2016-2017学年广东省佛山市顺德华侨中学高三(上)周测化学试卷(四)
一、单项选择题:
1.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,22.4LSO3含有NA个分子
B.6.4g氧气和3.2g臭氧(O3)混合气体所含有的氧原子数为0.6NA
C.过氧化钠与CO2反应时,0.1mol过氧化钠转移的电子数为0.2NA
D.标准状况下,2.24L
Cl2与过量的稀FeCl2溶液反应,转移电子总数为0.1NA
2.下列表示对应化学反应的离子方程式.其中正确的是( )
A.向NaAlO2溶液中通入过量的CO2:2AlO2﹣+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32﹣
B.NH4HCO3溶液中加入过量氢氧化钠溶液:NH4++OH﹣═NH3.H2O
C.AlCl3溶液中滴加过量氨水:Al3++3NH3.H2O═3NH4++Al(OH)3↓
D.磁性氧化铁(Fe3O4)溶于稀硝酸3Fe2++4H++NO3﹣═3Fe3++NO↑+2H2O
3.化学与人类生产、生活密切相关,下列有关说法不正确的是( )
A.医用酒精是用淀粉类植物发酵经蒸馏制成,浓度通常是75%
B.福尔马林可浸制标本,利用了其使蛋白质变性的性质
C.“海水淡化”可以解决“淡水供应危机”,向海水中加入净水剂明矾可以使海水淡化
D.绚丽缤纷的烟花中添加了含钾、钠、钙、铜等金属元素的化合物
4.除去下列物质中所含杂质(括号中的物质)所选用的试剂和装置均正确的是( )
Ⅰ.试剂:①KMnO4/H+②NaOH溶液 ③饱和Na2CO3溶液④H2O ⑤Na
⑥Br2/H2O ⑦Br2/CCl4
Ⅱ.装置:
选项
物质
试剂
装置
A
C2H6(C2H4)
⑥
①
B
苯(苯酚)
①
③
C
CH3COOC2H5(CH3COOH)
③
②
D
甲苯(二甲苯)
①
③
A.A
B.B
C.C
D.D
5.原电池装置如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.锌电极上发生还原反应
B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO42﹣)不变
C.电池工作一段时间后,甲池溶液的总质量增加
D.该装置将化学能转化为电能,一段时间后,装置内的电子总量减少
6.咖啡酸(如图),存在于许多中药,如野胡萝卜、光叶水苏、荞麦等中.咖啡酸有止血作用.下列
关于咖啡酸的说法不正确的是( )
A.咖啡酸的分子式为C9H8O4
B.1
mol咖啡酸可以和含4
molBr2的浓溴水反应
C.1
mol咖啡酸与足量NaHCO3溶液反应能产生标况下约67.2L的CO2
D.不可以用高锰酸钾检验咖啡酸分子中的碳碳双键
7.现有物质的量浓度均为0.1mol L﹣1的①NaOH溶液,②Na2CO3溶液,③CH3COONa溶液各25mL,下列说法正确的是( )
A.3种溶液pH的大小顺序是①<②<③
B.若将3种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是③
C.若分别加入25mL0.1
mol L﹣1盐酸后,pH最大的是②
D.若3种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是③>①>②
二、解答题(共4小题,满分42分)
8.乙二酸俗名草酸,下面是化学学习小组的同学对草酸晶体(H2C2O4 xH2O)进行的探究性学习
的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务.
该组同学的研究课题是:探究测定草酸晶体(H2C2O4 xH2O)中的x值.通过查阅资料和网络查寻得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定.学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值.
①称取2.520g纯草酸晶体,将其制成100.00mL水溶液为待测液.
②取25.00mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4.
③用浓度为0.1000mol L﹣1的KMnO4标准溶液进行滴定,达到终点时消耗20.00mL.
(1)写出草酸(H2C2O4)与酸性高锰酸钾溶液反应的化学方程式(2)
(2)滴定时,将酸性KMnO4标准液装在如图中的 (填“甲”或“乙”)滴定管中.
(3)本实验滴定达到终点的标志是 .
(4)通过上述数据,求得x= .
讨论:①若滴定终点时仰视滴定管刻度,则由此测得的x值会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同).
