高中化学简答题

工业上设计将VOSO₄中的K₂SO₄、SiO₂杂质除去并回收得到V₂O₅的流程如下：

请回答下列问题：
（1）步骤①所得废渣的成分是（写化学式），操作I的名称。
（2）步骤②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO²⁺，HA表示有机萃取剂）：
R₂(SO₄)_n (水层)+ 2nHA（有机层）2RA_n（有机层） + nH₂SO₄ (水层)
②中萃取时必须加入适量碱，其原因是。
③中X试剂为 。
（3）④的离子方程式为。
（4）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：

pH	1.3	1.4	1.5	1.6	1.7	1.8	1.9	2.0	2.1
钒沉淀率%	88.1	94.8	96.5	98.0	98.8	98.8	96.4	93.1	89.3

结合上表，在实际生产中，⑤中加入氨水，调节溶液的最佳pH为；若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)₃沉淀，则溶液中c(Fe³⁺)<。〖已知：25℃时，Ksp[Fe(OH)₃]=2.6×10^-39〗
（5）该工艺流程中，可以循环利用的物质有和。

[有机化学基础]
可用来制备抗凝血药，通过下列路线合成：
请回答：
（1）B→C的反应类型是____________________。
（2）下列关于化合物G的说法不正确的是_____。
A 分子式是C₉H₆O₃ B 能与金属钠反应
C分子中含有4种官能团 D能与液溴反应
E. 1 mol G最多能和4mol氢气反应 F. 1 mol G最多能和3 molNaOH反应
（3）写出A与银氨溶液反应的化学方程式。
（4）写出D→E的化学方程式___________________________________________。
（5）写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式_______________________。
（6）化合物E的同分异构体很多，除E外符合下列条件的共种。
①含苯环且能与氯化铁溶液显色；②苯环上有两个取代基；③含酯基。

【化学选修5——有机化学基础】
姜黄素（分子式为C₂₁H₂₀O₆）存在姜科植物姜黄等的根茎中，具有抗基因突变和预防肿瘤的作用。其合成路线如下：

已知：
i．
ii．
（R₁、R₂、R₃为烃基或氢原子）
iii． E的核磁共振氢谱中有两个峰
请回答下列问题：
（1）E中含有的官能团名称是。
（2）B物质的名称为；试剂X为。
（3）姜黄素的结构简式为。
（4）E →G反应的化学方程式为；其反应类型是 。
（5）下列有关香兰醛的叙述正确的是（填正确答案编号）。
a．香兰醛能与NaHCO₃溶液反应
b．香兰醛能与浓溴水发生取代反应
c．能与FeCl₃溶液发生显色反应
d．1 mol香兰醛最多能与3 molH₂发生加成反应
（6）符合下列条件的香兰醛（K）的同分异构体有种：①属于芳香族化合物 ②与氯化铁溶液发生显色反应 ③苯环上只有两个取代基 ④存在羰基的结构。写出香兰醛（K）的同分异构体中符合下列条件的结构简式。
①苯环上的一氯取代物只有2种；
②1mol该物质与烧碱溶液反应，最多消耗3molNaOH;
③核磁共振氢谱中有4种吸收峰。

在原子序数1—18号元素中，按要求用合适的化学用语填空
（1）与水反应最剧烈的金属是_____________。
（2）与水反应最剧烈的非金属单质是_____________。
（3）原子半径最小的元素是_____________。
（4）气态氢化物最稳定的化学式是_____________。
（5）最高价氧化物对应水化物的酸性最强的化学式是_____________。
（6）电子数为10的分子（写5个）

氯酸镁[Mg(ClO₃)₂]常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备少量Mg(ClO₃)₂·6H₂O的流程如下：

已知：①卤块主要成分为MgCl₂·6H₂O，含有MgSO₄、FeCl₂等杂质。
②四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如图所示。
回答下列问题：
（1）加速卤块在H₂O₂溶液中溶解的措施有：（写出一条即可）。
（2）加入MgO的作用是；滤渣的主要成分为。
（3）向滤液中加入NaClO₃饱和溶液后，发生反应的化学方程式为，再进一步制取Mg(ClO₃)₂·6H₂O的实验步骤依次为①蒸发结晶；②；③____；④过滤、洗涤。
（4）产品中Mg(ClO₃)₂·6H₂O含量的测定：
步骤1：准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。
步骤2：取10.00 mL于锥形瓶中，加入10.00 mL稀硫酸和20.00mL 1.000 mol·L^－1的FeSO₄溶液，微热。
步骤3：冷却至室温，用0.l000 mol·L^－1K₂Cr₂O₇溶液滴定剩余的Fe²⁺至终点，此过程中反应的离子方程式为：。
步骤4：将步骤2、3重复两次，计算得平均消耗K₂Cr₂O₇溶液15.00 mL。
①写出步骤2中发生反应的离子方程式（还原产物为Cl^－）：；
②产品中Mg(ClO₃)₂·6H₂O的质量分数为（保留一位小数）。

