題目列表(包括答案和解析)
1.下列實驗方法不可用于區(qū)別晶體與非晶體的是 ( )
A.用肉眼觀察外觀是否光亮、透明,且有規(guī)則的幾何外形B.通過實驗看是否有較固定的熔點
C.對固體進(jìn)行X-射線衍射實驗 D.通過實驗驗證物理性質(zhì)是否具有各向異性
21.(B)[實驗化學(xué)]
阿斯匹林(乙酰水楊酸)是由水楊酸和乙酸酐合成的:
+ (CH3CO)2O + CH3COOH
|
在生成乙酰水楊酸的同時,水楊酸分子之間也能發(fā)生聚合反應(yīng),生成少量聚合物(副產(chǎn)物)。合成乙酰水楊酸的實驗步驟如下:
①向150 mL干燥錐形瓶中加入2 g水楊酸、5 mL乙酸酐和5滴濃硫酸,振蕩,待其溶解后,控制溫度在85℃-90℃條件下反應(yīng)5-10 min,然后冷卻,即有乙酰水楊酸晶體析出。
②減壓過濾,用濾液淋洗錐形瓶,直至所有晶體收集到布氏漏斗中。抽濾時用少量冷水洗滌晶體幾次,繼續(xù)抽濾,盡量將溶劑抽干。然后將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至表面皿上,在空氣中風(fēng)干。
③將粗產(chǎn)品置于100 mL燒杯中,攪拌并緩慢加入25 mL飽和碳酸氫鈉溶液,加完后繼續(xù)攪拌2-3 min,直到?jīng)]有二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生為止。過濾,用5-10 mL蒸餾水洗滌沉淀。合并濾液于燒杯中,不斷攪拌,慢慢加入15 mL 4mol / L鹽酸,將燒杯置于冰水中冷卻,即有晶體析出。抽濾,用冷水洗滌晶體1-2次,再抽干水分,即得產(chǎn)品。
請回答下列問題:
⑴第①步中,要控制溫度在85℃-90℃,應(yīng)采用的加熱方法是 ,用這種方法加熱需要的玻璃儀器有 。
⑵在第②步中,用冷水洗滌晶體,其目的是 、 。
⑶在第③步中,加入飽和碳酸氫鈉溶液的作用是 ,加入鹽酸的作用是 。
⑷如何檢驗產(chǎn)品中是否混有水楊酸? 。
下列兩題分別對應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實驗化學(xué)”兩個選修課程模塊的內(nèi)容,請你選擇其中一題作答,如果兩題全做,則按A題評分。
21.(A)[物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
氫是新型清潔能源,但難儲運(yùn)。研究發(fā)現(xiàn),合金可用來儲藏氫氣。鑭() 和鎳() 的一種合金就是儲氫材料。該合金的晶胞如右圖,鎳原子除一個在中心外,
其他都在面上,鑭原子在頂點上。儲氫時氫原子存在于金屬原子之間的空隙中。
(1)一定條件下,該貯氫材料能快速、可逆地存儲和釋放氫氣,若每個晶胞可吸收 3 個 H2, 這一過程用化學(xué)方程式表示為: 。
(2)下列關(guān)于該貯氫材料及氫氣的說法中,正確的是 ( 填序號 )
A.該材料中鑭原子和鎳原子之間存在化學(xué)鍵,是原子晶體
B.氫分子被吸收時首先要在合金表面解離變成氫原子,同時放出熱量
C.該材料貯氫時采用常溫高壓比采用常溫常壓更好
D.氫氣很難液化是因為雖然其分子內(nèi)氫鍵很強(qiáng),但其分子間作用力很弱
E.己知鑭和鎳的第一電離能分別為 5.58eV、7.64eV, 可見氣態(tài)鑭原子比氣態(tài)鎳原子更容易變成+1 價的氣態(tài)陽離子
(3)某研究性學(xué)習(xí)小組查閱的有關(guān)鎳及其化合物的性質(zhì)資料如下:
①寫出 Ni3+ 的核外電子排布式:
②寫出將NiO(OH) 溶于濃鹽酸的離子方程式:
(4)Ni(CO)6為正八面體結(jié)構(gòu),鎳原子位于正八面體的中心,配位體CO在正八面體的六個頂點上。若把其中兩個CO配位體換成 NH3 得到新的配合物,則以下物質(zhì)中互為同分異構(gòu)體的是 。 ( 填字母編號,任填一組 )( 圖中黑點為NH3,圓圈為CO,Ni略去)
(5)將白色的無水CuSO4溶解于水中,溶液呈藍(lán)色,是因為生成了一種呈藍(lán)色的配合離子。請寫出生成此配合離子的離子方程式: 。
20.自然界存在著一種白云石的礦石,其化學(xué)式是xCaCO3·yMgCO3。以它為原料,可制取耐火材料等。
(1)稱取27.6g白云石,加熱到質(zhì)量不再變化,可以生成耐火材料MgO多少mol?(用x、y的代數(shù)式表示)
(2)若在上述反應(yīng)中,收集到CO26.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),試寫出白云石的化學(xué)式(取x、y的最小正整數(shù)比)。
(3)若稱取白云石mg,研碎后與過量炭粉混合,放在特定儀器中隔絕空氣強(qiáng)熱一段時間后,測得白云石分解率為a,生成VL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)一氧化碳。試計算V為多少L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)?(用m、a代數(shù)式表示)
(已知CaO+3C CaC2+CO;
2MgO+5C Mg2C3+2CO)
請在下圖中畫出V和a的關(guān)系圖。
