高中化学简答题

(13分)有短周期元素A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大。其中A是周期表中原子半径最小的元素，B的核外有两个电子层，其核外电子数为两层电子数之差的三倍；A、E和D、F分别同族。D的最外层电子数等于B的原子序数。试根据以上叙述回答：
(1)写出元素符号：C____________、D____________、E_____________、F_____________；
(2)写出由A、D、E、F四种元素组成的两种盐反应的离子方程式________________________；
(3)E单质点燃时生成的淡黄色固态化合物与水反应的化学方程式：______；
（4）A与C的最低价形成的化合物为M：
① 设计简单实验验证M的浓溶液的酸碱性________________________。（写出操作、现象和结论）
②写出M催化氧化的化学方程式_________________。

苯酚分子中与羟基相连碳原子的邻位及对位上的氢原子有很好的反应活性，
容易跟含羰基的化合物（R，R′代表烷基或H原子）发生缩合反应
生成新的有机物和水，苯酚还可跟酰氯反应生成有机酸酯，例如

是一种优良的工程塑料，下图是由苯、丙烯、一氧化碳、氯气、氧气等合成聚碳酸酯的过程（反应条件和部分产物未写出）：

请分别写出制备化合物A、B及聚碳酸酯的化学方程式（不必注反应条件，但要配平）：
（1）反应①；
（2）反应②；
（3）反应③。

某同学探究同周期元素性质递变规律时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象（见下表，表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应关系）。

实验步骤	实验现象
①将镁条用砂纸打磨后，放入沸水中；再向溶液中滴加酚酞溶液	A．浮在水面上，熔成小球，做不定向运动，随之消失，溶液变成红色
②向新制得的Na2S溶液中滴加新制氯水	B．有气体产生，溶液变成浅红色
③将金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中	C．剧烈反应，迅速产生大量无色气体
④将镁条投入稀盐酸中	D．反应较快，产生无色气体
⑤将铝条投入稀盐酸中	E． 生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量	F．生成淡黄色沉淀

请你帮助该同学整理并完成实验报告。
（1）实验目的：研究同周期元素性质递变规律。
（2）实验用品：试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na₂S溶液，
AlCl₃溶液，NaOH溶液等。
仪器：，，烧杯，试管，试管夹，镊子，小刀，玻璃片等。
（3）实验内容：（完成实验步骤对应的实验现象的标号和离子方程式）

实验步骤	实验现象	离子方程式
①		（不需填写）
②
③
④	C	（不需填写）
⑤	D
⑥

（4）实验结论：从左向右，同周期元素原子的失电子能力递减，得电子能力递增。

工业制备氯化铜时，将浓盐酸用蒸气加热到80℃左右，慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe₂O₃、FeO)，充分搅拌使之溶解，得一强酸性的混合溶液，现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl₂溶液[参考数据：pH≥9.6时，Fe^2＋完全水解成Fe(OH)₂；pH≥6.4时，Cu^2＋完全水解成Cu(OH)₂；pH≥3.7时，Fe^3＋完全水解成Fe(OH)₃]。请回答以下问题：
(1)第一步除Fe^2＋，能否直接调整pH＝9.6将Fe^2＋沉淀除去？______，理由是______________。
有人用强氧化剂NaClO将Fe^2＋氧化为Fe^3＋：
①加入NaClO后，溶液的pH变化是___________（填序号）；
A．一定增大B．一定减小
C．可能增大 D．可能减小
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当？__________，理由是___________________________。
③现有下列几种常用的氧化剂，可用于除去该混合溶液中Fe^2＋的有_________（填序号）。
A．浓HNO₃B．KMnO₄C．Cl₂D．O₂
除去溶液中的Fe^3＋的方法是调整溶液的pH＝3.7，现有下列试剂均可以使强酸性溶液的pH调整到3.7，可选用的有__________（填序号）。
A．NaOH B．氨水 C．Cu₂(OH)₂CO₃D．Na₂CO₃

下图中X是一种具有水果香味的合成香料，A是直链有机物，E与FeCl₃溶液作用显紫色。请根据上述信息回答：

请回答下列问题：
（1）H中含氧官能团的名称是　　　。B→I的反应类型为　　　　。
（2）只用一种试剂鉴别D、E、H，该试剂是　　　　。
（3）H与J互为同分异构体，J在酸性条件下水解有乙酸生成，J的结构简式为　　　　。
（4）D和F反应生成X的化学方程式为　　　　。

