【化学—选修5:有机化学基础】
I、某实验小组为探究ClO-、I2、SO42-在酸性条件下的氧化性强弱,设计实验如下:
实验①:在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液,并加入适当过量稀硫酸,溶液立即变蓝;
实验②:向实验①的溶液中加入400 mL 0.5 mol/L的Na2SO3溶液,蓝色恰好完全退去。
(1)写出实验①中反应的离子方程式:_____________________。
(2)实验②的化学反应中转移的电子数为_______________。
(3)以上实验说明:在上述条件下ClO-、I2、SO42-的氧化性由弱到强的顺序是___________________。
II、H2O2既有氧化性又有还原性,在+2价的锰盐或+3价的铬盐等催化下,会发生自身氧化还原反应,生成H2O和O2。完成并配平以下离子方程式:
①反应中的氧化剂是______________;被氧化的元素是____________。
②若化学方程式中KMnO4、H2O2的系数分别是2和7,也能配平这个方程式,但此时H2O2除了跟KMnO4反应外,还发生的反应是(用化学方程式表示)___________________。
【化学——选修3:物质结构与性质】
氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料,以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF3和BN,如下图所示:
请回答下列问题:
(1)由B3O3制备BF3、BN的化学方程式依次是_____________、_____________;
(2)基态B原子的电子排布式为____________;B和N相比,电负性较大的是___________,BN中B元素的化合价为______________;
(3)在BF3分子中,F—B—F的键角是____________,B原子的杂化轨道类型为____________,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立体构型为_____________;
(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层层内B原子与N原子之间的化学键为___________,层间作用力为___________;
(5)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm,立方氮化硼晶胞中含有_________________个氮原子、______________个硼原子,立方氮化硼的密度是_________________g.cm-3(只要求列算式,不必计算出数值。阿伏伽德罗常数为NA)。
【化学——选修2:化学与技术】
普通纸张的主要成分是纤维素。在早期的纸张生产中,常采用纸张表面涂敷明矾的工艺,以填补其表面的微孔,防止墨迹扩散。请回答下列问题:
(1)人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损,严重威胁纸质文物的保存,经分析检验,发现酸性腐蚀主要与造纸中涂明矾的工艺有关,其中的化学原理是 ;为了防止纸张的酸性腐蚀,可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂,该工艺原理的化学(离子)方程式为
(2)为了保护这些纸质文物,有人建议采取下列措施:
①喷洒碱性溶液,如稀氢氧化钠溶液或氨水等。这样操作产生的问题是 ;
②喷洒 Zn(C2H5 )2 • Zn(C2H5 )2可以与水反应生成氧化锌和乙烷。用化学(离子)方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理 、 。
(3)现代造纸工艺常用钛白粉(TiO2)替代明矾。钛白粉的一工业制法是以钛铁矿(主要成分为FeTiO3)为原料按下列过程进行的,请完成下列化学方程式:
二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。完成下列填空:
(1)Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为1:1,写出Se和浓HNO3反应的化学方程式___ _____。
(2)已知:Se + 2H2SO4(浓) → 2SO2↑ + SeO2 + 2H2O
2SO2 + SeO2 + 2H2O → Se + 2SO42-+ 4H+
SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是_____________________。
(3)回收得到的SeO2的含量,可以通过下面的方法测定:
①SeO2 + KI + HNO3 → Se + I2 + KNO3 + H2O
②I2 + 2Na2S2O3 → Na2S4O6 + 2NaI
配平方程式①,标出电子转移的方向和数目______________________________。
(4)实验中,准确称量SeO2样品0.1500 g,消耗了0.2000 mol/L的Na2S2O3溶液25.00 mL,所测定的样品中SeO2的质量分数为_____________。
铝是地壳中含量最多的金属元素,铝及其化合物应用日趋广泛。
(1)铝的原子结构示意图是
(2)氧化铝是两性氧化物,写出其与NaOH溶液反应的化学方程式
(3)工业上常用铝土矿(含SiO2等杂质)生产铝。从Na2SiO3和NaAlO2混合溶液中制得Al(OH)3,需要从下列试剂中选择两种,选用的试剂组合最好是 。
a. NaOH溶液 b. CO2 c. 氨水 d. 盐酸
最终获得铝单质是电解 (填化学式),电解过程中加入冰晶石的作用是
(4)下图表示将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中,生成沉淀与通入CO2的量的关系(已知Ba(AlO2)2:可溶),最先与CO2反应的物质是 ,ab段反应的离子方程式为