19.(12分)Ⅰ.某化合物A在一定條件下能發(fā)生如下圖所示的轉(zhuǎn)變:
其中只有B1既能使溴水褪色,又能與Na2CO3 溶液反應(yīng)放出CO2 ,回答下列問題:
(1)指出反應(yīng)類型:X 反應(yīng),Y 反應(yīng)。
(2)物質(zhì)A的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(3)寫出C1 C2的化學(xué)方程式 。
(4)與F互為同分異構(gòu)體且核磁共振氫譜只有一種峰的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式有 。
Ⅱ.已知,鹵代烴之間能發(fā)生反應(yīng):
C4H9Cl (C4H9)2CuLi C4H9-C2H5
聚苯乙烯是一種生活中常見的塑料,試以碳化鈣、苯為基本有機(jī)原料,無機(jī)原料自選,在下列方框中用合成反應(yīng)流程圖合成聚苯乙烯
流程圖示例:A B
18.(8分)甲醇(CH3OH)是一種重要的化工原料,合成甲醇的主要反應(yīng)為:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH < 0。
Ⅰ.在一定條件下,上述反應(yīng)在一密閉容器中達(dá)到平衡。
(1)體積不變的條件下,下列措施中有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率的是 _______(填字母)。
A.升高溫度 B.增大壓強(qiáng) C.通入CO D.通入H2
(2)在保證H2濃度不變的情況下,增大容器的體積,平衡____________(填字母)。
A.向正反應(yīng)方向移動 B.向逆反應(yīng)方向移動 C.不移動
作出此判斷的理由是________________________
Ⅱ.原料氣的加工過程中常常混有一定量CO2,為了研究不同溫度下CO2對該反應(yīng)的影響,以CO2、CO和H2的混合氣體為原料在一定條件下進(jìn)行實驗,結(jié)果表明,原料氣各組分含量不同時,反應(yīng)生成甲醇和副產(chǎn)物甲烷的碳轉(zhuǎn)化率是不相同的。實驗數(shù)據(jù)見下表:
CO2%-CO%-H2% (體積分?jǐn)?shù)) |
0–30–70 |
2–28–70 |
4–26–70 |
8–22–70 |
20–10–70 |
|||||||||||
反應(yīng)溫度/℃ |
225 |
235 |
250 |
225 |
235 |
250 |
225 |
235 |
250 |
225 |
235 |
250 |
225 |
235 |
250 |
|
碳轉(zhuǎn)化率(%) |
CH3OH |
4.9 |
8.8 |
11.0 |
36.5 |
50.7 |
68.3 |
19.0 |
33.1 |
56.5 |
17.7 |
33.4 |
54.4 |
8.0 |
12.0 |
22.6 |
CH4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2.8 |
2.8 |
2.8 |
(3)由上表數(shù)據(jù)可得出多個結(jié)論。
結(jié)論一:在一定條件下,反應(yīng)溫度越高,碳轉(zhuǎn)化率__________。
結(jié)論二:_____________________________________________
(4)為了驗證結(jié)論二,有科學(xué)家又用以下五組不同組成的原料氣再次進(jìn)行實驗。
組別 |
體積分?jǐn)?shù)(%) |
|||
CO |
CO2 |
H2 |
N2 |
|
第1組 |
19.7 |
0.0 |
59.1 |
21.2 |
第2組 |
20.7 |
0.3 |
62.1 |
16.9 |
第3組 |
16.9 |
1.3 |
50.7 |
31.1 |
第4組 |
19.8 |
5.5 |
59.4 |
15.3 |
第5組 |
20.3 |
10.9 |
60.9 |
7.9 |
進(jìn)行該驗證實驗時,控制不變的因素有________________、_________________、____________________________________________等。
17.(10分) (1) 水是生命之源,它與我們的生活密切相關(guān)。在化學(xué)實驗和科學(xué)研究中,水也是一種常用的試劑。水分子在特定條件下容易得到一個H+,形成水合氫離子(H3O+)。下列對上述過程的描述不合理的是
A.氧原子的雜化類型發(fā)生了改變 B.微粒的形狀發(fā)生了改變
C.微粒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變 D.微粒中的鍵角發(fā)生了改變
(2)隨著人類對水的研究的不斷深入,水的應(yīng)用也越來越廣泛。研究人員最近發(fā)現(xiàn),在一定的實驗條件下,給水施加一個弱電場,在20℃、1個大氣壓下,水可以結(jié)成冰,稱為“熱冰”!盁岜庇性S多實用價值,如開發(fā)新藥、用于納米打印機(jī)等,還可能用來
(填寫序號)
A.代替干冰 B.防止冰川熔化 C.在室溫下制作冰雕 D.建室溫溜冰場
