高中化学简答题

资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体并生成白色不溶物
（1）提出假设
猜想①：白色不溶物可能为___
猜想②：白色不溶物可能为MgCO₃
猜想③：白色不溶物可能是碱式碳酸镁
（2）定性实验

（3）定量实验：
称取实验I中所得干燥、纯净的白色不溶物14．2 g,充分加热至不在产生气体为止，并使分解
产生的气体全部通入如下装置中：

①实验测得装置A增重1．8 g,装置B增重4．4 g,则白色不溶物的化学式为_____
②装置C的作用为____，若移除装置C会导致的值___（填“偏大”、“偏小”或“不变”
（4）探究原理
①请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg与饱和NaHC0₃溶液反应产生大量气泡和白
色不溶物的原因：_______
②25⁰C时，测得Mg与饱和NaHC0₃溶液反应所得混合体系的pH为10,则该体系中
为（已知

用氮化硅陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiCl₄(g)+2N₂(g)+6H₂(g)Si₃N₄(s)+12HCl(g)，在温度T₀下的2 L密闭容器中，加入0．30 mol SiC1₄, 0．20 mol N₂． 0．36 mol H₂进行上述反应，2min后达到平衡，测得固体的质量增加了2．80 g
（1） SiCl₄的平均反应速率为＿＿＿
（2）平衡后，若改变温度，混合气体的平均相对分子质量与温度的关系如图所示，下列说法正确的是

A．该反应在任何温度下可自发进行

B．若混合气体的总质量不变，表明上述反应己达到平衡状态

C．其他条件不变，增大Si3N4的物质的量，平衡向左移动

D．按3:2:6的物质的量比增加反应物，SiC14（g）的转化率降低

（3）下表为不同温度下该反应的平衡常数，其他条件相同时，在＿＿＿（填"T₁”、“T₂”．,“T₃”）温度下反应达到平衡所需时间最长：

假设温度为T₁时向该反应容器中同时加入。(SiC1₄) =0．3 mol/L，c(H₂) =0．3 mol/L,，c(N₂) ＝
x mol/L, c (HCl) ＝0．3 mol/L和足量Si₃N₄ (s),若要使平衡建立的过程中HCl浓度减小，x的取值
范围为＿＿＿
（4）该反应的原子利用率为＿＿＿＿
（5）工业上制备SiCl₄的反应过程如下：

写出二氧化硅、焦炭与Cl ₂在高温下反应生成气态SiC1₄和一氧化碳的热化学方程式_____

(13分）某种电池的正极材料，可通过下列方法制得：
①称取一定量的固体铁氧体磁性材料溶于过量盐酸，接着先后加入双氧水和氢氧化钠溶液，静置24 h,过滤
②将沉淀加入反应瓶中，加入过量的氢氟酸溶液，80'c恒温加热24 ha
③蒸发多余氢氟酸和水，得淡红色FeF₃凝胶
④在干燥箱中，以100⁰C预处理6 h,最后掺入铁氧体磁性材料混合研磨制得正极材料
（1）加入双氧水的作用是＿＿＿（用离子方程式表示）
（2）步骤②的反应瓶材质可能是＿＿＿（填序号）
A．玻璃　B．陶瓷　C．聚四氟乙烯
（3）加氢氟酸反生反应的化学方程式为＿＿＿＿
（4）从安全的角度考虑，在实验室里制三氟化铁时应在＿＿＿＿中进行
（5）三氟化铁与Li在固体电解质铁氧体中发生置换反应，产生的电流可供电脑使用，该电池反
应的化学方程式为＿＿＿＿
（6）取上述铁氧体样品溶于足量盐酸，在通入标准状况下672 mL C1₂, Fe^2＋恰好被完全氧化成
Fe^3十，然后把溶液蒸干，灼烧至恒重得9．6 g固体，则该铁氧体的化学式为＿＿＿＿。

枯茗醛天然存在于枯茗油、茴香等物质中，可用来调配蔬菜、茴香等香型的食用香精。现由枯茗醛合成兔耳草醛，其传统合成路线如下：

已知醛在一定条件下发生如下反应：

请回答下列问题：
（1）写出试剂X的结构简式：________________。
（2）写出有机物B的结构简式：________________；检验B中的官能团时，需先加入的试剂是____________；酸化后，再加入的试剂是_____________。
（3）写出有机物C生成兔耳草醛的化学方程式：_______________。
（4）以下是人们最新研究的兔耳草醛的合成路线，该路线原子利用率理论上可达100％：