②若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会 .
9.地壳中含量第一金属元素构成的单质A与化合物B(相对分子质量为232)发生置换反应,产物为黑色固体C和另一单质D,单质D与水蒸气在高温下可得到B.则
(1)写出构成金属单质A的元素在周期表中的位置为 .
(2)写出D与水蒸气反应的化学方程式 .
10.某地煤矸石经预处理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量钙镁的化合物等,一种综合利用工艺设计如下:
(3)物质X的化学式为 .“碱”时反应的离子方程式为 .
(4)为加快“酸浸”时的速率,可采取的措施有 、 等.(填两种即可)
(5)已知Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2,Al3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4为了获得更多产品Al(OH)3,从煤矸石的盐酸浸取液开始,若只用CaCO3一种试剂,后续操作的实验方案是 .
11.N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注.
(1)N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是 .
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g);△H>0
①反应达到平衡后,若再通入一定量氮气,则N2O5的转化率将 (填“增大”、“减小”、“不变”).
②如表为反应在T1温度下的部分实验数据:
t/s
0
500
1000
c(N2O5)/mol L﹣1
5.00
3.52
2.48
则500s内N2O5的分解速率为 .
③在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol L﹣1,则T2 T1(填>、<或=).
(3)现以H2、O2、熔融Na2CO3组成的燃料电池采用电解法制备N2O5,装置如图所示,其中Y为CO2.
写出石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式 ,N2O5在电解池的 区生成(填“阳极”或“阴极”).
【化学--选修5:有机化学基础】
12.化合物X是一种香料,可采用乙烯与甲苯为主要原料,按下列路线合成:
已知:RCHO+CH3COOR′RCH=CHCOOR’请回答:
(1)A中官能团的名称是 ;C→D的反应类型为 .
(2)B+D→F的化学方程式 .
(3)E的结构简式 .
(4)对于化合物X,下列说法正确的是 .
A.能发生水解反应
B.能发生银镜反应
C.不与浓硝酸发生取代反应
D.能使Br2的CCl4溶液褪色
(5)F有多种同分异构体,含有酯基和一取代苯结构的同分异构体有 个,请写出不含甲基的一种同分异构体的结构简式 .
2016-2017学年广东省佛山市顺德华侨中学高三(上)周测化学试卷(四)
参考答案与试题解析
一、单项选择题:
1.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,22.4LSO3含有NA个分子
B.6.4g氧气和3.2g臭氧(O3)混合气体所含有的氧原子数为0.6NA
C.过氧化钠与CO2反应时,0.1mol过氧化钠转移的电子数为0.2NA
D.标准状况下,2.24L
Cl2与过量的稀FeCl2溶液反应,转移电子总数为0.1NA
【考点】阿伏加德罗常数.
【分析】A、标况下,三氧化硫为固体;
B、氧气和臭氧均由氧原子构成;
C、过氧化钠与二氧化碳的反应为歧化反应;
D、标况下,22.4L氯气为1mol,根据反应后氯元素为﹣1价来分析.
【解答】解:A、标况下,三氧化硫为固体,不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故A错误;
B、氧气和臭氧均由氧原子构成,故6.4g氧气和3.2g臭氧即9.6g混合气体中含有的氧原子的物质的量n==0.6mol,即0.6NA个,故B正确;
C、过氧化钠与二氧化碳的反应为歧化反应,1mol过氧化钠转移1mol电子,则0.1mol过氧化钠转移0.1mol电子即0.1NA个,故C错误;
D、标况下,2.24L氯气为0.1mol,且完全反应,反应后氯元素为﹣1价,故0.1mol氯气转移0.2mol电子即0.2NA个,故D错误.
故选B.
2.下列表示对应化学反应的离子方程式.其中正确的是( )
A.向NaAlO2溶液中通入过量的CO2:2AlO2﹣+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32﹣
B.NH4HCO3溶液中加入过量氢氧化钠溶液:NH4++OH﹣═NH3.H2O
C.AlCl3溶液中滴加过量氨水:Al3++3NH3.H2O═3NH4++Al(OH)3↓
D.磁性氧化铁(Fe3O4)溶于稀硝酸3Fe2++4H++NO3﹣═3Fe3++NO↑+2H2O
【考点】离子方程式的书写.
