高中化学

绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:

(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加 KSCN 溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:________、________。

(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关 K 1 K 2 )(设为装置A)称重,记为 m 1 g 。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 m 2 g 。按下图连接好装置进行实验。

①仪器B的名称是________。

②将下列实验操作步骤正确排序________(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为 m 3 g

a.点燃酒精灯,加热

b.熄灭酒精灯

c.关闭 K 1 K 2

d.打开 K 1 K 2 ,缓缓通入 N 2

e.称量Af.冷却到室温

③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目 x = ________(列式表示)。若实验时按a、d次序操作,则使x________(填"偏大""偏小"或"无影响")。

(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开 K 1 K 2 ,缓缓通入 N 2 ,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。

C D 中的溶液依次为________(填标号)。 C D 中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为________。

a.品红

b. NaOH

c. BaC l 2

d. Ba ( NO 3 ) 2

e.浓 H 2 S O 4

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式________。

来源:2017年全国统一高考理综试卷(全国Ⅲ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-30
  • 题型:未知
  • 难度:未知

近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:   

(1)Deacon发明的直接氧化法为: 4 H C l ( g ) + O 2 ( g ) = 2 C l 2 ( g ) + 2 H 2 O ( g ) 。下图为刚性容器中,进料浓度比 c(HCl) ∶ c ( O 2 ) 分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系:

可知反应平衡常数 K(300℃)________ K(400℃)(填"大于"或"小于")。设HCl初始浓度为 c 0 , 根据进料浓度比 c(HCl)∶ c(O 2)=1∶1的数据计算 K(400℃)=________(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比 c(HCl)∶ c ( O 2 ) 过低、过高的不利影响分别是________。

(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:

C u C l 2 ( s ) = C u C l ( s ) + 1 2   C l 2 ( g )  Δ H 1 = 83 k J · m o l   - 1

C u C l ( s ) + 1 2 O 2 ( g ) = C u O ( s ) + 1 2 C l 2 ( g )  Δ H 2 = - 20 k J · m o l   - 1

C u O ( s ) + 2 H C l ( g ) = C u C l 2 ( s ) + H 2 O ( g )     Δ H 3 = - 121 k J · m o l   - 1

4 H C l ( g ) + O 2 ( g ) = 2 C l 2 ( g ) + 2 H 2 O ( g ) 的   Δ H=________ k J · m o l   - 1

(3)在一定温度的条件下,进一步提高HCl的转化率的方法是________。(写出2种)   

(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:

负极区发生的反应有________(写反应方程式)。电路中转移1 mol电子,需消耗氧气________L(标准状况)

来源:2019年全国统一高考理综试卷(全国Ⅲ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-29
  • 题型:未知
  • 难度:未知

乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下:


水杨酸

醋酸酐

乙酰水杨酸

熔点/℃

157~159

-72~-74

135~138

相对密度/(g·cm 3

1.44

1.10

1.35

相对分子质量

138

102

180

实验过程:在 100 m L 锥形瓶中加入水杨酸 6 . 9 g 及醋酸酐 10 m L ,充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加 0 . 5 m L 浓硫酸后加热,维持瓶内温度在 70 左右,充分反应。稍冷后进行如下操作.

①在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中,析出固体,过滤。

②所得结晶粗品加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液,溶解、过滤。

③滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。

④固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4 g。

回答下列问题:

(1)该合成反应中应采用__________加热。(填标号)            

A.

热水浴

B.

酒精灯

C.

煤气灯

D.

电炉

(2)下列玻璃仪器中,①中需使用的有________(填标号),不需使用的________(填名称)。

(3)①中需使用冷水,目的是________。    

(4)②中饱和碳酸氢钠的作用是________,以便过滤除去难溶杂质。    

(5)④采用的纯化方法为________。    

(6)本实验的产率是________%。    

来源:2019年全国统一高考理综试卷(全国Ⅲ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-29
  • 题型:未知
  • 难度:未知

高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:

相关金属离子[ c 0 ( M n + ) = 0 . 1 m o l · L 1 ]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:

金属离子

M n 2 +

F e 2 +

F e 3 +

A l 3 +

M g 2 +

Z n 2 +

N i 2 +

开始沉淀的pH

8.1

6.3

1.5

3.4

8.9

6.2

6.9

沉淀完全的pH

10.1

8.3

2.8

4.7

10.9

8.2

8.9

(1)"滤渣1"含有S和________;写出"溶浸"中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式________。    

