【題目】電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板(X、Y都是惰性電極),A、B是出口,通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題:
(1)若a是CuCl2溶液,則:
①X的電極名稱是___________,電極反應(yīng)式是_________________________。
②在B出口放一塊濕潤的KI-淀粉試紙會變?yōu)?/span>__________色。
(2)若a飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則:
①電解池中X極上的電極反應(yīng)式是______________。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是_____________。
②該電解池總反應(yīng)式是___________________________________。
(3)若a是400mL2mol/LCuSO4溶液,一段時間陰極增重1.28g(該極無氣體放出),電解后溶液體積不變,則溶液的pH為__________,陽極可收集標(biāo)況下氣體__________mL。
【答案】 陰極 Cu2++2e-=Cu 藍(lán) 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 無色溶液變紅 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 1 224
【解析】(1)若a是CuCl2溶液,則:①X連接電源的負(fù)極,電極名稱是陰極;陰極上銅離子得電子析出銅,電極反應(yīng)式是Cu2++2e-=Cu;②陽極上氯離子失電子產(chǎn)生氯氣,在B出口放一塊濕潤的KI-淀粉試紙會變?yōu)樗{(lán)色;(2)若a飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則:①電解池中X極為陰極,陰極上水電離產(chǎn)生的氫離子得電子產(chǎn)生氫氣,電極反應(yīng)式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-;在X極附近氫離子消耗,氫氧根離子濃度增大,觀察到的現(xiàn)象是無色溶液變紅;該電解池為電解氯化鈉溶液,總反應(yīng)式是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;(3)若a是400mL 2mol/LCuSO4溶液,陰極上析出Cu,陽極上氫氧根離子放電生成氧氣,電池反應(yīng)式為2Cu 2++2H2O4H++2Cu+O2↑,根據(jù)Cu和H+之間的關(guān)系式計算c(H+)==0.1mol/L,則溶液的pH=1,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等得氧氣體積=×1×22.4L/mol=224mL。
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【題目】醫(yī)用麻醉藥芐佐卡因和食品防腐劑J可由芳香烴A(質(zhì)譜圖顯示其最大質(zhì)荷比為92)來制備,其合成路線如下:
已知:I.M代表E分子結(jié)構(gòu)中的一部分; II.
請回答下列問題:
(1)C的化學(xué)名稱是____________;E中所含官能團(tuán)的名稱是______________。
(2)由A生成B和B生成C的反應(yīng)類型分別為_________、__________
(3)C能與NaHCO3溶液反應(yīng),反應(yīng)①的化學(xué)方程式是_________________。
(4)反應(yīng)②、③中試劑II和試劑III依次是___________。(填序號)
A.高錳酸鉀酸性溶液、氫氧化鈉溶液
B.氫氧化鈉溶液、高錳酸鉀酸性溶液
(5)J有多種同分異構(gòu)體,寫出一種符合下列要求的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_______________。
a.為苯的二元取代物,其中一個取代基為羥基;
b.與J具有相同的官能團(tuán),且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。
(6)寫出以A為起始原料,合成涂改液的主要成分亞甲基環(huán)己烷 ( ) 的合成路線(其他無機(jī)試劑任選):______________________
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【題目】研究者設(shè)計利用芳香族化合物的特殊性質(zhì)合成某藥物,其合成路線如下(部分反應(yīng)試劑和條件已省略):