计算题将等体积的4×10^﹣3mol/L的AgNO₃溶液和4×10^﹣3mol/L的K₂CrO₄溶液混合，是否析出Ag₂CrO₄沉淀？[已知Ksp（Ag₂CrO₄）=9.0*10^﹣12]．

(14 分)CO₂和CH₄是两种重要的温室气体，通过CH₄和CO₂反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L密闭容器中通入6 mol CO₂、6 mol CH₄，发生如下反应：CO₂(g)＋CH₄(g)2CO(g)＋2H₂(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：

物质	CH4	CO2	CO	H2
体积分数	0.1	0.1	0.4	0.4

①此温度下该反应的平衡常数K=。
②已知：CH₄(g)＋2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g) △H="-890.3" kJ·mol^－1
CO(g)＋H₂O (g)＝CO₂(g)＋H₂ (g) △H="2.8" kJ·mol^－1
2CO(g)＋O₂(g)＝2CO₂(g) △H="-566.0" kJ·mol^－1
反应CO₂(g)＋CH₄(g)2CO(g)＋2H₂(g) 的△H＝；
③在不同温度下催化剂的催化效率与CO的生成速率如右图所示。t1～t2℃时，温度升高而CO的生成速率降低的原因是；
（∆代表CO的生成速率，■代表催化剂的催化效率）
④为了提高该反应中CH₄的转化率，可以采取的措施是；
⑤若再向容器中同时充入2.0 mol CO₂、6.0 mol CH₄、4.0 molCO 和8.0 molH₂，则上述平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
（2）以CO₂为原料可以合成多种物质。
①可降解二氧化碳聚合物是由CO₂加聚而成，写出其结构简式：；
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，CO₂在铜电极上可转化为甲烷，该电极反应方程式为。

某混合物的水溶液中，只可能含有以下离子中的若干种：K^＋、Mg^2＋、Fe^3＋、Al^3＋、NH₄⁺、Cl^－、CO₃^2－和SO₄^2－。现每次取10.00mL进行实验：
①第一份加入AgNO₃溶液有沉淀产生；
②第二份加入足量NaOH后加热，收集到气体0.672L（标准状况下），但整个过程中无沉淀生成。
③第三份加入足量BaCl₂溶液后得干燥沉淀6.63g，沉淀经足量盐酸洗涤，干燥后剩余4.66g。
请回答：
（1）c(CO₃^2－)=______ mol/L。
（2）K^＋是否存在？_____ (填“存在”或“不存在”)；若存在，浓度范围是________ （若不存在，则不必回答第2问）。
（3）根据以上实验，不能判断哪种离子是否存在？ ，若存在，这种离子如何进行检验？

已知锦纶和涤纶是常用的布料，已知涤纶的结构简式为：

①合成涤纶的单体是________、________
②合成涤纶的反应方程式和反应类型分别是__________________、______________。

某工厂采用如图工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含 $N{i}^{2+}、C{o}^{2+}、F{e}^{2+}、F{e}^{3+}、M{g}^{2+}$和 $M{n}^{2+}$）。实现镍、钴、镁元素的回收。

已知：

物质	Fe（OH）3	Co（OH）2	Ni（OH）2	Mg（OH）2
Ksp	10^﹣^37.4	10^﹣^14.7	10^﹣^14.7	10^﹣^10.8

回答下列问题：

（1）用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（答出一条即可）。

（2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸（ $H_{2}S{O}_5$）， $1mol{H}_{2}S{O}_5$中过氧键的数目为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）“氧化”中，用石灰乳调节 $pH＝4$， $M{n}^{2+}$被 $H_{2}S{O}_5$氧化为 $Mn{O}_2$，该反应的离子方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（ $H_{2}S{O}_5$的电离第一步完全，第二步微弱）；滤渣的成分为 $Mn{O}_2$、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（填化学式）。