(2)"氧化"中添加适量的 M n O 2 的作用是将________。    

(3)"调pH"除铁和铝,溶液的pH范围应调节为________~6之间。    

(4)"除杂1"的目的是除去 Z n 2 + N i 2 + , "滤渣3"的主要成分是________。

(5)"除杂2"的目的是生成 M g F 2 沉淀除去 M g 2 + 。若溶液酸度过高, M g 2 + 沉淀不完全,原因是________。   

(6)写出"沉锰"的离子方程式________。    

(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为 L i N i x C o y M n z O 2 , 其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当 x = y = 1 3 时, z=________。    

来源:2019年全国统一高考理综试卷(全国Ⅲ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-29
  • 题型:未知
  • 难度:未知

咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇,熔点234.5℃,100℃以上开始升华),有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸(K a约为10 −4, 易溶于水及乙醇)约3%~10%,还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。

索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,与茶叶末接触,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题:

(1)实验时需将茶叶研细,放入滤纸套筒1中,研细的目的是________,圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂,加热前还要加几粒________。    

(2)提取过程不可选用明火直接加热,原因是________,与常规的萃取相比,采用索氏提取器的优点是________。    

(3)提取液需经"蒸馏浓缩"除去大部分溶剂,与水相比,乙醇作为萃取剂的优点是________。"蒸发浓缩"需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外,还有________(填标号)。

A.直形冷凝管 B.球形冷凝管C.接收瓶D.烧杯

(4)浓缩液加生石灰的作用是________ 和吸收________    

(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热,咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是________。

   

来源:2019年全国统一高考理综试卷(全国Ⅱ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-28
  • 题型:未知
  • 难度:未知

环戊二烯( )是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:   

(1)已知: (g) = (g)+H 2(g) Δ H 1=100.3kJ·mol −1    ①

H 2(g)+ I 2(g) =2HI(g) Δ H 2=−11.0 kJ·mol −1    ②

对于反应: (g)+ I 2(g) = (g)+2HI(g) ③ Δ H 3=________kJ·mol −1

(2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯( )在刚性容器内发生反应③,起始总压为10 5Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为________,该反应的平衡常数 K p=________Pa。达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有________(填标号)。

A.

通入惰性气体

B.

提高温度

C.

增加环戊烯浓度

D.

增加碘浓度

(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是__________(填标号)。

A.

T 1> T 2

B.

a点的反应速率小于c点的反应速率

C.

a点的正反应速率大于b点的逆反应速率

D.

b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L −1

(4)环戊二烯可用于制备二茂铁(Fe(C 5H 5) 2结构简式为 ),后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。

该电解池的阳极为________,总反应为________。电解制备需要在无水条件下进行,原因为________。

来源:2019年全国统一高考理综试卷(全国Ⅱ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-28
  • 题型:未知
  • 难度:未知

立德粉 Z n S · B a S O 4 (也称锌钡白),是一种常用白色颜料。回答下列问题:   

(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时,钡的焰色为__________(填标号)。            

A.

黄色

B.

红色

C.

紫色

D.

绿色

(2)以重晶石( B a S O 4 )为原料,可按如下工艺生产立德粉:

①在回转窑中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为________。回转窑尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为 C O 2 和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为________。

②在潮湿空气中长期放置的"还原料",会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差。其原因是"还原料"表面生成了难溶于水的________(填化学式)。

③沉淀器中反应的离子方程式为________。

(3)成品中 S 2 的含量可以用"碘量法"测得。称取 mg 样品,置于碘量瓶中,移取 25 . 00 m L   0 . 1000 m o l · L 1 l的 I 2 K I 溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应 5 m i n ,有单质硫析出。以淀粉溶液为指示剂,过量的 I 2 0 . 1000 m o l · L   1 N a 2 S 2 O 3 溶液滴定,反应式为 I 2 + 2 S 2 O 3 2 - = 2 I - + S 4 O 6 2 - 。测定时消耗 N a 2 S 2 O 3 溶液体积 V m L 。终点颜色变化为________,样品中 S 2 的含量为________(写出表达式)。

来源:2019年全国统一高考理综试卷(全国Ⅱ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-28
  • 题型:未知
  • 难度:未知

三氯氢硅( S i H C l 3 )是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:   

(1) S i H C l 3 在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成 ( H S i O ) 2 O 等,写出该反应的化学方程式________。    

(2) S i H C l 3 在催化剂作用下发生反应:

2 S i H C l 3 ( g ) = S i H 2 C l 2 ( g ) +   S i C l 4 ( g )     Δ H 1 = 48 k J · m o l 1

3 S i H 2 C l 2 ( g ) = S i H 4 ( g ) + 2 S i H C l 3 ( g )     Δ H 2 = 30 k J · m o l 1

则反应 4 S i H C l 3 ( g ) = S i H 4 ( g ) +   3 S i C l 4 ( g ) Δ H = ________ k J · m o l 1

(3)对于反应 2 S i H C l 3 ( g ) = S i H 2 C l 2 ( g ) + S i C l 4 ( g ) ,采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在 323 K 343 K S i H C l 3 的转化率随时间变化的结果如图所示。

343 K 时反应的平衡转化率 α=________%。平衡常数 K 343 K = ________(保留2位小数)。

②在 343 K 下:要提高 S i H C l 3 转化率,可采取的措施是________;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有________、________。

③比较a、b处反应速率大小: v a ________ v b (填"大于""小于"或"等于")。反应速率 v =   v v = k x 2 SiHCl 3 k x SiH 2 Cl 2 x SiCl 4 k k 分别为正、逆向反应速率常数, x为物质的量分数,计算a处 v v =________(保留1位小数)。

来源:2018年全国统一高考理综试卷(全国Ⅲ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-28
  • 题型:未知
  • 难度:未知

K I O 3 是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题:   

(1) K I O 3 的化学名称是________。    

(2)利用" K I O 3 氧化法"制备 K I O 3 工艺流程如下图所示:

"酸化反应"所得产物有 K H ( I O 3 ) 2 C l 2 K C l 。"逐 C l 2 "采用的方法是________。"滤液"中的溶质主要是________。"调pH"中发生反应的化学方程式为________。

(3) K I O 3 也可采用"电解法"制备,装置如图所示。

①写出电解时阴极的电极反应式________。

②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为________,其迁移方向是________。

③与"电解法"相比," K I O 3 氧化法"的主要不足之处有________(写出一点)。

来源:2018年全国统一高考理综试卷(全国Ⅲ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-28
  • 题型:未知
  • 难度:未知

硫代硫酸钠晶体( N a 2 S 2 O 3 · 5 H 2 O M = 248 g · m o l 1 )可用作定影剂、还原剂。回答下列问题:   

(1)已知: K s p ( B a S O 4 ) = 1 . 1 × 10 10 K s p ( B a S 2 O 3 ) = 4 . 1 × 10 5 。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:

试剂:稀盐酸、稀 H 2 S O 4 B a C l 2 溶液、 N a 2 C O 3 溶液、 H 2 O 2 溶液

(2)利用 K 2 C r 2 O 7 标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下:

①溶液配制:称取 1 . 2000 g 某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在________中溶解,完全溶解后,全部转移至 100 m L 的________中,加蒸馏水至________。

②滴定:取 0 . 00950 m o l · L 1 K 2 C r 2 O 7 标准溶液 20 . 00 m L ,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应: C r 2 O 7 2 + 6 I + 14 H + = 3 I 2 + 2 C r 3 + + 7 H 2 O 。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应: I 2 + 2 S 2 O 3 2 = S 4 O 6 2 + 2 I 。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液________,即为终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为 24 . 80 m L ,则样品纯度为________%(保留1位小数)。

来源:2018年全国统一高考理综试卷(全国Ⅲ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-28
  • 题型:未知
  • 难度:未知

k 3 [ Fe ( C 2 O 4 ) 3 ] 3 H 2 O (三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图,回答下列问题:   

(1)晒制蓝图时,用 k 3 [ Fe ( C 2 O 4 ) 3 ] 3 H 2 O 作感光剂,以 K 3 [ F e ( C N 6 ) ] 溶液为显色剂.其光解反应的化学方程式为 2k 3 [ Fe ( C 2 O 4 ) 3 ] 光照 _ _ 2 Fe C 2 O 4 + 3 K 2 C 2 O 4 + 2 C O 2 ,显色反应的化学方程式为________.    

(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下面所示装置进行实验。

①通入氮气的目的是________。

②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有________、________。

③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是________。

④样品完全分解后,装置A中的残留物含有 FeO F e 2 O 3 ,检验 F e 2 O 3 存在的方法是:________。

(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。

①称量 mg 样品于锥形瓶中,溶解后加稀 H 2 S O 4 酸化,用 cmol L - 1 KMn O 4 溶液滴定至终点。滴定终点的现象是________。

②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中,加稀 H 2 S O 4 酸化,用 cmol L - 1 KMn O 4 溶液滴定至终点,消耗 KMn O 4 溶液 VmL ,该晶体中铁的质量分数的表达式为________。