(5)某Mg-Al合金是一种潜在的储氢材料。73.2g该合金恰好溶解于1.4 L 5. 0mol·L-1 HCl溶液,则合金中Mg和Al的物质的量之比为 。
(1) 物质的量浓度分别为 c 和 5c 的硫酸溶液,按等质量混合均匀后,混合溶液中硫酸的物质的量浓度为( )
A.3c | B.6c | C.﹥ 3c | D.﹤3c |
(2)在 25℃、 101kPa 条件下,将 15LO2通入 10LCO 和 H2的混合气中, 使其完全燃烧,干燥后,恢复至原来的温度和压强. ①若剩余气体的体积是 15L,则原 CO 和 H2的混合气中 V(CO)="_________" L, V(H2)="________" L.
②若剩余气体的体积为 a L,则原 CO 和 H2的混合气中 V(CO):V(H2)=___________. ③若剩余气体的体积为 aL,则 a 的取值范围是_______________。
亚硝酸钠外观与食盐相似, 有咸味, 误食会引起中毒, 致死量 0.3g~~0.5g. 工业 用盐中含有亚硝酸钠. 已知 NaNO2能发生如下反应:________NO2- + ________I- + __________H+ ="________NO" + ________I2 + ________H2O 请回答下列问题
(1)配平上面离子方程式(在“ _______” 上填上系数)
(2)某工厂废液中含有 3%~5%的 NaNO2, 直接排放会造成水体污染, 加入下列物质 中的某一种就能使 NaNO2转化为不引起污染的 N2,该物质是____________
A.NaCl | B.H2SO4 | C.NH4Cl | D.H2O2 |
发生反应的离子方程式为___________________________________ .
(3)在反应 2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2 ↑ +8H2O中 ,若生成 71gCl2,则被氧化的 HCl 的质量是_______g,转移的电子数是_____________________。
以下为中学化学中常见的物质:①Cu ②NaCl 固体 ③NaHSO4固体 ④SO3⑤稀 H2SO4⑥C2H5OH ⑦CaCO3固体 ⑧BaSO4固体 ⑨熔融 NaOH ⑩ 氨水 请按下列分类标准回答问题。(填写代号)
(1)能导电的是_________________________
(2)属于强电解质的是_________________________
(3)书写下列物质水溶液的电离方程式:
NaHSO4=_________________________
NaHCO3=_________________________
(4)书写NaOH溶液与少量 Ca(HCO3)2溶液反应的离子方程式:_________________________
“将少量氯水加入到NaI溶液中”的学生实验产生了大量含硫废液。某研究小组用该含碘废液制备固体NaI,实验流程如下:
已知:反应②2I-+2Cu2++SO32-+H2O═2CuI↓+SO42-+2H+
回答下列问题:
(1)产生含碘废液的离子方程式为________________________________。
(2)①中I2与Na2SO3溶液反应的离子方程式为______________________________。
(3)③中CuI发生了氧化反应,写出该反应的化学方程式_____________________。
(4)化合物B中含两种元素,铁元素与另一种元素物质的量之比为3:8,则化合物B的化学式为___________________。
(5)反应⑤中生成黑色固体和无色气体,黑色固体的俗称为磁性氧化铁,则⑤的化学方程式为___________________。
食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知:氧化性:IO3->Fe3+>I2;还原性:S2O32->I-
3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O KI+I2KI3
(1)某学习小组对加碘盐进行了如下实验:取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+),用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得试液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色;第二份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用CCl4萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量KIO3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色。
①加KSCN溶液显红色,该红色物质是 (用化学式表示);CCl4中显紫红色的物质是 。
②第二份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为 、 。
(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失。写出潮湿环境中KI与氧气反应的化学方程式: 。
将I2溶于KI溶液,在低温条件下,可制得KI3·H2O。该物质作为食盐加碘剂是否合适? (填“是”或“否”),并说明理由: 。
(3)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是 。
A.Na2S2O3 | B.AlCl3 | C.Na2CO3 | D.NaNO2 |
(4)对含Fe2+较多的食盐(假设不含Fe3+),可选用KI作为加碘剂。请设计实验方案,检验该加碘盐中的Fe2+: 。
0.80gCuSO4•5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示.
