(12分)氯化钠溶液在生产、生活中都有广泛的用途。现配置1 L 0.2 mol·L－1 NaCl溶液。请回答问题。
| 实验步骤 |
有关问题 |
| (1)计算并称量 |
需要NaCl的质量为________g |
| (2)溶解 |
为加速溶解，可进行的操作是________ |
(3)转移 |
a. 指出示意图中的两处错误：错误1： _____________________ ____________________________错误2:___________________________________________ b. 若容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水，会造成所配溶液的物质的量浓度 （填“偏高”“偏低”或“无影响”） |
| (4)定容 |
若仰视容量瓶刻度线，定容后会造成所配溶液的物质的量浓度________(填“偏高”“偏低”或“无影响”) |
(14分)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(混有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压强1.0×105 Pa、反应时间3 h)：
| T／K |
303 |
313 |
323 |
353 |
| NH3生成量/(10-6mol) |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
2.0 |
相应的热化学方程式如下：N2(g)+3H2O(1)==2NH3(g)+O2(g) △H＝+765.2 kJ/mol (I)
请回答下列问题：
(1)请在方框内的坐标系中，画出反应(I)在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3日生成量的建议： 。
(3)写出工业上用H2和N2直接合成NH3的化学方程式 ，设在2.0 L的密闭容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总物质的量之比)为4/7。计算该条件下N2的平衡转化率为 ；反应的平衡常数K＝ (不要求写单位)。
(18分)化合物I(C11H12O3)是制备液晶材料的中间体之一，其分子中含有醛基和酯基。I可以用E和H在一定条件下合成：
已知以下信息：① A的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢；
②R—CH＝CH2
R—CH2CH2OH；③化合物F苯环上的一氯代物只有两种；④通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。
请回答下列问题：
(1)A的结构简式为 ，B所含官能团的名称是 。
(2)C的名称为 ，E的分子式为 。
(3)A→B、C→D、F→G的反应类型分别为 、 、 。
(4)写出下列反应的化学方程式；
D→E第①步反应 ；
F→G 。
(5)I的结构筒式为 。
(6)I的同系物J比I相对分子质量小14，J的同分异构体中能同时满足如下条件：①苯环上只有两个取代基，②既能发生银镜反应，又能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2，共有 种（不考虑立体异构)。J的一种同分异构体发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰，且峰面积比为2：2：1，写出J的这种同分异构体的结构简式 。
(14分)已知X、Y、Z、M、G、Q是六种短周期元素，原子序数依次增大。X、Z、Q的单质在常温下呈气态；Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍；X与M同主族；Z、G分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。
请回答下列问题：
(1)Y、Z、M、G四种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号) 。
(2)Z在元素周期表中的位置为 。
(3)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是(写化学式) 。
(4)X与Y能形成多种化合物，其中既含极性键又含非极性键，且相对分子质量最小的物质是(写分子式) ，在实验室中，制取该物质的反应原理是(写化学方程式) 。
(5)M2Z的电子式为 。MX与水反应可放出气体，该反应的化学方程式为 。
(6)常温下，不能与G的单质发生反应的是(填序号) 。
a．CuSO4溶液 b．Fe2O3 c．浓硫酸 d．NaOH溶液 e．Na2CO3固体
工业上用电解法制G的单质的化学方程式是 ，若以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是(写化学式) 。
(14分)工业上以乙苯为原料生产苯乙烯的反应如下（Ph代表苯基）：
Ph—CH2CH3(g)
Ph—CH＝CH2(g)+H2(g) △H
某研究小组为探究温度等因素对该反应的产率影响，在容积可变的密闭容器中分别作了四组实验，实验结果如下图a、b所示。
(1)根据反应及上图(a)，判断△H 0(填“＜”“＝”或“＞”，下同)，△S 0；请选择经济、且适宜的反应温度： 。
(2)下列事实可以说明该反应已达平衡的是 。
A．混合气体的密度不再变化
B．氢气的体积分数保持不变
C．氢气、苯乙烯的生成速率之比保持不变
D．单位时间内消耗的n(乙苯)等于生成的n(H2)
(3)从压强因素分析，为提高乙苯的转化率，应采用 的生产条件。实际工业生产中常采用通入水蒸气的方法。水蒸气的含量对反应的影响结果如上图(b)所示。
①在做这四组实验时，应该采用的其他实验条件是 。
A．反应温度相同 B．采用不同的催化剂
C．压强都控制在常压下 D．反应相同时间时测定实验数据
②图(b)表明： 。
③一定温度下，在恒压密闭容器中，通入一定量n(H2O)/n(乙苯)＝7：1的气体，发生上述反应，在t1时刻达到平衡。保持其他条件不变，此时分离出一定量的水蒸气，在t2时刻重新达到平衡，请在右图中画如反应再次达到平衡过程的图像。
(18分)铁及其他合物在工业生产中有着广泛的应用。请按要求回答下列问题：
I．工业上利用硫酸铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2等)为原料提取Fe2O3，工艺流程如下图1：
(1)滤液X中所含金属阳离子有 。
(2)步骤②中理论上发生反应的离子方程式依次为 。
(3)结合图2，分析步骤③调节pH的目的是 。
(4)假设流程中矿渣中的铁元素100％转化到产品中，则硫酸铁矿烧渣样品中Fe2O3的质量分数范围为(含m、n的代数式) 。
(5)请设计实验室中以硫酸铁矿烧渣为原料提取氧化铁的另一种方案：向硫酸铁矿烧渣原料中加入过量稀硫酸、充分搅拌、过滤，再向滤液中加入足量的 溶液，接下来的一系列操作是搅拌、 、洗涤、 ，最后获得纯净的产品Fe2O3。
Ⅱ．几位同学用铁盐溶液清洗试管中银镜，实验设想如下：
(6)甲：认为含Fe3+的盐无法洗去银镜。依据是Fe3+的氧化性(填“强于”或“弱于”) Ag+的氧化性，所以反应Fe3++Ag→Fe2++Ag+不可以发生。
(7)乙：查资料发现，用FeCl3溶液可以清洗银镜，于是他亲自动手实验，发现银镜迅速消失，另外还观察到溶液变为浅绿色；为验证Fe3+的还原产物，可选择的试剂为 。结合甲的分析和自己的实验现象他得出结论：反应Fe2++Ag→Fe3++Ag是(填“可逆”或“不可逆”) 反应。
(8)丙：结合甲、乙的设想，他用Fe(NO3)3溶液做对比实验，发现清洗银镜的速率慢许多，他重新观察乙的实验试管中有白色沉淀，于是结合化学平衡理论分析，得出用FeCl3溶液清洗银镜的离子方程式： 。
粤公网安备 44130202000953号