【分析】A.反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠;
B.漏写碳酸氢根离子与碱的反应;
C.反应生成氢氧化铝和氯化铵;
D.Fe3O4在离子反应中保留化学式,发生氧化还原反应生成硝酸铁、NO和水.
【解答】解:A.向NaAlO2溶液中通入过量的CO2的离子反应为AlO2﹣+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3﹣,故A错误;
B.NH4HCO3溶液中加入过量氢氧化钠溶液的离子反应为HCO3﹣+NH4++2OH﹣═NH3.H2O+H2O+CO32﹣,故B错误;
C.AlCl3溶液中滴加过量氨水的离子反应为Al3++3NH3.H2O═3NH4++Al(OH)3↓,故C正确;
D.磁性氧化铁(Fe3O4)溶于稀硝酸3Fe3O4+28H++NO3﹣═9Fe3++NO↑+14H2O,故D错误;
故选C.
3.化学与人类生产、生活密切相关,下列有关说法不正确的是( )
A.医用酒精是用淀粉类植物发酵经蒸馏制成,浓度通常是75%
B.福尔马林可浸制标本,利用了其使蛋白质变性的性质
C.“海水淡化”可以解决“淡水供应危机”,向海水中加入净水剂明矾可以使海水淡化
D.绚丽缤纷的烟花中添加了含钾、钠、钙、铜等金属元素的化合物
【考点】焰色反应;乙醇的化学性质;甲醛.
【分析】A、淀粉类植物发酵经蒸馏得到乙醇,医用酒精的体积分数75%.
B、福尔马林的主要成分是甲醛;
C、向海水中加入净水剂明矾只能除去悬浮物杂质;
D、烟花是焰色反应.
【解答】解:A、医用酒精是用淀粉类植物发酵经蒸馏制成,体积分数通常是75%,故A正确;
B、福尔马林的主要成分是甲醛,可使蛋白质变性,浸泡后久置不腐烂,故B正确;
C、向海水中加入净水剂明矾只能除去悬浮物杂质,但不能使海水淡化,应用蒸馏的方法,故C错误;
D、烟花中添加了含钾、钠、钙、铜等金属元素,燃烧时焰色反应发出各种颜色的光,故D正确;
故选C.
4.除去下列物质中所含杂质(括号中的物质)所选用的试剂和装置均正确的是( )
Ⅰ.试剂:①KMnO4/H+②NaOH溶液 ③饱和Na2CO3溶液④H2O ⑤Na
⑥Br2/H2O ⑦Br2/CCl4
Ⅱ.装置:
选项
物质
试剂
装置
A
C2H6(C2H4)
⑥
①
B
苯(苯酚)
①
③
C
CH3COOC2H5(CH3COOH)
③
②
D
甲苯(二甲苯)
①
③
A.A
B.B
C.C
D.D
【考点】物质的分离、提纯的基本方法选择与应用.
【分析】A.乙烯与溴水反应,而乙烷不能;
B.苯酚与NaOH反应后,与苯分层;
C.乙酸与碳酸钠反应后,与乙酸乙酯分层;
D.二者均能被高锰酸钾氧化,应利用沸点不同分离.
【解答】解:A.乙烯与溴水反应,而乙烷不能,则利用溴水、洗气可分离,所选用的试剂和装置均正确,故A正确;
B.苯酚与NaOH反应后,与苯分层,则应选NaOH溶液、分液分离,所选用的试剂不合理,故B错误;
C.乙酸与碳酸钠反应后,与乙酸乙酯分层,则选饱和碳酸钠、分液可分离,所选用的装置不合理,故C错误;
D.二者均能被高锰酸钾氧化,应利用沸点不同分离,则蒸馏可分离,所选用的试剂和装置均不合理,故D错误;
故选A.
5.原电池装置如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.锌电极上发生还原反应
B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO42﹣)不变
C.电池工作一段时间后,甲池溶液的总质量增加
D.该装置将化学能转化为电能,一段时间后,装置内的电子总量减少
【考点】原电池和电解池的工作原理.
【分析】锌为负极,被氧化,电极反应为Zn﹣2e﹣=Zn2+,铜为正极,发生还原反应,电极反应为Cu2++2e﹣=Cu,结合电极反应解答.