请回答下列问题:
(1)试确定200℃时固体物质的化学式___________________(要求写出推断过程);
(2)取270℃所得样品,于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体,该反应的化学方程式为______________________________。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中,经浓缩、冷却,有晶体析出,该晶体的化学式为_________________,其存在的最高温度是__________;
(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物,该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为____________________________________________;
(4)若在0.1mol•L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是__________________mol•L-1(溶液体积变化可忽略不计)。
由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用于刚才镀铝。工艺流程如下:
(注:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华)
(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为① 和②
(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有 ;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在
(3)在用废碱液处理A的过程中,所发生反应的例子方程式为 、______________。
(4)钢材镀铝后能防止钢材腐蚀,其原因是
(5)铝与过量NaOH溶液反应的离子方程式为________________________。反应后溶液中通入过量CO2,所发生反应的离子方程式为__________________________。
四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生:
2Fe3+ + Fe ="===" 3Fe2+ 2TiO2+(无色)+ Fe + 4H+="===" 2Ti3+(紫色)+ Fe2++2 H2O
Ti3+(紫色)+ Fe3++ H2O ====TiO2+(无色)+ Fe2++2H+
加入铁屑的作用是 。
(2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶,该溶胶的分散质颗粒直径大小在_________范围。
(3)写出④中TiO2和焦炭、氯气反应的化学方程式:______________________________。
(4)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是 (只要求写出一项 )。
(5)依据表格信息,要精制含少量SiCl 4杂质的TiCl 4,可采用 方法。
|
TiCl4 |
SiCl4 |
熔点/℃ |
-25.0 |
-68.8 |
沸点/℃ |
136.4 |
57.6 |
磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。
(1)磷元素的原子结构示意图_____________________。
(2)磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500°C生成白磷,反应为:
2Ca3(PO4)2+6SiO2==6CaSiO3+P4O10 10C+P4O10==P4+10CO
每生成 1molP4时,就有 mol电子发生转移。
(3)硫代硫酸钠(Na2S2O2)是常用的还原剂。在维生素C(化学式C6H8O6)的水溶液中加入过量I2溶液,使维生素完全氧化,剩余的I2用Na2S2O2溶液滴定,可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为:
C6H8O6+I2===C6H6O6+2H++2I- 2S2O32-+I2===S4O62-+2I-
在一定体积的某维生素C溶液中加入amolL-1I2溶液V1ml,充分反应后,用Na2S2O2溶液滴定剩余的I2,消耗bmolL-1 Na2S2O2溶液V2ml.该溶液中维生素C的物质量是 mol。
(4)在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生反应,生成物之一可以用淀粉溶液检验。根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率,写出该反应的离子方程式为________________________。
[化学——选修3:物质结构与性质]
碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题:
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。在基态14C原子中,核外存在_______________对自旋相反的电子;
(2)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是 。
(3)CS2分子中,共价键的类型有 、C原子的杂化轨道类型是 ,写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子 。
(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253 K,沸点为376 K,其固体属于 晶体。
(5)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:
①在石墨烯晶体中,每个C原子连接 个六元环,每个六元环占有 个C原子。
②在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接 个六元环,六元环中最多有 个C原子在同一平面。