【题目】某研究性学习小组利用所示装置探究二氧化硫的性质。(装置中固定仪器未画出)
(1)A中所装试剂为铜片和 。(填试剂名称),导管F的作用是 。(2)D中试剂为0.5 mol/L BaCl2溶液,实验中无明显现象,若改为同浓度的Ba(NO3)2溶液,则出现白色沉淀,此沉淀的化学式为 ,证明SO2具有 性。
(3)装置B用于验证SO2的漂白性,则其中所装溶液可以为 。
A.酸性高锰酸钾溶液 B.品红溶液 C.石蕊试液 D.蓝色的碘—淀粉溶液
(4)实验时,B中溶液褪色,并有大量气泡冒出,但始终未见C中饱和澄清石灰水出现浑浊或沉淀。请推测可能原因,并设计实验验证。
可能原因: 。实验验证: 。
(5)E中Na2S溶液用于验证SO2的氧化性,预期观察到的现象为 。
(6)指出上述装置中一处明显的不足: 。
【答案】
(1)浓硫酸;平衡气压(防止气压过低产生倒吸现象,也防止气压过大)以及反应结束后可以从导管中通入空气,便于排出装置内残余的SO2
(2)BaSO4 ; 还原;
(3)B;
(4)SO2产生的快而多且溶解度较大,Ca(OH)2溶解度很小,饱和石灰水浓度小,导致迅速生成Ca(HSO3)2溶液。 取适量反应后D中的溶液,向其中加入氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成。(或者加热、加盐酸检验SO2气体等方法。)
(5)溶液中出现淡黄色浑浊
(6)缺少尾气处理装置。
【解析】
试题分析:(1)A中Cu与浓硫酸发生反应产生SO2气体,所以A所装试剂为铜片和浓硫酸,导管F的作用是平衡气压,同时在反应结束后可以从导管中通入空气,便于排出装置内残余的SO2。(2)D中试剂为0.5 mol/L BaCl2溶液,由于酸性HCl>H2SO3,所以不能与溶液的溶质发生复分解反应产生沉淀;观察到实验中无明显现象,若改为同浓度的Ba(NO3)2溶液,由于在酸性条件下NO3-起硝酸的作用,硝酸具有强的氧化性,会反应产生SO42-,因此会出现白色硫酸钡沉淀,此沉淀的化学式为BaSO4,证明SO2具有还原性。(3)A.酸性高锰酸钾溶液褪色证明SO2具有还原性,错误;B.品红溶液褪色,证明SO2具有漂白性,正确;C.石蕊试液变为红色,证明SO2具有酸性氧化物的性质,错误;D.蓝色的碘—淀粉溶液褪色证明SO2具有还原性,错误;(4)实验时,B中溶液褪色,说明有大量的SO2气体产生,并有大量气泡冒出,但始终未见C中饱和澄清石灰水出现浑浊或沉淀。可能原因是SO2产生的快而多且其溶解度较大,Ca(OH)2溶解度很小,饱和石灰水浓度小,导致迅速生成可溶性的Ca(HSO3)2溶液,实验验证方法是:取适量反应后D中的溶液,向其中加入氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成,若产生沉淀就证明产生了Ca(HSO3)2溶液。或加热、加盐酸,根据产生的SO2气体可以使品红溶液褪色证明;(5)E中Na2S溶液用于验证SO2的氧化性,由于酸性H2SO3>H2S,首先发生反应:SO2+H2O+ Na2S=Na2SO3+H2S,然后发生反应:SO2+2H2S=3S↓+ 2H2O,所以预期观察到的现象为溶液中出现淡黄色浑浊;(6)无论是SO2还是H2S都是大气污染物,都会导致环境污染,所以上述装置中一处明显的不足缺少尾气处理装置。
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【题目】现有七种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。
(1)写出BA3的电子式___________;
(2)B元素基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有________个取向,原子轨道呈_____形;
(3)某同学根据上述信息,推断C基态原子的核外电子排布图为,该同学所画的电子排布图违背了___________;
(4)G位于_____族______区,该元素的核外电子排布式为___________;
(5)DE3中心原子的杂化方式为________,用价层电子对互斥理论推测其空间构型为___________;
(6)检验F元素的方法是___________,请用原子结构的知识解释产生此现象的原因___________;
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【题目】工业废渣、废水回收利用是重要研究课题。下面流程是生产食用香料正丁酸乙酯的工厂废水(含乙醇、正丁酸乙酯、正丁酸、乙醚和大量无机悬浮物)联合利用电子工业废料[含SiO2和Cu2(OH)2CO3]回收铜的工艺设计。回答下列问题:
(1)初沉加入的试剂是明矾,写出参与净水的离子的水解方程式:______________________。
(2)固体X的成分是__________,反应Ⅰ的化学反应方程式____________________________。