【解答】解:A.锌为负极,被氧化,发生氧化反应,故A错误;
B.锌为负极,电极反应为Zn﹣2e﹣=Zn2+,因为中间为阳离子交换膜,所以生成的锌离子移向乙池,则甲池的c(SO42﹣)不变,故B正确;
C.甲池锌为负极,电极反应为Zn﹣2e﹣=Zn2+,因为中间为阳离子交换膜,所以生成的锌离子移向乙池,则甲池溶液的总质量减小,故C错误;
D.该装置为原电池,将化学能转化为电能,一段时间后,装置内的电子总量不变,故D错误.
故选B.
6.咖啡酸(如图),存在于许多中药,如野胡萝卜、光叶水苏、荞麦等中.咖啡酸有止血作用.下列
关于咖啡酸的说法不正确的是( )
A.咖啡酸的分子式为C9H8O4
B.1
mol咖啡酸可以和含4
molBr2的浓溴水反应
C.1
mol咖啡酸与足量NaHCO3溶液反应能产生标况下约67.2L的CO2
D.不可以用高锰酸钾检验咖啡酸分子中的碳碳双键
【考点】有机物的结构和性质.
【分析】有机物分子中含有苯环、酚羟基、碳碳双键和羧基,根据咖啡酸的结构及含有的官能团对各选项进行判断,注意酚羟基酸性小于碳酸,酚羟基无法与碳酸氢钠反应.
【解答】解:A.由结构简式可知有机物分子式为C9H8O4,故A正确;
B.含有酚羟基,邻、对位H原子可被取代,含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,则1mol咖啡酸可以和含4molBr2的浓溴水反应,故B正确;
C.只有羧基于碳酸氢钠反应,则1
mol咖啡酸与足量NaHCO3溶液反应能产生CO21mol,标况下体积约为22.4L,故C错误;
D.酚羟基可被酸性高锰酸钾氧化,不能鉴别碳碳双键,故D正确.
故选C.
7.现有物质的量浓度均为0.1mol L﹣1的①NaOH溶液,②Na2CO3溶液,③CH3COONa溶液各25mL,下列说法正确的是( )
A.3种溶液pH的大小顺序是①<②<③
B.若将3种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是③
C.若分别加入25mL0.1
mol L﹣1盐酸后,pH最大的是②
D.若3种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是③>①>②
【考点】pH的简单计算.
【分析】A.碱溶液pH最大,盐溶液中,酸根离子水解程度越大,其相同浓度的钠盐溶液pH越大;
B.稀释相同的倍数,促进含有弱离子盐的水解,pH变化最大的是强碱;
C.碳酸氢钠溶液呈碱性,醋酸溶液呈酸性;
D.pH相等的这三种溶液,强碱的浓度最小,酸根离子水解程度越大,其钠盐溶液浓度越小.
【解答】解:A.碱溶液pH最大,盐溶液中,酸根离子水解程度越大,其相同浓度的钠盐溶液pH越大,醋酸根离子水解程度小于碳酸根离子,所以这三种溶液pH大小顺序是:①>②>③,故A错误;
B.稀释相同的倍数,促进含有弱离子盐的水解,强碱完全电离,所以pH变化最大的是强碱①,故B错误;
C.若分别加入相同物质的量的HCl,HCl和NaOH恰好完全反应生成NaCl,溶液呈中性,碳酸钠和HCl恰好完全反应生成碳酸氢钠和氯化钠,溶液呈碱性,和醋酸钠恰好完全反应生成氯化钠和醋酸,溶液呈酸性,所以pH最大的是②,故C正确;
D.pH相等的这三种溶液,强碱的浓度最小,酸根离子水解程度越大,其钠盐溶液浓度越小,醋酸根离子水解程度小于碳酸根离子,所以若3种溶液的pH均为9,则物质的量浓度的大小顺序是③>②>①,故D错误;
故选C.
二、解答题(共4小题,满分42分)
8.乙二酸俗名草酸,下面是化学学习小组的同学对草酸晶体(H2C2O4 xH2O)进行的探究性学习
的过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务.
