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(14分)钠及其化合物具有广泛的用途。 (1)工业上制备金属钠的常用方法是___...

(14分钠及其化合物具有广泛的用途。

(1工业上制备金属钠的常用方法是____________。试写出制备金属钠的化学方程式            。金属钠可用于                       (写出Na在熔点低方面的一种用途

(2用Na2CO3熔融盐作电解质,CO、O2、CO2为原料可组成新型电池。该电池的结构如图所示:

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①正极的电极反应式为___________,电池工作时物质A可循环使用,A物质的化学式为_____________。

请写出检验Na2CO3中钠元素的方法                                 

(3常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表:

溶质

CH3COONa

Na2CO3

NaClO

NaCN

pH

8.8

11.6

10.3

11.1

上述盐溶液的阴离子中,结合H能力最强的是         ,根据表中数据,浓度均为0.01 mol·L-1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是_______(填序号

a.HCN   b.HClO     c.CH3COOH    d.H2CO3

(4实验室中常用NaOH来进行尾气处理、洗气和提纯。

①常温下,当300 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液吸收4.48 L(折算成标准状况SO2时,所得溶液pH>7,则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________________。

②已知几种离子开始沉淀时的pH如下表:

离子

Fe2+

Cu2+

Mg2+

pH

7.6

5.2

10.4

当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加某浓度的NaOH溶液时,________(填离子符号先沉淀,Ksp[Fe(OH2]______Ksp[Mg(OH2](填“”、“=”或“

 

(共14分) (1)电解法(1分) 2NaCl2Na+Cl2↑;(2分) 液态钠可作核反应堆的传热介质(1分) (2)①O2+4e-+2CO2===2CO32-(2分)CO2(1分) ②取一根洁净的铂丝蘸取碳酸钠粉末或碳酸钠溶液,放在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰的颜色。(1分) (3)CO32-(1分) c(1分) (4)①c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(OH-)>c(H+)(2分);② Cu2+(1分);<(1分)。 【解析】 试题分析:(1)金属钠特别活泼,在工业上一般用电解熔融NaCl的方法制取,反应方程式是:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑;金属钠和钾制成的钾钠合金在室温下呈液态,导热能力强,可用于核反应堆的传热介质; (2)①在该熔融盐电池中,正极上发生还原反应,正极的电极反应式为O2+4e-+2CO2===2CO32-;电池工作时通入CO的电极为负极,负极发生氧化反应,电极反应式是:2CO-4e-+2CO32-=4CO2, CO2在正极变为CO32-;所以可循环使用物质A是CO2;② Na2CO3中钠元素的方法是用颜色反应,操作是取一根洁净的铂丝蘸取碳酸钠粉末或碳酸钠溶液,放在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰的颜色。 (3)形成盐的酸酸性越强,则酸根离子水解程度就越小,溶液的碱性越弱。根据盐的水溶液的酸碱性可知酸性:CH3COOH>H2CO3>HClO>HCN>HCO3-,所以结合H+能力最强的是CO32-;弱酸在溶液中存在电离平衡,加水稀释,酸电离程度增大,酸越弱,稀释时未电离的电解质分子电离,使离子浓度增大的趋势越强,离子的浓度就越大,所以浓度均为0.01 mol·L-1的四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是酸性最强的醋酸,故答案是C; (4)①实验室中常用NaOH来进行尾气处理、洗气和提纯。①n(NaOH)=0.3L×1mol/L=0.3mol,n(SO2)=4.48L÷22.4L/mol=0.2mol。故反应的方程式是:3NaOH+2SO2=Na2SO3+NaHSO3+H2O。得到的溶液为等物质的量的Na2SO3和NaHSO3的混合溶液。二者都会发生水解反应,是溶液显碱性,NaHSO3电离使溶液显酸性。由于所得溶液pH>7,说明Na2SO3的水解程度大于NaHSO3的电离程度,则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-),水解使溶液显碱性,所以c(OH-)>c(H+)。但是盐水解程度是微弱的,主要以盐电离产生的离子存在,故c(SO32-)>c(OH-)。因此溶液中离子浓度大小关系是:c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(OH-)>c(H+);②由于Cu2+、Mg2+、Fe2+都是+2价的金属,所以形成沉淀的类型相同,形成沉淀时,需要的pH越小,则c(OH-)就越小,就先形成沉淀,根据形成沉淀的pH大小关系可知,显形成沉淀是Cu2+;开始时金属阳离子浓度相同,沉淀需要的pH越大,c(OH-)越大,溶度积常数就越大。由于Fe2+开始形成沉淀需要的pH=7.6,Mg2+开始形成沉淀需要的pH=10.4,所以Ksp[Fe(OH)2]< Ksp[Mg(OH)2]。 考点:考查金属的工业制法、应用、熔融盐电池的工作原理、盐的水解、离子浓度大小比较、沉淀溶解平衡常数的应用的知识。  
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(18分正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下:2CH3CH2CH2CH2OH满分5 manfen5.comCH3CH2CH2CH22O,反应物和产物的相关数据如下表:

 

相对分子质量

沸点/℃

密度/(g/cm3

水中的溶解性

正丁醇

74

117.2

0.8109

微溶

正丁醚

130

142.0

0.7704

几乎不溶

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①将6 mL浓硫酸和37 g正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石。

②加热A中反应液,迅速升温至135℃,维持反应一段时间。

③分离提纯:待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70 mL水的温度分液漏斗中,振摇后静置,分液得粗产物。

④粗产物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗涤,分液后加入约3g无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。

⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正丁醚11 g。请回答:

(1步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为:应先加                 

(2加热A前,需先从        (填“a”或“b”口向B中通入水。

(3步骤③的目的是初步洗去          ,振摇后静置,粗产物应       (填“上”或“下”口倒出。

(4步骤③中最后一次水洗的目的为              

(5步骤⑤中,加热蒸馏时应收集          (填选项字母左右的馏分。

A.100℃     B.117℃     C.135℃     D.142℃

(6反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A。分水器中上层液体的主要成分为        ,下层液体的主要成分为         

(7本实验中,正丁醚的产率为            (精确到1%

 

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(18分已知:满分5 manfen5.com

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香豆素的主要成分是芳香内酯A,A经下列步骤转化为水杨酸。

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请回答下列问题:

(1写出A的结构简式_______________________。

(2B分子中有2个含氧官能团,分别为____和___(填官能团名称,B→C的反应类型为_________。

(3在上述转化过程中,反应步骤B→C的目的是___________________________。

4下列有关A、B、C的叙述中不正确的是________(填序号

a.C的核磁共振氢谱中共有8组峰    

b.A、B、C均可发生加聚反应

c.1 mol A最多能与5 mol氢气发生加成反应

d.B能与浓溴水发生取代反应

5化合物D有多种同分异构体,其中一类同分异构体是苯的对二取代物,且水解后生成的产物之一能发生银镜反应请写出其中一种的结构简式:_______________。

6写出合成高分子化合物E的化学反应方程式:___________________________。

7写出以满分5 manfen5.com为原料制满分5 manfen5.com的合成路线流程图(无机试剂任用在方框中填出相应的物质,在括号注明反应条件。合成路线流程图示例如下:

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(14分表所示为元素周期表的一部分,参照元素在表中的位置,请回答下列问题:

周期

IA

 

0

1

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

(1③、的原子半径由大到小的顺序为       (用元素符号表示

(2的最高价含氧酸的酸性强弱为              (用酸的化学式表示

(3两种元素按原子个数之比为1:1组成的常见液态化合物,在酸性溶液中能将Fe2+氧化,写出该反应的离子方程式                         

(4由表中元素形成的物质可发生如图中的反应其中BCG是单质,B为黄绿色气体,D溶液显碱性

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写出D溶液与G反应的化学方程式                                     

写出检验A溶液中溶质的阴离子的方法                                  

常温下,若电解1L0.1 mol·L-1的A溶液,一段时间后测得溶液pH为12(忽略溶液体积变化,则该电解过程中转移电子的物质的量为                 

④写出过量的E与F溶液中溶质反应的离子方程式                       

(5由②、④、⑥元素组成的化合物W(在酸溶液中发黄,W还原性较强在溶液中易被⑦的单质氧化,该反应的离子方程式为                            

 

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在3个2 L的密闭容器中,在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应: 满分5 manfen5.com按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时有关数据如下:

容器

反应物的投入量

3 molH2、2 molN2

6 molH2、4 molN2

2 molNH3

达到平衡的时间/min

 

5

8

平衡时N2的浓度/ mol·L-1

c1

1.5

 

NH3的体积分数

φ1

 

φ2

混合气体的密度/g·L-1

ρ1

ρ2

 

下列说法不正确的是

A.容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v(H2=0.3mol·L-1·min-1

B.在该温度下甲容器中反应的平衡常数满分5 manfen5.com

C.2c1<1.5

D.2ρ1=ρ2

 

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下图为常温下用0.10mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.10 mol·L-1盐酸和20.00 mL 0.10 mol·L-1醋酸的曲线。若以HA表示酸,下列判断和说法正确的是

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A.左图是滴定盐酸的曲线

B.E点时溶液中离子浓度为c(Na+= c(A

C.B点时,反应消耗溶液体积:V(NaOHV(HA

D.当0mLV(NaOH20. 00mL时,溶液中一定c(Ac(Na+c(H+c(OH

 

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