(3)试剂Y为__________,加快反应Ⅱ速率的措施有__________________(任写一条)。
(4)反应Ⅲ的离子方程式为________________________________________。
(5)硅胶在生活与生产中用途广泛,写出其中一种用途:_______________________。
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【题目】工业上可由A和环己烯()为原料合成某重要的有机物X、Y,路线如下(部分反应条件略):
(1)B中含氧官能团的名称是___________。
(2)A的结构简式是______________。
(3)任选1种具有反式结构的C的同系物,用结构简式表示其反式结构_______。
(4)反应②、③、④、⑤中与反应①的类型相同的是_________。
(5)G→H的化学方程式是__________。
(6)E的结构简式是________________。
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【题目】氮可以形成多种化合物,如NH3、N2H4、NH4NO3、NF3等。
(1)已知:N2(g)+2H2(g)═N2H4(l)△H=+50.6kJmol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJmol-1
则N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O △H= _________kJmol-1;
(2)污水中的NH4+可以用氧化镁处理,发生如下反应:
MgO+H2OMg(OH)2Mg(OH)2+2NH4+
Mg2++2NH3H2O
①温度对氮处理率的影响如图所示.在25℃前,升高温度氮去除率增大的原因是________________;
②剩余的氧化镁,不会对废水形成二次污染,理由是________________;
(3)污水中的含氮化合物,通常先用生物膜脱氮工艺进行处理在硝化细菌的作用下将NH4+氧化为NO3-(2NH4++3O2═2HNO2+2H2O+2H+;2HNO2+O2=2HNO3).然后加入甲醇,甲醇和NO3-反应转化为两种无毒气体.
①上述方法中,14g铵态氮元素转化为硝态氮元素时需氧的质量为_______g。
②写出加入甲醇后反应的离子方程式________________;
(4)使用NaBH4为诱导剂,可使Co2+与肼在碱性条件下发生反应,制得高纯度纳米钴,该过程不产生有毒气体。
①写出该反应的离子方程式________________;
②在纳米钴的催化作用下,肼可分解生成两种气体,其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝.若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如下图1所示,则N2H4发生分解反应的化学方程式为________________;
(5)在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂,工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3,其电解原理如上图2所示。写出a电极的电极反应式__________________。
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【题目】 山梨酸是一种常用的食品防腐剂,以下是山梨酸(J)的一种工业合成途径:
已知:(1)A是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。
(2)
(3)
(4)
回答下列问题:
(1)E的结构简式为 ,含有官能团的名称为 。
(2)G和H在一定条件下合成I的化学方程式为 ,反应类型为 。
(3)写出满足下列条件的山梨酸的所有同分异构体 。①分子中有五元碳环;②核磁共振氢谱有四个峰;③分子中有—COO—结构
(4)下列说法正确的是 。
A.I可以发生加成、取代、氧化、消去反应
B.I可以和新制的氢氧化铜反应
C.1molI完全燃烧可以消耗7molO2
D.J和等物质的量的H2加成有两种产物
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【题目】“关爱生命,注意安全”。惨痛的天津爆炸触目惊心,火灾之后依然火势绵延不绝的原因之一是易燃物中含有电石。工业上常用电石(主要成分为CaC2,杂质为CaS等)与水反应生产乙炔气。
(1)工业上合成CaC2主要采用氧热法。
已知:CaO(s)+3C(s)=CaC2(s)+CO(g) △H=+464.1kJ·mol-1
C(s)+l/2O2(g)=CO(g) △H=-110.5kJ.mol-1