该组同学的研究课题是:探究测定草酸晶体(H2C2O4 xH2O)中的x值.通过查阅资料和网络查寻得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定.学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值.
①称取2.520g纯草酸晶体,将其制成100.00mL水溶液为待测液.
②取25.00mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4.
③用浓度为0.1000mol L﹣1的KMnO4标准溶液进行滴定,达到终点时消耗20.00mL.
(1)写出草酸(H2C2O4)与酸性高锰酸钾溶液反应的化学方程式(2) 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
(2)滴定时,将酸性KMnO4标准液装在如图中的 甲 (填“甲”或“乙”)滴定管中.
(3)本实验滴定达到终点的标志是 当滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液由无色变为紫色,且半分钟内不褪色,即达滴定终点 .
(4)通过上述数据,求得x= 2 .
讨论:①若滴定终点时仰视滴定管刻度,则由此测得的x值会 偏小 (填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同).
②若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会 偏小 .
【考点】探究物质的组成或测量物质的含量.
【分析】(1)草酸(H2C2O4)与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,草酸被氧化成二氧化碳,高锰酸钾被还原成锰离子;
(2)KMnO4具有强氧化性,会腐蚀橡胶管;
(3)可利用KMnO4溶液自身的颜色作为指示剂判断滴定终点;
(4)由题给化学方程式及数据可得出x,若滴定终点时仰视滴定管读数,则所得消耗酸性KMnO4溶液的体积偏大,由此所得n(H2C2O4)偏大,则n(H2O)偏小,x偏小,据此分析.
【解答】解:(1)草酸(H2C2O4)与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,草酸被氧化成二氧化碳,高锰酸钾被还原成锰离子,反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,
故答案为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O;
(2)因为KMnO4具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,故应用酸式滴定管盛装,故答案为:甲;
(3)可利用KMnO4溶液自身的颜色作为指示剂判断滴定终点时,再滴加KMnO4溶液时,溶液将由无色变为紫色,
故答案为:当滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液由无色变为紫色,且半分钟内不褪色,即达滴定终点;
(4)由题给化学方程式及数据可知,2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O;
2.520g纯草酸晶体中含H2C2O4的物质的量为:0.100
0
mol/L×20.00
mL×10﹣3
L/mL××=0.0200
mol,0.02molH2C2O4的质量为0.02mol×90g/mol=1.8g,所以2.520g
H2C2O4 xH2O中水的物质的量为2.520g﹣1.8g=0.72g,其物质的量==0.04mol,则x=2,
若滴定终点时仰视滴定管读数,则所得消耗酸性KMnO4溶液的体积偏大,由此所得n(H2C2O4)偏大,则n(H2O)偏小,x偏小;
同理,若酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则消耗其体积偏大,所得x值偏小,
故答案为:2;偏小;偏小.
9.地壳中含量第一金属元素构成的单质A与化合物B(相对分子质量为232)发生置换反应,产物为黑色固体C和另一单质D,单质D与水蒸气在高温下可得到B.则
(1)写出构成金属单质A的元素在周期表中的位置为 第三周期ⅢA族 .
(2)写出D与水蒸气反应的化学方程式 3Fe+4H2OFe3O4+4H2 .
【考点】无机物的推断.
【分析】地壳中含量第一金属元素构成的单质A与化合物B(分子量为232)发生置换反应,产物为黑色固体C和另一单质D,单质D与水蒸气在高温下可得到B,则A为Al,B为Fe3O4,C为Al2O3,D为Fe,据此进行解答.
【解答】解:地壳中含量第一金属元素构成的单质A与化合物B(分子量为232)发生置换反应,产物为黑色固体C和另一单质D,单质D与水蒸气在高温下可得到B,则A为Al,B为Fe3O4,C为Fe,D为Al2O3,
(1)A为Al,A的元素在周期表中的位置为第三周期ⅢA族,
故答案为:第三周期ⅢA族;
(2)D为Fe,D与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2OFe3O4+4H2,
故答案为:3Fe+4H2OFe3O4+4H2.
10.某地煤矸石经预处理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量钙镁的化合物等,一种综合利用工艺设计如下:
(3)物质X的化学式为 CO2 .“碱”时反应的离子方程式为 Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O .