试写出D的结构简式：______________。D→兔耳草醛的反应类型是______________。
（5）芳香族化合物Y与枯茗醛互为同分异构体，Y具有如下特征：
a．不能发生银镜反应，可发生消去反应；
b．核磁共振氢谱显示：Y消去反应产物的环上只存在一种化学环境的氢原子；
写出Y可能的结构简式：______________，______________。

碳、氮、氧、氟都是位于第二周期的重要的非金属元素。请回答下列问题：
（1）基态氟原子的核外电子排布式是______________ 。
（2）C、N、O、F四种元素第一电离能从大到小的顺序是_________________。
（3）碳和另外三种元素均可形成化合物。四氟化碳的空间构型为____________，CF₄可以利用甲烷与Cl₂和HF在一定条件下反应来制备，其反应方程式为___________；CO是__________分子(填“极性”或“非极性”)，CO的常见等电子体为N₂、CN^－，已知CN^－与N₂结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为___________；C₃N₄是一种新型材料，它的硬度比金刚石还高，可做切割工具，可推测出C₃N₄属于_________晶体。
（4）N₄分子结构和白磷一样都是正四面体。又已知断裂1molN－N键吸收167kJ热量，生成1 molN≡N键放出942kJ热量，0.1 molN₄转变为N₂将放出____________热量：
（5）CaF₂和CaC₂都属于离子晶体。CaF₂晶体的密度为a g·cm^－3，则晶胞(如图)的体积是_______________(只要求列出算式)。

（6）CaC₂晶体的晶胞与氯化钠相似，但由于CaC₂晶体中的C存在，使晶胞沿一个方向拉长，则CaC₂晶体中1个C周围距离最近且相等的Ca^2＋数目为__________，C与O 互为等电子体，O的电子式为____________。

溴化锂常用于制冷工业，可用尿素、碳酸锂及溴为原料生产溴化锂，其原理是
3Br₂＋3Li₂CO₃＋CO(NH₂)₂6LiBr＋2H₂O＋N₂↑＋4CO₂↑其主要工艺流程如下：

（1）溴化时，pH过小对反应不利，一方面是因为碳酸锂会反应生成_____________，另一方面使溴单质和水的反应平衡向_______移动，温度不宜超过60℃的原因是_______。
（2）反应过程中，若pH＞6，产品中会有溴酸盐，其原因是BrO^－发生了自身的氧化还原反应，写出反应的离子方程式：________________。
（3）试剂X的化学式为_____________，加活性炭处理的目的是________________。
（4）若直接用氨水代替尿素也可生产溴化锂，同时生成水、二氧化碳和氮气，该反应的化学方程式为_________________。
（5）用惰性电极电解熔融碳酸锂可得到金属锂，则阳极的电极方程式为______________。
（6）若原料中碳酸锂的质量为mg，最终得到溴化锂的质量为ng，据此能不能计算出溴化锂的产率?若能请写出其表达式(含m、n的表达式)；若不能，请说明理由______________。

分1923年以前，甲醇一般是用木材或其废料的分解蒸馏来生产的。现在工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳或二氧化碳加压催化加氢的方法，工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。
已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：

（1）反应②是____________(填“吸热”或“放热”)反应。
（2）某温度下反应①中H₂的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如下图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)_____K(B)(填“＞”、“＜”或“＝”)。

据反应①与②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系，则K₃＝_________(用K₁、K₂表示
（3）在3L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如下图所示，若在t₀时刻分别改变一个条件，则曲线Ⅰ可变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是_____________。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是________。

（4）甲醇燃料电池有着广泛的用途，若采用铂为电极材料，两极上分别通入甲醇和氧气，
以氢氧化钾溶液为电解质溶液，则该碱性燃料电池的负极反应式是_________________；
（5）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成醋酸。通常状况下，将a mol／L的醋酸与b mol／L Ba(OH)₂溶液等体积混合，反应平衡时，2c(Ba^2＋)=c(CH₃COO^－)，用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为_____________。

分废旧铅蓄电池的回收利用是发展循环经济的必经之路。其阴、阳极填充物(铅膏，主要含PbO、PbO₂、PbSO₄)是废旧铅蓄电池的主要部分，回收时所得黄丹(PbO)、碳酸铅可用于合成三盐基硫酸铅(组成可表示为3PbO·PbSO₄·H₂O)，其工艺流程如下：