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列問題:
(1)B的名稱是____________________。
(2)反應(yīng)②和⑤所屬的反應(yīng)類型分別為____________、_____________。
(3)反應(yīng)④所需的條件為___________,E分子中官能團(tuán)的名稱為_________________。
(4)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式為________________________________。
(5)芳香族化合物X是C的同分異構(gòu)體,X只含一種官能團(tuán)且1mol X與足量NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng)生成2 molCO2,則X的結(jié)構(gòu)有__________種。其中核磁共振氫譜顯示有4組峰,且峰面積之比為3 :2 : 2 :1的結(jié)構(gòu)簡式為____________、_____________。
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【題目】下列反應(yīng)中,SO2表現(xiàn)氧化性的是( )
A.SO2與水反應(yīng)
B.SO2與H2S溶液反應(yīng)
C.SO2與NaOH溶液反應(yīng)
D.SO2與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)
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【題目】兩種有機(jī)物A和B可以互溶,有關(guān)性質(zhì)如下:
相對密度(20℃) | 熔點 | 沸點 | 溶解性 | |
A | 0.7893 | -117.3℃ | 78.5℃ | 與水以任意比混溶 |
B | 0.7137 | -116.6℃ | 34.5℃ | 不溶于水 |
(1)若要除去A和B的混合物中少量的B,可采用_______(填代號)方法即可得到A。
a.重結(jié)晶 b.蒸餾 c.萃取 d.加水充分振蕩,分液
(2)將有機(jī)物A置于氧氣流中充分燃燒,實驗測得:生成5.4gH2O和8.8gCO2,消耗氧氣6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則該物質(zhì)的最簡式為_________,若要確定其分子式,是否必需有其它條件_______(填“是”或“否“),已知有機(jī)物A的質(zhì)譜、核磁共振氫譜如圖1所示,則A的結(jié)構(gòu)簡式為________。
(3)若質(zhì)譜圖2顯示B的相對分子質(zhì)量為74,紅外光譜如圖3所示,則B的結(jié)構(gòu)簡式為_________,其官能團(tuán)的名稱為_________。
(4)準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的A和B的混合物,在足量氧氣中充分燃燒,將產(chǎn)物依次通過足量的無水氯化鈣和堿石灰,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量分別增重19.8g和35.2g.計算混合物中A和B的物質(zhì)的量之比_________。
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【題目】聚氮化硫(SN)x和K3C60是兩種不同類型的超導(dǎo)材料;卮鹣铝袉栴}:
(1)在基態(tài)K原子中,能量最低的空軌道的符號是_____________。
(2)S、N、K三種元素的第一電離能由大到小的順序是____________。
(3)(SN)x具有類似黃銅的金屬光澤和導(dǎo)電性,其結(jié)構(gòu)如下圖:
以S2Cl2為原料可制取(SN)x:S2Cl2→…S4N4 S2N2 (SN)x
①(SN)x中N原子的雜化方式是_________;(SN)x的晶體類型是______;
②S2Cl2的結(jié)構(gòu)式為________;
③Ag元素位于周期表第5周期、IB族,基態(tài)Ag原子的價電子排布式為__________。
(4)K3C60是由足球烯(C60)與金屬鉀反應(yīng)生成的鹽。
①在K3C60晶胞中,C603-堆積方式為面心立方結(jié)構(gòu),每個晶胞中形成4個八面體空隙和8個四面體空隙,K+填充在空隙中。晶胞中被K+占據(jù)的空隙百分比為___________。
②C60與金剛石互為同素異形休,比較兩者的熔沸點并說明理由____________。
③C60的結(jié)構(gòu)是一種多面體,如圖。多面體的頂點數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關(guān)系遵循歐拉定律:頂點數(shù)+面數(shù)-棱邊數(shù)=2。C60分子中所含的五邊形和六邊形的個數(shù)分別為_____、______。
