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化学与生产、生活密切相关。下列对物质的用途、解释中均正确的是
(15分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种常用的抗氧化剂。 某研究小组对焦亚硫酸钠进行如下研究: (1)采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。
装置Ⅱ中有Na2S2O5析出,发生的化学反应方程式为:Na2SO3 + SO2 = Na2S2O5。 ①装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为 。 ②要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是 。 ③装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为 (填序号)。
(2)【查阅资料】Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。 ①NaHSO3溶液显酸性。请用化学用语和必要的文字解释原因________________________________; 证明该结论可采用的实验方法是 (填序号)。 a.测定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液 c.加入盐酸 d.加入品红溶液 e.用蓝色石蕊试纸检测 ②检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是__________________。 (3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在酸性条件下可将工业废水中的Cr2O72—还原为Cr3+。 ①写出该反应的离子方程式_______________________。 ②若处理Cr2O72—浓度为1×10-3mol/L的工业废水1L,需用Na2S2O5固体_________mg。
(12分)硫酸铜、硝酸铁都是重要的化工原料。 (1)以下是某工厂用含铁的废铜为原料生产胆矾(CuSO4·5H2O)的生产流程示意图:
胆矾和石膏在不同温度下的溶解度(g/100g水)见下表。
请回答下列问题: ①红褐色滤渣的主要成分是__________; ②写出浸出过程中生成硝酸铜的化学方程式 ; ③操作I的温度应该控制在________左右; ④从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作II应为将热溶液_______、______、洗涤、干燥。 (2)某兴趣小组在实验室利用图(a)和(b)中的信息,按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行Fe(NO3)3对H2O2分解速率影响的实验。5min后可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________(填“深”或“浅”),其原因是___________________ 。
(14分)SO2 、CO 、NOx 是对环境影响较大的气体,对它们的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径。请回答下列问题: (1)已知25℃、101kPa时: 2SO2(g) + O2(g) H2O(g) = H2O(l) △H2 = - 44 kJ•mol-1 2SO2(g) + O2(g) + 2H2O(g) = 2H2SO4(l) △H3 = - 545 kJ•mol-1 则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 。 (2)若反应2H2(g)+ O2 (g)=2H2O(g ),△H=-241.8kJ•mol-1,根据下表数据则x=______kJ•mol-1。
(3)甲醇汽油也是一种新能源清洁燃料。工业上可用CO和H2制取甲醇,热化学方程式为:CO(g)+2H2(g) ①该温度下,在两个容积均为1 L的密闭容器中,分别发生该反应:
则c1_________ c2(填“>”或“<”或“=”),a=____________。 ②若密闭容器容积与①相同,Ⅰ、Ⅱ曲线分别表示投料比不同时的反应过程。若Ⅱ反应的n(CO)起始 =10 mol、投料比为0.5,则:
A点的平衡常数KA= , B点的平衡常数KB KA。 (填“>”或“<”或“=”) ③为提高CO转化率可采取的措施是 (至少答出两条)。 (4)电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示,
则a电极名称为_______, b电极反应式为_________________。
(17分)一种功能性紫外光固化涂层胶JEA单体N的合成路线如下图所示:
已知:环氧烷可以发生加成反应: (1)A是一种烃,其蒸气密度为同温同压下H2密度的21倍。A的分子式为__________。 (2)写出A→B的化学方程式____________________。 (3)已知D分子中含有三元环结构,则D的结构简式为_______。 ②、③两种途径均可得到D,你认为符合“原子经济”要求的合成的途径为 (填序号)。 (4)已知F不能发生银镜反应,则E→F的化学方程式为___________。 (5)BPA又名双酚A其结构简式如下图所示,下列说法正确的是__________。
a.1mol双酚A与浓溴水发生反应最多消耗4molBr2 b.核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为3:2:2:1 c.可发生加成、取代、消去等反应 (6)G能使溴的四氯化碳溶液褪色,且可以与新制的Cu(OH)2悬浊液发生反应生成红色沉淀,写出该反应的方程式__________________。 (7)已知N的结构简式如下:
由D、BPA、H合成N的反应类型有 。 (8)请任意写出符合下列条件的两种有机物的结构简式(含顺反异构)_______、______。 ①与H互为同系物 ②其相对分子质量为86
短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是 A.元素X与氢形成的原子比为1:1的化合物有很多种 B.元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构 C.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成 D.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
利用下图装置进行实验(必要时可加热),不能得出相应结论的是
下列说法正确的是 A.油脂的氢化是指将不饱和程度较高、熔点较低的液态油,通过催化加氢,可提高饱和度,转化成半固态的脂肪的过程 B.在酸性条件下,蔗糖水解成葡萄糖和果糖,它们都能被溴水氧化 C.氨基酸是两性化合物,只有两个不同氨基酸分子间脱水才能形成肽键 D.蛋白质遇到醋酸铅变性沉淀,加入大量的水,沉淀还可溶解
下列解释事实的方程式不正确的是 A.测0.01mol/L的醋酸的pH为5:CH3COOH B.电解饱和食盐水,产生气体:2Cl- + 2H2O C.铁放在氧气中燃烧,产生黑色固体:4Fe +3O2 D.硫酸钙与碳酸钠溶液,产生白色沉淀:CaSO4(S)+CO32-
LED产品的使用为城市增添色彩。下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述正确的是
A.b处通入H2 B.该装置将化学能最终转化为电能 C.通入H2的电极发生反应:2H2 - 4e- = 4H+ D.a处为电池负极,发生了氧化反应
下列单质或化合物性质的描述正确的是 A.NaHSO4水溶液显中性 B.SiO2与酸、碱均不反应 C.NO2溶于水时发生氧化还原反应 D.Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3
运输汽油的车上,贴有的危险化学品标志是
(16分)某研究性学习小组利用下列有关装置对SO2的性质及空气中SO2的含量进行探究(装置的气密性已检查):
(1)装置A中反应的化学方程式是 。 (2)滴加浓硫酸之前,打开弹簧夹,通入一段时间N2,再关闭弹簧夹。此操作的目的是 。 (3)实验过程装置B中没有明显变化。实验结束取下装置B,从中分别取少量溶液于两支洁净试管中。向第1支试管中滴加适量氨水出现白色沉淀 (填化学式);向第2支试管中滴加适量新制氯水,仍然出现白色沉淀,该反应的离子方程式是 。 (4)装置C中的溶液中出现淡黄色浑浊,该实验证明SO2具有 性。 (5)装置D的作用是 。 (6)实验后,测定装置D中溶液呈碱性。溶液为什么呈碱性呢?大家有两种不同的假设:①是生成的Na2SO3水解;②是氢氧化钠剩余。请设计实验方案证明哪种假设成立。可任选下列试剂进行实验:Na2SO3溶液、酚酞溶液、氯水、BaCl2溶液、稀硫酸
(7)另一小组利用装置E进行实验:SO2性质实验之后,用注射器对实验室内空气进行取样。并向装置E中共注入V mL(已折算为标况下体积)的空气,当溶液刚好褪色时,停止实验。请计算该空气中SO2的体积分数(用含V的代数式表示) 。
(14分)工业上回收利用某合金废料(主要含Fe、Cu、Co、Li等,已知Co、Fe都是中等活泼金属)的工艺流程如下:
(1)金属M为 ,操作1为 。 (2)加入H2O2的作用是(用离子方程式表示) ,加入氨水的作用是 。 (3)由CoC2O4·2H2O转化为Co2O3的化学方程式是 。 (4)知Li2CO3微溶于水,且水溶液呈碱性。其饱和溶液的浓度与温度关系见下表。操作2中,蒸发浓缩后必须趁热过滤,其原因是 ,在常温条件下,饱和Li2CO3 溶液中离子浓度由大到小的排列顺序为 。
