)该小组同学预测SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色,然后开始实验。

步骤

配制1 mol·L-1 FeCl3溶液(未用盐酸酸化),测其pH约为1,取少量装入试管B中,加热A

FeCl3溶液显酸性的原因是_________。写出装置A中产生SO2化学方程式:_________

(2)当SO2通入到FeCl3溶液至饱和时同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色,没有观察到丁达尔现象。将混合液放置12小时,溶液变成浅绿色。

查阅资料 Fe(HSO3)2+离子为红棕色,可以将Fe3+还原为Fe2+生成Fe(HSO3)2+离子的反应为可逆反应。

解释SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色Fe(HSO3)2+离子的原因:_____________________。

写出溶液中Fe(HSO3)2+离子与Fe3+反应的离子方程式:______________________________

(3)为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间,该小组同学进行了步骤③的实验。

步骤

往5mL1mol·L-1 FeCl3溶液中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色。微热3 min,溶液颜色变为浅绿色

步骤

往5mL重新配制的1mol·L-1 FeCl3溶液(用浓盐酸酸化)中通入SO2气体,溶液立即变为红棕色。几分钟后,发现溶液颜色变成浅绿色。

铁氰化钾溶液检验步骤和步骤③所得溶液中的Fe2+现象为_______________。

4综合上述实验探究过程,可以获得的实验结论:

I.SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色中间产物Fe(HSO3)2+离子

II.红棕色中间产物转变成浅绿色溶液是一个较慢的过程;

III._________________________________

 

(10分,未标分数的空,每空1分)(1)Fe3++ 3H2OFe(OH)3+ 3H+ Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+2H2O(2分) (2)H2O + SO2H2SO3、H2SO3 H++HSO3-(1分)Fe3++HSO3-Fe(HSO3)2+(1分)(共2分) Fe3+ + H2O + Fe(HSO3)2+=2Fe2+ + SO42- + 3H+(2分) (3)生成蓝色沉淀 (4)加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间(2分) 【解析】 试题分析:(1)氯化铁是强酸弱碱盐,铁离子水解溶液显酸性,方程式为Fe3++ 3H2OFe(OH)3+ 3H+ 。在加热的条件下浓硫酸与铜发生氧化还原反应生成SO2,反应的化学方程式为Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+2H2O。 (2)SO2溶于水生成亚硫酸,亚硫酸是二元弱酸,电离出亚硫酸氢根离子,亚硫酸氢根离子结合铁离子生成Fe(HSO3)2+,生成Fe(HSO3)2+离子可以将Fe3+还原为Fe2+,有关反应的离子方程式为H2O+SO2H2SO3、H2SO3 H++HSO3-、Fe3+ + HSO3-Fe(HSO3)2+、Fe3+ + H2O + Fe(HSO3)2+=== 2Fe2+ + SO42- + 3H+。 (3)铁氰化钾溶液与亚铁离子结合可以产生蓝色沉淀,所以实验现象为生成蓝色沉淀。 (4)根据步骤②③中的实验现象可以推测其第三个结论是加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间。 考点:考查实验方案设计与探究  
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10分)Na2S2O3·5H2O可作为高效脱氯剂工业上用硫铁矿FeS2为原料制备该物质的流程如下

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已知:I气体A可以使品红溶液褪色,与硫化氢(H2S)混合能获得单质硫。

IIpH约为11的条件下,单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐。

回答下列问题:

(1)沸腾炉中将粉碎的硫铁矿用空气吹动使之达到“沸腾”状态,其目的是_____________

(2)吸收塔中的原料B可以选用____________(填字母序号)

aNaCl溶液        bNa2CO3溶液         cNa2SO4溶液

3)某小组同学用下图装置模拟制备Na2S2O3的过程(加热装置已略去)

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A中使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快,其原因是______。装置B的作用是_______

C中制备Na2S2O3发生的连续反应有:Na2S +H2O +SO2===Na2SO3 +H2S、_____和__________

4)工程师设计了从硫铁矿获得单质硫的工艺,粉碎的硫铁矿过量的稀盐酸浸取得到单质硫和硫化氢气体,反应的化学方程式为_________________

 