来源:2018年全国统一高考理综试卷(全国Ⅱ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-28
  • 题型:未知
  • 难度:未知

我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS,含有 和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:

相关金属离子 形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:

回答下列问题:    

(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为________。    

(2)滤渣1的主要成分出 Si O 2 外还有________;氧化除杂工序中ZnO的作用是________.若不通入氧气,其后果是________。    

(3)溶液中的 C d 2 + 可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为________。    

(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为________;沉积锌后的电解液可返回________工序继续使用。    

来源:2018年全国统一高考理综试卷(全国Ⅱ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-28
  • 题型:未知
  • 难度:未知

化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下:

回答下列问题

(1)A的化学名称为________。   

(2)②的反应类型是________。   

(3)反应④所需试剂,条件分别为________。   

(4)G的分子式为________。   

(5)W中含氧官能团的名称是________。   

(6)写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,

峰面积比为1:1)________。

(7)苯乙酸苄酯( )是花香类香料,设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线________(无机试剂任选)。  

来源:2018年全国统一高考理综试卷(全国Ⅰ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-27
  • 题型:未知
  • 难度:未知

Li是最轻的固体金属,采用Li作为负极材料的电池具有小而轻,能量密度大等优良性能,得到广泛应用,回答下列问题:    

(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为________、________。(填标号)

A.

B.

C.

D.

(2) L i + H - 具有相同的电子构型, r L i + 小于 r H - ,原因是________。    

(3) L i A l H 4 是有机合成中常用的还原剂, L i A l H 4 中的阴离子空间构型是________。中心原子的杂化形式为________, L i A l H 4 中,存在________(填标号)。

A.

离子键

B.

σ键

C.

π键

D.

氢键

(4) L i 2 O 是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的 Born-Haber循环计算得到

可知,Li原子的第一电离能为________ k J · m o l - 1 , O=O键键能为________ k J · m o l - 1   L i 2 O 晶格能为________ k J · m o l - 1

(5) L i 2 O 具有反莹石结构,晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.4665mm,阿伏加德罗常数的值为 N A ,则 L i 2 O 的密度为 ________ g / c m 3 (列出计算式)。

来源:2018年全国统一高考理综试卷(全国Ⅰ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-27
  • 题型:未知
  • 难度:未知

采用 N 2 O 5 为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用,回答下列问题:    

(1)1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到 N 2 O 5 , 该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为________。    

(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时 N 2 O 5 (g)分解反应:

其中 N O 2 二聚为 N 2 O 4 的反应可以迅速达到平衡,体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t=x时, N 2 O 4 (g)完全分解):

t/min

0

40

80

160

260

1300

1700

P/kPa

35.8

40.3

42.5

45.9

49.2

61.2

62.3

63.1

①已知: 2 N 2 O 5 g = 2 N 2 O 4 g + O 2 g H 1 = - 4 . 4 k J · m o l - 1

2 N O 2 g = N 2 O 4 g H 2 = - 55 . 3 k J · m o l - 1

则反应 N 2 O 5 ( g ) = 2 N O 2 ( g ) + 1 2 O 2 ( g ) 的△H=________ k J · m o l - 1

②研究表明, N 2 O 5 (g)分解的反应速率  v = 2 × 10 - 3 × p N 2 O 3 ( K P a · m i n - 1 ) ,t=62min时,测得体系中 p O 2 = 2 . 9 k P a  ,则此时的 p N 2 O 5 =________  kPa,V=________ kPa, m i n - 1

③若提高反应温度至35℃,则 N 2 O 5 ( g 完全分解后体系压强 p X (35℃)________63.1kPa(填"大于""等于"或"小于"),原因是________。

④25℃时 N 2 O 4 ( g )   2 N O 2 ( g ) 反应的平衡常数 K p = ________ kPa ( K p 为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。

(3)对于反应 2 N 2 O 5 ( g ) 4 N O 2 ( g ) + O 2 ( g ) ,R,A,Ogg提出如下反应历程:

第一步 N 2 O 5 N O 3 + N O 2    快速平衡

第二步 N O 2 + N O 3 N O + N O 2 + O 2        慢反应

第三步 N O + N O 3 2 N O 2     快反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 __________(填标号)。

A.

ν(第一步的逆反应P>ν(第二步反应)

B.

反应的中间产物只有 N O 3

C.

第二步中 N O 2 N O 3 的碰撞仅部分有效

D.

第三步反应活化能较高。

来源:2018年全国统一高考理综试卷(全国Ⅰ卷)化学部分
  • 更新:2021-09-27
  • 题型:未知
  • 难度:未知

高中化学实验题