(5)用惰性电极电解熔融Li2CO3制取锂,阳极生成两种气体,则阳极的电极反应式为 。
(12分)为应对环境污染,使得对如何减少煤燃烧和汽车尾气中各种含碳、氮、硫等气体的排放,及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。 (1)为减少煤燃烧中废气的排放,常将煤转化为清洁气体燃料。请写出焦炭与水蒸气高温下反应的化学方程式: 。 (2)选择适当的催化剂在高温下可将汽车尾气中的 CO、NO转化为无毒气体。 已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ∆H1=-566 kJ∙mol-1 ②2NO(g)+2CO(g) ⇋ N2(g)+ 2CO2(g) ∆H2=-746 kJ∙mol-1 则反应N2(g)+ O2(g)= 2NO(g)的∆H= kJ∙mol-1。 (3)在一定温度下,向1L密闭容器中充入0.5 mol NO、2 mol CO,发生上述反应②, 20s反应达平衡,此时CO的物质的量为1.6 mol。在该温度下反应的平衡常数K= 。 (4)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为_____________________。
(5)氮氧化物进入水体可转化为NO3─,电化学降解法可用于治理水中NO3─的污染。原理如图所示。
电源正极为 (填“A”或“B”),若电解过程中转移了0.4mol电子,则处理掉的NO3─为 g。
(16分)合成有机玻璃树脂
已知: RCOOR′+ R″OH CH2=CH—CH=CH2+CH2=CH2 试回答: (1)E中官能团的名称是 。 (2)C到D的反应类型是 ,D到E反应的“一定条件”是 。 (3)下列说法正确的是(选填字母) 。 A.乙可使Br2的CCl4溶液褪色 B.G与乙二醇互为同系物 C.D的核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为3:1:1:1 D.生成有机玻璃树脂和高聚物H均为加聚反应 (4)B到C的化学方程式是 。 (5)乙的同分异构体中含有酯基的有 种,写出其中能发生银镜反应的一种同分异构体的结构简式 。 (6)生成高聚物H的化学方程式是 。
900℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入0.40mol乙苯,发生反应:
经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
下列说法正确的是 A.保持其他条件不变,向容器中充入不参与反应的水蒸气作为稀释剂,则乙苯的转化率大于50% B.反应在前20 min的平均速率为v(H2)=0.004mol·L-1·min-1 C.保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(乙苯)=0.08mol·L-1,则a<0 D.相同温度下,起始时向容器中充入0.10mol乙苯、0.10mol苯乙烯和0.30molH2,达到平衡前v(正)>v(逆)
用下列实验装置进行相应的实验,不能达到实验目的的是
短周期元素X、T、Y、Z、R原子序数依次增大,T最内层电子数为最外层的2倍,部分元素的化合价关系如下表。则下列判断正确的是
A.非金属性:Z < R < Y B.T与R可以形成化合物: TR2 C.X与R的单质均能使品红溶液褪色,且褪色原理相同 D.T的最高价氧化物的水化物分别能与X、Y、Z的最高价氧化物反应
下列实验操作能达到预期实验目的的是
甲、乙、丙三种有机物的结构简式如下图所示,下列说法不正确的是
A.甲、乙、丙都能发生加成反应、取代反应 B.丙与C6H5OH都含有-OH,质谱图显示的质荷比最大值相差14,但不属于同系物 C.淀粉、油脂、有机玻璃等都属于高分子化合物 D.乙的化学名称为苯乙烯,能使溴水褪色,但不存在顺反异构体
下列解释事实的方程式正确的是 A.向AgCl沉淀中滴入饱和KI溶液反应的离子方程式:AgCl + I- = AgI + Cl- B.向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NH4HSO4溶液至刚好沉淀完全:Ba2++OH-+H++SO42-= BaSO4↓+H2O C.向A1C13溶液中加入过量的氨水:Al3++4NH3·H2O = AlO2-+ 4NH4+ + 2H2O D.向Ca(ClO)2溶液中通入适量SO2 :Ca2++2ClO-+SO2+H2O = CaSO3↓+2HClO
生活中处处有化学,应用物质性质对下列物质用途的解释不正确的是
(15分)资料显示:a.Na2S2O3、BaS2O3、BaS均易溶于水。 b.SO2、Na2S、Na2CO3反应可生成Na2S2O3。 某化学小组据此进行了制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)的探究: 实验制备装置如下图所示(省略夹持装置):