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12分)有机物PAS-Na是一种治疗肺结核药物的有效成分,有机物G是一种食用香料,以甲苯为原料合成这两种物质的路线如下:

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回答下列问题:

(1)满分5 manfen5.com生成A的反应类型是________

(2)F中含氧官能团的名称是_______试剂a的结构简式为________

(3)写出由A生成B的化学方程式:____________

(4)质谱图显示试剂b的相对分子质量为58,分子中不含甲基,且为链状结构,写出肉桂酸与试剂b生成G的化学方程式:_______________

(5)试剂d过量时,可以选用试剂d是______________(填字母序号)。

a.NaHCO3             b.NaOH              c.Na2CO3

(6)写出C与NaOH反应的化学方程式________________

(7)肉桂酸有多种同分异构体,符合下列条件的有种____________

a.苯环上有三个取代基;b.能发生银镜反应,且1mol该有机物最多生成4molAg

由上述符合条件的同分异构体中,写出苯环上有两种不同化学环境氢原子的有机物的结构简式____(任写一种即可)。

 

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13分)电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。

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(1)图1中,减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择________(填字母序号)

a.碳棒        b.锌板      c.铜板

用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因:__________________________。

(2)图2中,钢闸门C做_____极。用氯化钠溶液模拟海水进行实验,D为石墨块,则D上的电极反应式为______________________,检测该电极反应产物的方法是_______________________

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(3)镁料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3次氯酸盐燃料电池原理示意图电极为镁合金和铂合金

E为该燃料电池的极________(填“正”或“负”)。F的电极反应式为___________。

②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释其原因_______。

(4)乙醛酸(HOOC-CHO)是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸,原理如图4所示,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两级室均可产生乙醛酸,其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸

N电极上的电极反应式为_________________

若有2molH+通过质子交换膜,并完全参与了反应,该装置中生成的乙醛酸为________mol。

 

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11分)电解质的水溶液中存在电离平衡。

(1)醋酸是常见的弱酸。

醋酸在水溶液中的电离方程式_________

下列方法中,可以使醋酸稀溶液中CH3COOH电离程度增大的是__________(填字母序号)。

a.滴加少量浓盐酸           b.热溶液  

c.加水稀释                d.加入少量醋酸钠晶体

(2)用0.1 mol·L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1mol·L-1盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。

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滴定醋酸的曲线是_____(填“I”或“Ⅱ”)

滴定开始前三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是_____。

V1和V2的关系V1_____V2(填“>”、“=”或“<”)。

M点对应的溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是_________

(3)为了研究沉淀溶解平衡沉淀转化,同学查阅资料并设计如下实验。

资料:AgSCN是白色沉淀,相同温度下,溶解度:AgSCN > AgI。

操作步骤

现象

步骤1:向2 mL 0.005 mol·L-1 AgNO3溶液中加入2 mL 0.005 mol·L-1 KSCN溶液,静置

出现白色沉淀

步骤2:取1 mL上层清液于试管中,滴加1滴2mol·L-1 Fe(NO3)3溶液

溶液变红色

步骤3:步骤2溶液继续加入5滴3 mol·L-1 AgNO3溶液

现象a,溶液红色变浅。

步骤4:向步骤1余下的浊液中加入5滴3 mol·L-1 KI溶液

出现黄色沉淀

写出步骤2中溶液变红色的离子方程式__________________

步骤3中现象a_____________________

用化学平衡原理解释步骤4的实验现象______________________

 

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工业上CO和H2合成CH3OHCO(g)+2H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g)。反应的平衡常数如下表:

温度/

0

100

200

300

400

平衡常数

667

13

1.9×10-2

2.4×10-4

1×10-5

下列说法正确的是

A该反应的△H> 0

B.加压、增大H2浓度加入催化剂都能提高CO的转化率

C.工业上采用5 ×103 kPa和250条件,其原因是原料气转化率高

D.t时,1 L密闭容器中投入0.1 mol CO和0.2 mol H2,平衡时CO转化率为50%,则该温度时反应的平衡常数的数值为100

 

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