(4)为加快“酸浸”时的速率,可采取的措施有 增大盐酸的浓度 、 升高反应温度、减小煤矸石颗粒大小、充分搅拌等 等.(填两种即可)
(5)已知Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2,Al3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4为了获得更多产品Al(OH)3,从煤矸石的盐酸浸取液开始,若只用CaCO3一种试剂,后续操作的实验方案是 加入CaCO3调节pH到5.4,过滤得到沉淀 .
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【分析】含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量钙镁的化合物用盐酸酸浸发生的反应为:Al2O3+6H+═2Al3++3H2O;Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O;则过滤的溶液为氯化铁和氯化铝的溶液,加碳酸钙消耗溶液中的氢离子使三价铁离子、三价铝离子都水解生成氢氧化铁、氢氧化铝的沉淀,所以再加入氢氧化钠,只要氢氧化铝溶解反应为:Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O,所得溶液为偏铝酸钠溶液再通入二氧化碳进一步反应又生成氢氧化铝,据此答题.
【解答】解:含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量钙镁的化合物用盐酸酸浸发生的反应为:Al2O3+6H+═2Al3++3H2O;Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O;则过滤的溶液为氯化铁和氯化铝的溶液,加碳酸钙消耗溶液中的氢离子使三价铁离子、三价铝离子都水解生成氢氧化铁、氢氧化铝的沉淀,所以再加入氢氧化钠,只要氢氧化铝溶解反应为:Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O,所得溶液为偏铝酸钠溶液再通入二氧化碳进一步反应又生成氢氧化铝;
(1)氯化铝和氯化铁水解都生成盐酸,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和二氧化碳,所以物质X是二氧化碳,氢氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成可溶性偏铝酸钠,离子反应方程式为:Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O,
故答案为:CO2;Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O;
(2)根据影响反应速率的因素可知,为加快“酸浸”时的速率,可采取的措施有增大盐酸的浓度、升高反应温度、减小煤矸石颗粒大小、充分搅拌等,
故答案为:增大盐酸的浓度;升高反应温度、减小煤矸石颗粒大小、充分搅拌等;
(3)Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2,Al3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4,要使铁离子完全沉淀而铝离子不沉淀,则溶液的PH应该为3.2,过滤氢氧化铝沉淀时调节溶液pH为5.4,以使氢氧化铝完全沉淀,
故答案为:加入CaCO3调节pH到5.4,过滤得到沉淀.
11.N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注.
(1)N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是 .
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g);△H>0
①反应达到平衡后,若再通入一定量氮气,则N2O5的转化率将 不变 (填“增大”、“减小”、“不变”).
②如表为反应在T1温度下的部分实验数据:
t/s
0
500
1000
c(N2O5)/mol L﹣1
5.00
3.52
2.48
则500s内N2O5的分解速率为 0.00296
mol L﹣1 s﹣1 .
③在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol L﹣1,则T2 < T1(填>、<或=).
(3)现以H2、O2、熔融Na2CO3组成的燃料电池采用电解法制备N2O5,装置如图所示,其中Y为CO2.
写出石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式 H2+CO32﹣﹣2e﹣═H2O+CO2 ,N2O5在电解池的 阳极 区生成(填“阳极”或“阴极”).
【考点】化学平衡的计算;原电池和电解池的工作原理.
【分析】(1)苯中1个氢原子被﹣NO2取代生成硝基苯;
(2)①恒温恒容下,再通入一定量氮气,反应混合物各物质的浓度不变,平衡不移动;
②500s内N2O5的浓度变化为(5﹣3.52)mol/L=1.48mol/L,再根据v=计算N2O5的分解速率;
③若T2温度高,反应速率快,未到达平衡时,相同时间内N2O5的浓度减小更大,正反应为吸热反应,到达平衡时温度升高,平衡正向移动,N2O5的浓度会减小.而在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol L﹣1,则此时N2O5的浓度为5mol/L﹣×4.98mol L﹣1=2.51mol/L,高于在T1温度下1000s时测得N2O5的浓度,说明T2温度下反应速率较慢;
(3)原电池负极发生氧化反应,由装置图可知,负极上氢气失去电子,与熔盐中碳酸根离子结合生成二氧化碳与水;由N2O4制取N2O5需要是去电子,所以N2O5在阳极区生成.