回答问题: (1)仪器a的名称是 。 (2)装置A中发生反应的化学方程式是 。 (3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率。 ①B中最好盛装的液体是 。 a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液 c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液 ②如使SO2缓慢进入烧瓶C,正确的操作是_________。 (4)在装置C中生成Na2S2O3。 ①完成反应方程式: SO2 + Na2S + Na2CO3 = Na2S2O3 + ②反应开始先使A中发生反应一会儿,再使C中反应发生,其原因是 。 ③结束反应后,取C中溶液,经________、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到Na2S2O3·5H2O。 (5)完成对所得产品的检测的实验:
(12分)废旧显示屏玻璃中含SiO2、Fe2O3、CeO2、FeO等物质。某课题小组以此玻璃粉末为原料,制得Ce(OH)4和硫酸铁铵矾[Fe2(SO4) 3·(NH4) 2SO4·24H2O],流程设计如下:
已知:Ⅰ.酸性条件下,铈在水溶液中有Ce3+、Ce4+两种主要存在形式,Ce4+有较强氧化性; Ⅱ.CeO2不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液。 回答以下问题: (1)反应①的离子方程式是 。 (2)反应②中H2O2的作用是 。 (3)反应③的离子方程式是 。 (4)已知有机物HT能将Ce3+从水溶液中萃取出来,该过程可表示为: 2Ce3+ (水层)+ 6HT(有机层) 从平衡角度解释:向CeT3 (有机层)加入H2SO4 获得较纯的含Ce3+的水溶液的原因是 。 (5)硫酸铁铵矾[Fe2(SO4) 3·(NH4) 2SO4·24H2O]广泛用于水的净化处理,其净水原理用离子方程式解释是 。 (6)相同物质的量浓度的以下三种溶液中,NH4+的浓度由大到小的顺序是 。 a.Fe2(SO4) 3·(NH4) 2SO4·24H2O b.(NH4) 2SO4 c.(NH4) 2CO3
(14分)碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关。 (1)C、CO、CO2在实际生产中有如下应用: a.2C + SiO2 c.C + H2O 上述反应中,理论原子利用率最高的是 。 (2)有机物加氢反应中镍是常用的催化剂。但H2中一般含有微量CO会使催化剂镍中毒,在反应过程中消除CO的理想做法是投入少量SO2,为搞清该方法对催化剂的影响,查得资料:
则:① 不用通入O2氧化的方法除去CO的原因是 。 ② SO2(g) + 2CO(g) = S(s) + 2CO2(g) △H = 。 (3)汽车尾气中含大量CO和氮氧化物(NO ①活性炭处理NO的反应:C(s)+2NO(g) 若使NO更加有效的转化为无毒尾气排放,以下措施理论上可行的是: 。
a.增加排气管长度 b.增大尾气排放口 c.添加合适的催化剂 d.升高排气管温度 ②在排气管上添加三元催化转化装置,CO能与氮氧化物(NO (4)利用CO2与H2反应可合成二甲醚(CH3OCH3)。以KOH为电解质溶液,组成二甲醚 空气燃料电池,该电池工作时其负极反应式是 。 (5)电解CO制备CH4和W,工作原理如图所示,生成物W是 ,其原理用电解总离子方程式解释是 。
(17分)某吸水材料与聚酯纤维都是重要化工原料,它们的合成路线如下:
(1)A的结构简式是 ,B中含氧官能团的名称是 。 (2)C的结构简式是 ,D → E的反应类型是 。 (3)F + A → G的化学方程式是 。 (4)CH3COOH + CH≡CH → B的化学方程式是 。 (5)G的同分异构体有多种,满足下列条件的共有 种。 ①苯环上只有两个取代基 ②1 mol 与足量的NaHCO3溶液反应生成2 mol CO2气体 (6)G → 聚酯纤维的化学方程式是 。
在一定温度下,将6 mol C02和8 mol H2充入2L恒容密闭容器中,发生如下反应: CO2(g) + 3H2(g) 分别在t时测得在该容器内n(H2)的数值如下:
则下列说法正确的是 A.该温度下,平衡常数K = 0.5 B.反应进行4min时,V正(C02) = 0.45 mol/(L·min) C.反应进行到9min时,H2的转化率比8min时高 D.反应进行11min后,若增大容器内压强,CO2的转化率一定增大
利用右图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是
下列说法正确的是 A.室温下,在水中的溶解度: 丙烷 > 乙二醇 > 乙醇 B.可用碘水和银氨溶液鉴别葡萄糖、麦芽糖和淀粉三种物质 C.油脂和蛋白质均为能发生水解反应的高分子化合物 D.
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