火力发电在我国的能源利用中占较大比重，但是排放出的SO₂会造成一系列环境和生态问题，直接排放含SO₂的烟气会形成酸雨，危害环境。
（1）用化学方程式表示SO₂形成硫酸型酸雨的反应：。
（2）工业上用Na₂SO₃溶液吸收烟气中的SO₂。将烟气通入1.0 mol·L^-1的Na₂SO₃溶液，溶液pH不断减小。当溶液pH约为6时，吸收SO₂的能力显著下降，应更换吸收剂。
① 此时溶液中c(SO₃^2–)的浓度是0.2 mol·L^-1，则溶液中c(HSO₃^–)是_______mol•L^-1。
② 向pH约为6的吸收剂中通入足量的O₂，可将其中的NaHSO₃转化为两种物质，反应的化学方程式是。
③ 某研究小组为探究提高含硫烟气中SO₂的
吸收效率的措施，模拟实验吸收含硫烟气，实验结果如图所示。则：，
有利于提高SO₂的吸收效率。

（3）工厂仓库存放的Na₂SO₃药品已部分被空气
氧化，该化学小组想用已知浓度的酸性KMnO₄
溶液来确定其含量，具体步骤如下：
步骤i　称取样品1.000 g。
步骤ii　将样品溶解后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀。
步骤iii　移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，用0.01000 mol·L^－1 KMnO₄标准溶液滴定至终点。
按上述操作方法再重复2次。
① 写出步骤iii所发生反应的离子方程式___________________________________；
② 在配制0.01000 mol·L^－1 KMnO₄溶液时若仰视定容，则最终测得药品中Na₂SO₃的含量________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③ 某同学设计用下列仪器进行滴定实验(夹持部分略去)，最合理的组合是_(填字母)。

A B C D E
④ 滴定结果如下表所示：

滴定次数	待测溶液 的体积/mL	标准溶液的体积
滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	25.00	1.02	21.03
2	25.00	2.00	21.99
3	25.00	2.20	20.20

则该药品中Na₂SO₃的质量分数为_________。

某有机化合物A的结构简式如下：

请回答下列问题：
（1）A的分子式是。CH₂OH COOH Na
（2）A在NaOH溶液中加热反应得到B和C，C分子中含有苯环。B的结构简式是。
（3）室温下，C用稀盐酸酸化得到E，E的结构简式是。
（4）在下列物质中，能与E发生化学反应的是（填写序号）。
①溴水②FeCl₃溶液③Na₂CO₃溶液④丁烷
（5）写出在铜作催化剂时，E与氧气反应的化学方程式：
。

已知甲、乙、丙是中学常见的三种气体单质，相互间反应可制得化肥B。其转化关系如图所示：

（1）将B中所含元素填写在下表的恰当位置中（用元素符号表示）

（2）已知反应一是放热反应，画出能量关系示意图。

（3）为加快反应一的速率，可采取的措施有：适当升高温度、选用恰当的催化剂、增大某一反应物的浓度和______________。
（4）方法一的化学方程式是_________________。
（5）用方法二也能制得B：甲和丙反应的产物与A反应即可，这两种方法更好的是______(填“方
法一”或“方法二”)，理由是______________。

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”)。

已知用NaAlO₂制备α—Al(OH)₃及能量转化关系如图：

（1）反应②的热化学方程式为。
（2）根据上述能量转化关系，拜耳公司找到了一种简捷的从铝土矿获取Al₂O₃的方法，流程如下：

①物质A的化学式为；
②步骤Ⅲ的化学反应方程式为；检验步骤Ⅲ中沉淀是否洗净的方法是；
③步骤Ⅱ采用冷却的方法析出α—Al(OH)₃，该措施的依据是；
④工业上可电解上述产物Al₂O₃以获得Al，若获得2.7kgAl，则理论上消耗A的物质的量至少为mol。有人提出用熔融Na[AlCl4]与NaCl的混合物代替Al₂O₃进行电解获得Al，则阴极反应为。