（1）用碳酸盐作转化剂，将铅膏中的硫酸铅转化为碳酸铅，转化反应式如下：
PbSO₄(s)＋CO (aq)PbCO₃(s)＋SO₄^2-(aq)
①下列说法错误的是：___________________。
A．PbSO₄的K_sp比PbCO₃的K_sp大
B．该反应平衡时，c(CO)＝c(SO₄^2-)
C．该反应的平衡常数K＝ 
②室温时，向两份相同的PbSO₄样品中分别加入同体积、同浓度的Na₂CO₃和NaHCO₃溶液均可实现上述转化，在_________溶液中PbSO₄转化率较大，理由是_________。
（2）滤液A能用来回收Na₂SO₄·10H₂O，提取该晶体的主要步骤有____________、___________、过滤、洗涤、干燥；检验该晶体中阴离子的实验方法是______________。
（3）物质X是一种可循环使用的物质，其溶质主要是______________(填化学式)，若X中残留的SO过，循环利用时可能出现的问题是__________________。
（4）生成三盐基硫酸铅的离子方程式为____________________。
（5）向铅膏浆液中加入Na₂SO₃溶液的目的是将其中的PbO₂还原为PbO。若实验中所取铅膏的质量为47.8g，其中PbO₂的质量分数为15％，则要将PbO₂全部还原，至少需要加入__________mL的0.5 mol·L^-1 Na₂SO₃溶液。

分冬青油是天然香料之一，其主要成分为水杨酸甲酯，可由水杨酸(邻羟基苯甲酸)和甲醇作原料在浓硫酸催化下酯化而得。
实验步骤：
Ⅰ．如图，在100 mL三口烧瓶中放入6.9 g (0.05 mol)水杨酸和24 g(30 mL，0.75 mol)甲醇，向混合物中加入约10 mL甲苯,再小心地加入8 mL浓硫酸，摇动混匀：加入1～2粒沸石，装上回流冷凝管在石棉网上保持85—95℃，加热回流1.5－2小时：

Ⅱ．待装置冷却后，分离出甲醇，向烧瓶中加入50 mL，水，然后转移至分液漏斗，分出下层产物，弃去上层水层，有机层再倒入分液漏斗中；依次用50 mL5％NaHCO₃溶液洗1次(溶液呈弱碱性)，30 mL水洗一次(产物皆在下层)，有机层得到粗酯；
Ⅲ．将粗酯进行蒸馏，收集221℃～224℃的馏分。产品经0.5 g无水CaCl₂干燥后称重。
常用物理常数：

请根据以上信息回答下列问题：
（1）制备冬青油的化学方程式为______________。
（2）制备冬青油时，最合适的加热方法是_______________。实验中加入甲苯作带水剂的目的是____________________。
（3）反应结束冷却后，分离甲醇的操作是：___________________;
（4）在提纯粗产品的过程中，用碳酸氢钠溶液洗涤主要除去的杂质是____________：若
改用氢氧化钠溶液是否可以____________(填“可以”或“不可以”)，其原因是________________。
（5）检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是__________________。最终称得产品的质量为4.2 g，则所得水杨酸甲酯的产率为___________(保留两位有效数字)。

甲学生对Cl₂与FeCl₂和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。

（1）B中反应的离子方程式是____。
（2）A中溶液变红的原因是____。
（3）为了探究现象II的原因，甲同学进行如下实验。
①取A中黄色溶液于试管中，加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中一定存在     。
②取A中黄色溶液于试管中，加入过量的KSCN溶液，最终得到红色溶液。
甲同学的实验证明产生现象Ⅱ的原因是SCN^—与Cl₂发生了反应。
（4）甲同学猜想SCN^—可能被Cl₂氧化了，他又进行了如下研究。
资料显示：SCN^—的电子式为
①甲同学认为SCN^—中碳元素没有被氧化，理由是         。
②取A中黄色溶液于试管中，加入用盐酸酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀，由此证明SCN^—中被氧化的元素是          。
③通过实验证明了SCN^—中氮元素转化为NO₃^-，他的实验方案是____。
④若SCN^—与Cl₂反应生成1 mol CO₂，则转移电子的物质的量是      mol。

2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)是生产硫酸的主要反应之一。下表是原料气按
投料，在时，不同温度下SO₂的平衡转化率。

（1）该反应是_         反应（填“放热”或“吸热”）。
（2）时，将含10 mol SO₂的原料气通入一密闭容器中进行反应平衡时SO₂的物质的量是        mol。
（3）硫酸厂尾气（主要成分为SO₂、O₂和N₂）中低浓度SO₂的吸收有很多方法。
①用氨水吸收上述尾气，若尾气中SO₂与氨水恰好反应得到弱碱性的（NH₄）₂SO₃溶液，则有关该溶液的下列关系正确的是     （填序号）。

②用MnO₂与水的悬浊液吸收上述尾气并生产MnSO₄
i．得到MnSO₄的化学方程式是       
ii．该吸收过程生成MnSO₄时，溶液的pH变化趋势如图甲，SO₂的吸收率与溶液pH的关系如图乙。