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【題目】有一種含氧雜環(huán)化合物,在合成有機(jī)材料和藥品中有重要應(yīng)用、其結(jié)構(gòu)如下圖所示。下列關(guān)于該有機(jī)物的說法不正確的是
A. 1mol該有機(jī)物最多能消耗4mol NaOH
B. 1mol該有機(jī)物與H2反應(yīng)時,最多消耗6mol H2
C. 該有機(jī)物的苯環(huán)上的一氯代物有3種
D. 該分子所有原子可能處于同一平面上
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【題目】常溫下向25mL0.1molL-1NaOH溶液中逐滴滴加0.2molL-1的一元酸HX溶液,pH的變化曲線如下圖所示(溶液混合時體積的變化忽略不計).下列說法正確的是( 。
A. 在B點,離子濃度大小為c(OH-)>c(H+)>c(Na+)>c(X-)
B. D點的溶液中c(H+)+c(HX)=c(X-)+c(OH-)
C. HX是弱酸,常溫下其電離常數(shù)Ka=2.5×10-6
D. D點的溶液中有c(HX)-2c(H+)=2c(OH-)+c(X-)
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【題目】硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]又稱摩爾鹽。某興趣小組制備硫酸亞鐵銨的實驗方案示意圖如下:
方案A(上圖)方案B(下圖)
已知:H2S、PH3為有毒氣體,都能被CuSO4溶液吸收除去。
請回答下列問題:
(1)實驗前都需進(jìn)行將廢鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸,傾倒出液體,用水洗凈鐵屑的操作步驟。從以下儀器中選擇組裝,完成該操作必需的儀器有_________(填編號)。
①鐵架臺②玻璃棒③廣口瓶④石棉網(wǎng)⑤燒杯⑥漏斗⑦酒精燈
(2)方案A中FeSO4溶液的制備:將處理好的鐵屑放入錐形瓶,加入過量的3 mol·L-1H2SO4溶液,加熱至充分反應(yīng)為止。趁熱過濾,收集濾液和洗滌液。下右圖裝置中方框內(nèi)選擇更適合用于實驗方案A的裝置是________(填“甲”或“乙”)。
(3)方案A中廢鐵屑中含氧化鐵,無需在制備前除去,理由是(用離子方程式回答)___________,用無水乙醇洗滌晶體的原因是___________________。
(4)實驗方案B中FeSO4溶液的制備:用“五水硫酸銅結(jié)晶水的測定”實驗中的廢棄物——無水硫酸銅粉末代替稀硫酸與鐵屑反應(yīng)制備硫酸亞鐵。當(dāng)用無水硫酸銅配制的溶液由藍(lán)色完全變?yōu)闇\綠色時停止反應(yīng),過濾,收集濾液即得硫酸亞鐵溶液。此方案的優(yōu)點有_______________(填編號)。
a.充分利用了實驗室廢棄物——硫酸銅粉末,避免了藥品浪費,又回收了金屬銅,實現(xiàn)了變廢為寶。
b.避免了有毒氣體的排放對環(huán)境造成的污染。
c.原子利用率達(dá)到100%。
d.避免了在加熱中Fe2+被氧化成Fe3+, 有利于產(chǎn)品質(zhì)量等級的提高,并節(jié)約了能源。
(5)產(chǎn)品中Fe3+雜質(zhì)的定量分析
①配制Fe3+濃度為1.0mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液100mL。稱取_______mg高純度的硫酸鐵銨[(NH4)Fe(SO4)2·12H2O],加2.00 mL經(jīng)處理的去離子水,振蕩溶解后,加入2mol·L-1HBr溶液l m L和l mol·L-1KSCN溶液0.5 mL,加水制成100 mL溶液。配制過程中必須用到的定量儀器為____________(選填編號)。
a.精確度為0.001g的電子天平b.精確度為0.1mg的電子天平
c.100 mL容量瓶d.酸式滴定管e.10mL量筒
②將上述溶液稀釋為濃度分別為0.2、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0(單位:mg/L)的溶液。分別測定不同濃度溶液對光的吸收程度,并將測定結(jié)果繪制成曲線如下。
③取該興趣小組所得的硫酸亞鐵銨產(chǎn)品,按步驟①配得產(chǎn)品溶液10mL,稀釋至100 mL,然后按步驟②的方法進(jìn)行測定,兩次測定所得的吸光度分別為0.490、0.510,則該興趣小組所配產(chǎn)品硫酸亞鐵銨溶液中所含Fe3+濃度為_________mg/L。
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