【解答】解:(1)硝基苯的结构简式是,故答案为:;
(2)①恒温恒容下,通入氮气,反应混合物个组分的浓度不变,平衡不移动,N2O5的转化率不变,
故答案为:不变;
②由表中数据可知,500s内N2O5的浓度变化量为5mol/L﹣3.52mol/L=1.48mol/L,故N2O5的分解速率为=0.00296
mol L﹣1 s﹣1,
故答案为:0.00296
mol L﹣1 s﹣1;
③若T2温度高,反应速率快,未到达平衡时,相同时间内N2O5的浓度减小更大,正反应为吸热反应,到达平衡时温度升高,平衡正向移动,N2O5的浓度会减小.而在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol L﹣1,则此时N2O5的浓度为5mol/L﹣×4.98mol L﹣1=2.51mol/L,高于在T1温度下1000s时测得N2O5的浓度,说明T2温度下反应速率较慢,故温度T2<T1,
故答案为:<;
(3)原电池负极发生氧化反应,由装置图可知,负极上氢气失去电子,与熔盐中碳酸根离子结合生成二氧化碳与水,负极电极反应式为:H2+CO32﹣﹣2e﹣═H2O+CO2,从电解原理来看,N2O4制备N2O5为氧化反应,则N2O5应在阳极区生成,
故答案为:H2+CO32﹣﹣2e﹣═H2O+CO2;阳极.
【化学--选修5:有机化学基础】
12.化合物X是一种香料,可采用乙烯与甲苯为主要原料,按下列路线合成:
已知:RCHO+CH3COOR′RCH=CHCOOR’请回答:
(1)A中官能团的名称是 羟基 ;C→D的反应类型为 取代反应(或水解反应) .
(2)B+D→F的化学方程式 .
(3)E的结构简式 .
(4)对于化合物X,下列说法正确的是 AD .
A.能发生水解反应
B.能发生银镜反应
C.不与浓硝酸发生取代反应
D.能使Br2的CCl4溶液褪色
(5)F有多种同分异构体,含有酯基和一取代苯结构的同分异构体有 5 个,请写出不含甲基的一种同分异构体的结构简式 .
【考点】有机物的推断.
【分析】乙烯与水在催化剂作用下发生加成反应生成乙醇,故A是乙醇,乙醇催化氧化最终生成乙酸,故B是乙酸;甲苯在光照条件下与氯气发生的是取代反应,则C为,C在氢氧化钠的水溶液中发生的是取代反应,那么D应为,由D能被氧化为E,且结合给出的信息:RCHO+CH3COOR′RCH=CHCOOR′,那么应E为,据此推断得出F为:,那么X为,据此分析回答即可.
【解答】解:乙烯与水在催化剂作用下发生加成反应生成乙醇,故A是乙醇,乙醇催化氧化最终生成乙酸,故B是乙酸;甲苯在光照条件下与氯气发生的是取代反应,则C为,C在氢氧化钠的水溶液中发生的是取代反应,那么D应为,由D能被氧化为E,且结合给出的信息:RCHO+CH3COOR′RCH=CHCOOR′,那么应E为,据此推断得出F为:,那么X为,
(1)A是乙醇,A中官能团的名称是羟基;C→D的反应类型为取代反应,
故答案为:羟基;取代反应;
(2)B为乙酸,D为苯甲醇,两者发生酯化反应生成乙酸苯甲酯,化学反应方程式为:,
故答案为:;
(3)根据上面的分析可知,E为,
故答案为:;
(4)A.X中含有酯基,能发生水解反应,故A正确;
B.X中不含有醛基,不能发生银镜反应,故B错误;
C.X中含有苯环,能与浓硝酸发生取代反应,故C错误;
D.X中含有碳碳双键,能使Br2/CCl4溶液褪色,故D正确,
故答案为:AD;
(5)F有多种同分异构体,含有酯基和一取代苯结构的同分异构体有五个,其中四个的结构简式是:
CH2CH2OOCH、COOCH2CH3、CH2COOCH3、00CCH2CH3、CH(CH3)OOCH,
故答案为:5;.
2017年1月23日