若不考虑热量耗散,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有CO,为维持热平衡,每生产l molCaC2,转移电子的物质的量为_______。
(2)已知2000℃时,合成碳化钙的过程中还可能涉及到如下反应
CaO(s)+C(s) Ca(g)+CO(g) K1 △H1=a KJ·mol-1
Ca(g)+2C(s) CaC2(s) K2 △H2=b KJ·mol-1
2CaO(s)+CaC2(s) 3Ca(g)+2CO(g) K3 △H3=c KJ·mol-1
则K1=_______ (用含K2、K3的代数式表示);c=_____(用含a、b的代数式表示)。
(3)利用电石产生乙炔气的过程中产生的H2S气体制取H2,既廉价又环保。
①利用硫化氢的热不稳定性制取氢气。在体积为2L的恒容密闭容器中,H2S起始物质的量为2mol,达到平衡后H2S的转化率随温度和压强变化如图l所示。据图计算T1℃时压强P1时,硫为气态,则平衡体系中H2的体积分数_____。由图知压强P1__P2(填“大于”“小于”或“等于”),理由是______。
②电化学法制取氢气的原理如图2,请写出反应池中发生反应的离子方程式_____,惰性电极a上发生的电极反应式为_______。
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【题目】CH4既是一种重要的能源,也是一种重要的化工原料。
(1)已知E(N-N)=a kJ/mol,E(N≡N)=b kJ/mol,E(N-H)=c kJ/mol,E(H-O)=d kJ/mol,E(O=O)=e kJ/mol,则:
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=____________________kJ·mol-1
(2)以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池,其工作原理如图1所示,则通入a气体的电极名称为 ,通入b气体的电极反应式为 。(质子交换膜只允许H+通过)
(3)在一定温度和催化剂作用下,CH4和CO2可直接生成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。
①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示,则该反应的最佳温度控制在 左右。
②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜(CuAlO2,难容物),将CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,其离子方程式为 。
(4)CH4还原法是处理NOX气体的一种方法。已知一定条件下CH4与NOX反应转化为N2和CO2,若标准状况下8.96L CH4可处理22.4L NOX,则X值为 。
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【题目】硼及其化合物在工业上有许多用途.工业上以铁硼矿为原料制备硼酸,铁硼矿含有Mg、Fe、Ca、Al、B、O等多种元素,它的主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4.
(1)基态铁原子的外围电子层排布为______________,该元素位于元素周期表中的第______________族,在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在,其中______________更稳定.
(2)以硼酸为原料可制得NaBH4,B原子的杂化方式为______________。
(3) 第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子,其立体结构呈三角锥形.RCl5在气态和液态时,分子结构如图所示,下列关于RCl5分子的说法中不正确的是( )
A.分子中5个R-Cl键键能不都相同
B.键角(Cl-R-Cl)有90°、120、180°几种
C.RCl5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3
D.每个原子都达到8电子稳定结构
(4)因为氯化铝易升华,其双聚物Al2Cl6结构如图1所示.1mol该分子中含______________个配位键,该分子______________(填“是”或“否”)平面型分子.
(5)纯叠氮酸(HN3)在常温下是一种液体,沸点较高,为308. 8 K,主要原因是______________。
(6)二硫化碳属于_____________ (填“极性”或“非极性”)分子。
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