(3)在災(zāi)害性事故中,骨折時有發(fā)生,通常用石膏來固定骨折部位。石膏可分為熟石膏(CaSO4·H2O,一種白色粉末)和生石膏(CaSO4·2H2O,一種堅硬的固體)兩種,醫(yī)生使用的石膏是 (填分子式或名稱)。石膏定型時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式 。
(4)火星探測車在火星大氣中檢測到了氣體A。資料顯示,A分子是三原子分子,其相對分子質(zhì)量為60,在地球環(huán)境下A易分解。粉未狀的KSCN與濃硫酸在一定條件下可得到氣體A和二種硫酸氫鹽,,生成物的物質(zhì)的量之比是1∶1∶1。則氣體A的結(jié)構(gòu)式是 。
(5)新型離子化合物[HC60]+[CB11H60Cl60]-是一種功能材料。它可以用超酸H(CB11H60Cl60)和C60反應(yīng),使C60得到質(zhì)子來制取。該反應(yīng)類型跟中學(xué)課本中的一個化學(xué)反應(yīng)類似,課本中的這個反應(yīng)是(寫一個化學(xué)方程式) 。
16.(12分)重鉻酸鉀是工業(yè)生產(chǎn)和實驗室的重要氧化劑,工業(yè)上常用鉻鐵礦(主要成份為FeO·Cr2O3)為原料生產(chǎn),實驗室模擬工業(yè)法用鉻鐵礦制K2Cr2O7的主要工藝如下,涉及的主要反應(yīng)是:6FeO·Cr2O3 + 24NaOH +7KClO3 12Na2CrO4 + 3Fe2O3 +7KCl + 12H2O,
試回答下列問題
(1)在反應(yīng)器①中,有Na2CrO4生成,同時Fe2O3轉(zhuǎn)變?yōu)镹aFeO2,雜質(zhì)SiO2、Al2O3與純堿反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄喳},寫出氧化鋁與碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式:
。
(2)NaFeO2能強(qiáng)烈水解,在操作②生成沉淀而除去,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(3)操作③的目的是什么,用簡要的文字說明: 。
(4)操作④中,酸化時,CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,寫出平衡轉(zhuǎn)化的離子方程式:
。
(5)稱取重鉻酸鉀試樣2.5000g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入10mL 2mol/LH2SO4和足量碘化鉀(鉻的還原產(chǎn)物為Cr3+),放于暗處5min,然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示劑,用0.1200mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
①判斷達(dá)到滴定終點的依據(jù)是: ;
②若實驗中共用去Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液40.00mL,則所得產(chǎn)品的中重鉻酸鉀的純度(設(shè)整個過程中其它雜質(zhì)不參與反應(yīng)) 。
15.(10分)從含銀、銅、金和鉑的金屬廢料中提取金、銀、鉑的一種工藝如下:
根據(jù)以上工藝回答下列問題:
(1)電解時,以金屬廢料為陽極,純銅為陰極,CuSO4溶液為電解液,寫出電解反應(yīng)的陽極方程式: :
(2)寫出步驟(4)的離子反應(yīng)方程式:
;
(3)金和濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Au + 6HNO3(濃)= Au(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O
但該反應(yīng)的平衡常數(shù)很小,所以金和濃硝酸幾乎不反應(yīng),但金卻可以溶于王水,試簡要解釋之: 。
(4)我們知道,稀鹽酸與銅不反應(yīng)。在稀鹽酸中加入H2O2等氧化劑后,則可使銅順利溶解。某同學(xué)未加入氧化劑,而是設(shè)計了一個實驗裝置,也能使銅溶于稀鹽酸。請在方格中畫出該裝置:
(5)分別將等質(zhì)量的銅片與分別等體積、過量的濃硝酸、稀硝酸反應(yīng),所得到的溶液前者呈綠色,后者呈蘭色,甲同學(xué)提出可能是Cu2+濃度不同引起的,乙同學(xué)提出溶液呈“綠色”是溶液中Cu2+與NO2共存的結(jié)果,請你設(shè)計實驗探究甲乙兩同學(xué)的說法誰更正確(簡述實驗方案和實驗現(xiàn)象及由此得出的結(jié)論:
14.合成氨反應(yīng):N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1,在反應(yīng)過程中,正反應(yīng)速率的變化如下圖:
下列說法正確的是
A.t1時升高了溫度
B.t2時使用了催化劑
C.t3時減小了壓強(qiáng)
D.t4時降低了溫度
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