（4）“氧化”中保持空气通入速率不变， $Mn$（Ⅱ）氧化率与时间的关系如图。 $S{O}_2$体积分数为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿时， $Mn$（Ⅱ）氧化速率最大；继续增大 $S{O}_2$体积分数时， $Mn$（Ⅱ）氧化速率减小的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（5）“沉钴镍”中得到的 $Co$（Ⅱ）在空气中可被氧化成 $CoO（OH）$，该反应的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（6）“沉镁”中为使 $M{g}^{2+}$沉淀完全（ $25℃$），需控制 $pH$不低于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（精确至 $0.1$）。

甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：

（1）已知下列反应的热化学方程式：

①3O₂（g）═2O₃（g）ㅤK₁ㅤΔH₁＝285kJ•mol^﹣1

②2CH₄（g）+O₂（g）═2CH₃OH（l）ㅤK₂ㅤΔH₂＝﹣329kJ•mol^﹣1

反应③CH₄（g）+O₃（g）═CH₃OH（l）+O₂（g）的ΔH₃＝　 　kJ•mol^﹣1，平衡常数K₃＝　 　（用K₁、K₂表示）。

（2）电喷雾电离等方法得到的M⁺（Fe⁺、Co⁺、Ni⁺等）与O₃反应可得MO⁺。MO⁺与CH₄反应能高选择性地生成甲醇。分别在300K和310K下（其他反应条件相同）进行反应MO⁺+CH₄═M⁺+CH₃OH，结果如图所示。图中300K的曲线是 　 　（填“a”或“b”）。300K、60s时MO⁺的转化率为 　 　（列出算式）。

（3）MO⁺分别与CH₄、CD₄反应，体系的能量随反应进程的变化如图所示（两者历程相似，图中以CH₄示例）。

（i）步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是 　 　（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。

（ii）直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则MO⁺与CD₄反应的能量变化应为图中曲线 　 　（填“c”或“d”）。

（iii）MO⁺与CH₂D₂反应，氘代甲醇的产量CH₂DOD 　 　CHD₂OH（填“＞”“＝”或“＜”）。若MO⁺与CHD₃反应，生成的氘代甲醇有 　 　种。

选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，以便完成下列反应： 2FeCl₃+Cu2FeCl₂+CuCl₂。画出原电池的示意图并写出电极反应。

有一包白色固体粉末，由CaCO₃、Na₂SO₄、KCl、Ba(NO₃)₂、CuSO₄中的几种物质组成，取样品进行如下实验（假设下列过程中，能反应的物质之间的反应恰好完全）：

（1）步骤“①”所用分离方法叫做 ，要从步骤②所得“无色溶液”中提取溶剂，所用分离方法叫做 。
（2）写出实验过程中发生化学反应的离子方程式 。
（3）固体粉末中一定不存在的物质是（填化学式，下同） ；一定存在的物质是 。
（4）将固体粉末可能的组成填入下表（可以不填满，也可以再补充）

序号	化学式
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ

（5）设计一个实验，进一步确定混合物的组成，简述实验操作、现象和结论。

痕检是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要方法，硝酸银显现法就是其中的一种：人的手上有汗迹，用手拿过白纸后，手指纹线就留在纸上．如果将硝酸银溶液小心地涂到纸上，硝酸银溶液就跟汗迹中的氯化钠作用，生成氯化银，其反应的化学方程式是．反应的类型是反应，氯化银在光照条件下分解生成银粒和另一种单质，其反应的化学方程式是．反应的类型是反应，银粒呈灰褐色，随着反应的进行，银粒逐渐增多，由灰褐色逐渐变成黑色，从而显现出黑色的指纹线．

(1)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒、处理工业废物和作为漂白剂。
①臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如：
6Ag(s)+O₃(g)===3Ag₂O(s)；△H =" -235.8" kJ/mol;
己知：2 Ag₂O(s)===4Ag(s)+O₂(g)；△H = +62.2kJ/mol;
则反应 2O₃（g）= 3O₂（g）的△H = kJ/mol；
②科学家P．Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧。臭氧在阳极周围的水中产
生，阴极附近的氧气则生成过氧化氢，阴极电极反应式为。
（2）用活性炭还原法处理氮氧化物，有关反应为：C(s)+2NO(g)N₂(g)+CO₂(g)某研究小组向某密闭的真空容器(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)中加入NO和足量的活性炭，恒温(T₁℃) 条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①在10 min～20 min的时间段内，以CO₂表示的反应速率为；
②写出该反应的平衡常数的表达式K=；
③下列各项能作为判断该反应达到平衡状态的是(填序号字母)；

A．容器内压强保持不变	B．2v正(NO)=v逆(N2)
C．容器内CO2的体积分数不变	D．混合气体的密度保持不变

④30 min时改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是；
⑤一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”)。