图甲中pH变化是因为吸收中有部分SO₂转化为H₂SO₄生成H₂SO₄反应的化学方程式是____；由图乙可知pH的降低       SO₂的吸收（填“有利于”或“不利于”），用化学平衡移动原理解释其原因是              。

硒₃₄Se和碲₅₂Te都是第VIA族元素，硒是分布在地壳中的稀有元素。工业上用硒鼓废料（主要成分硒、碲、碳、铜和铁合金）回收精炼硒的流程如下：

已知：

（1）Se的氢化物的电子式是____。
（2）步骤①中通人的氧气使硒鼓废料翻腾，目的是          。
（3）废气的主要成分是____   ；废渣II的主要成分是            。
（4）步骤④中主要反应的化学方程式是       ；步骤⑥反应的化学方程式是          。
（5）根据表中数据，步骤⑤最适宜的分离方法是             。

有机物5一甲基是一种医药合成中间体，某同学设计它的合成路线如下：

（1）①的反应类型是                 。
（2）E的结构简式是                       。
（3）A的结构简式是         ；③的反应条件和所需无机试剂是        。
（4）下列有关5一甲基茚（）的说法正确的是      （填序号）。

A．一定条件下能与卤素单质发生取代反应

B．1 mol该物质最多与4 mol H2发生加成反应

C．一定条件下能发生加聚反应生成高分子化合物

D．与溴的四氯化碳溶液反应得到的产物不能使高锰酸钾酸性溶液褪色

（5）反应⑧的化学方程式是            。
（6）满足下列条件的G的同分异构体有           种；写出其中一种的结构简式      。
①分子中含有苯环且苯环上只有一个取代基；②能发生银镜反应。

2012年8月24日，武汉市一家有色金属制造厂发生氨气泄露事故。已知在一定温度下，合成氨工业原料气H₂制备涉及下面的两个反应：
C(s)＋H₂O(g)CO(g)＋H₂(g)；
CO(g)＋H₂O(g)H₂(g)＋CO₂(g)。
(1)判断反应CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)达到化学平衡状态的依据是________。(多选、漏选、错选均不得分)
A．容器内压强不变          B．混合气体中c(CO)不变
C．v_正(H₂)＝v_逆(H₂O)  D．c(CO₂)＝c(CO)
(2)在2 L定容密闭容器中通入1 mol N₂(g)和3 mol H₂(g)，发生反应：3H₂(g)＋N₂(g) 2NH₃(g)，ΔH＜0，测得压强－时间图像如图甲，测得p₂＝0.6p₁，此时温度与起始温度相同，在达到平衡前某一时刻(t₁)若仅改变一种条件，得到如乙图像。

①若图中c＝1.6 mol，则改变的条件是________(填字母)；
②若图中c＜1.6 mol，则改变的条件是__________(填字母)；此时该反应的平衡常数____________。(填字母)(填“增大”、“减小”、“不变”)
A．升温　　　B．降温　　　C．加压　　　D．减压　　　E．加催化剂
(3)如(2)题中图甲，平衡时氢气的转化率为________。

(4)工业上可利用如下反应：H₂O (g)＋CH₄ (g)  CO(g)＋3H₂(g)制备CO和H₂。在一定条件下1 L的密闭容器中充入0.3 mol H₂O和0.2 mol CH₄，测得H₂(g)和CH₄(g)的物质的量浓度随时间变化曲线如右图所示：0～4 s内，用CO(g)表示的反应速率为____________。

用含有A1₂O₃、SiO₂和少量FeO·xFe₂O₃的铝灰制备A1₂(SO₄)₃·18H₂O。工艺流程如下：
 
（一定条件下，MnO₄^- 可与Mn²⁺反应生成MnO₂）
已知： 生成氢氧化物沉淀的pH

	Al(OH)3	Fe(OH)2	Fe(OH)3
开始沉淀时	3.4	6.3	2.7
完全沉淀时	5.2	9.7	3.2

（1）H₂SO₄溶解A1₂O₃的离子方程式是               ;
（2）检验滤液中还存在Fe^2＋的方法是            (注明试剂、现象)。
（3）“除杂”环节有如下几个步骤:
（Ⅰ）向滤液中加入过量KMnO₄溶液，调节溶液的pH为3.2；
（Ⅱ）加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:
（Ⅲ）加入MnSO₄至紫红色消失，过滤。
①步骤Ⅰ的目的         ；调节溶液的pH为3.2的目的是          。
②向Ⅱ的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO₂的现象是      ，写出其反应方程式                ；
③Ⅲ中加入MnSO₄的目的是          。
（4）从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是         （填化学式）。