高中化学简答题

以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：


氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。回答下列问题：
（1）写出制备 NH₄Cl的化学方程式：。
（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有、带铁圈的铁架台、玻璃棒、酒精灯等。
（3）实验过程中趁热过滤的目的是。冷却结晶后的过滤采用抽滤，其装置如图1所示，请指出该装置中的错误之处；

图1图2
（4）趁热过滤后，滤液冷却结晶。一般情况下，下列哪些因素有利于得到较大的晶体。

A．缓慢冷却溶液	B．溶液浓度较高
C．溶质溶解度较小	D．缓慢蒸发溶剂

（5）为定粗产品的含氮量，称取11.2gNH₄Cl粗产品，用图2装置进行实验,充分反应后,测得B装置增重3.4g。则该粗产品中含氮的质量分数为。

【化学－有机化学基础】
北京市疾病预防控制中心的调查结果显示，在北京市场上有九成受检香水和三成护发类化妆品被查出致癌物”邻苯二甲酸酯”（PAEs），值得注意的是，在儿童护肤类化妆品中亦有两件样品分别被检出邻苯二甲酸二乙酯（DEP）和邻苯二甲酸二（2－乙基己基）（DEHP）。
（1）邻苯二甲酸二乙酯（DEP）的结构简式为，其核磁共振氢谱共有组吸收峰，峰面积之比为。
（2）以下是某课题组设计的合成邻苯二甲酸二乙酯（DEP）的路线：

已知：
①C的结构简式为，其一溴代物有种。
②反应Ⅰ属于反应，反应Ⅲ属于反应。
③D和乙二醇在一定条件下可以发生反应生成一种高分子化合物，写出化学方程式。

纳米TiO₂具有独特的光催化性、优异的颜色效应以及紫外线屏蔽等功能，在光催化剂、化妆品、抗紫外线吸收剂、功能陶瓷、气敏传感器件等方面具有广阔的应用前景。工业上用钛铁精矿（FeTiO₃）提炼TiO₂的工艺流程如下：

（1）写出硫酸酸浸溶解钛铁精矿的离子方程式，酸浸时为了提高浸出率，可以采取的措施为。
（2）钛铁精矿后冷却、结晶得到的副产物A为，结晶析出A时，为保持较高的酸度不能加水，其原因可能为　　　　　。
（3）滤液水解时往往需加大量水稀释同时加热，其目的是。
（4）上述工艺流程中体现绿色化学理念的是。
（5）工业上将TiO₂和炭粉混合加热氯化生成的TiCl₄，然后在高温下用金属镁还原TiCl₄得到金属钛，写出TiO₂制备Ti的化学方程式：。

浸出－萃取－电积法已成为铜湿法冶金的主要工艺过程。以黄铜铜为原料，采用电积法生产阴极铜生产线，主要生产工艺为：
黄铜铜→硫酸浸出→过滤→萃取→反萃→电积→阴极铜。
（1）浸出是用浸矿剂将铜矿石中的铜进入溶液中。据报道，有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在氧气存在下，酸性溶液中，将黄铜矿氧化成硫酸盐，写出用硫酸浸出黄铜矿发生反应的离子方程式：。
（2）萃取是利用特效铜萃取剂在含铜、铁及其碱性金属离子的低浓度含杂浸出液中有选择性地使铜离子萃入有机相，将铜离子与其它金属离子有效地分离，并通过反萃取使低浓度铜离子的原液富集成适宜电积要求的硫酸铜溶液。萃取过程的化学平衡为：2RH＋Cu^2＋R₂Cu＋2H^＋。则萃取和反萃取进行的程度受和的影响。
（3）电积是将萃取富集后的铜溶液电解沉积出阴极铜。右图为用惰性阳极电积阴极铜的装置图：

①在图示方框中标出电源的正负极。
②写出电积阴极铜的总反应。
（4）金属铜长期露置于空气中容易生锈，铜锈的主要成分为，请利用电化学原理画出防止铜腐蚀的装置图。

(1)I．短周期某主族元素M的电离能情况如右图(A)所示。则M元素位于周期表的第族。

II．图B折线c可以表达出第族元素氢化物的沸点的变化规律。两位同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线a和b，你认为正确的是：__________(填“a”或“b”)
III．部分有机物的熔沸点见下表：

烃	CH4	CH3CH3	CH3(CH2)2CH3	硝基苯酚
沸点/℃	－164	－88.6	－0.5	熔点/℃	45	96	114

根据物质结构理论，由这些数据你能得出的相关结论是(至少写2条)：
，
。
(2)COCl₂俗称光气，分子中C原子采取杂化成键；其中碳氧原子之间共价键含有
________(填字母)：
a．2个σ键；b．2个π键；c．1个σ键．1个π键。
(3)金属是钛(₂₂Ti) 将是继铜．铁．铝之后人类广泛使用的第四种金属，试回答：
I．Ti元素的基态原子的价电子层排布式为；
II．已知Ti^3＋可形成配位数为6的配合物。现有紫色和绿色两种含钛晶体，其组成均为TiCl₃·6H₂O。为测定这两种晶体的化学式，设计了如下实验：a．分别取等质量的两种晶体的样品配成溶液；b．向两种溶液中分别滴入AgNO₃溶液，均产生白色沉淀；c．沉淀完全后分别过滤得两份沉淀，经洗涤干燥后称量发现产生的沉淀质量关系为：绿色晶体为紫色晶体的2/3。则绿色晶体配合物的化学式为。

(16分) 氮化硅（Si₃N₄）是一种新型陶瓷材料，它可由SiO₂与过量焦炭在1300-1700^oC的氮气流中反应制得3SiO₂（s）+6C（s）+2N₂（g） Si₃N₄（s）+6CO（g）
（1）上述反应氧化剂是，已知该反应每转移1mole^—，放出132．6kJ的热量，该方程式的∆H =。
（2）能判断该反应（在体积不变的密闭容器中进行）已经达到平衡状态的是（）
A．焦炭的质量不再变化 B．N₂和CO速率之比为1:3
C．生成6molCO同时消耗1mol Si₃N₄ D．混合气体的密度不再变化
（3）下列措施中可以促进平衡右移的是（）
A．升高温度 B．降低压强 C．加入更多的SiO₂ D．充入N₂
（4）该反应的温度控制在1300-1700^oC的原因是。
（5）某温度下，测得该反应中N₂和CO各个时刻的浓度如下，求0—20 min内N₂的平均反应速率，该温度下，反应的平衡常数K＝。

时间/min	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45
N2浓度/mol·L^-1	4．00	3．70	3．50	3．36	3．26	3．18	3．10	3．00	3．00	3．00
CO浓度/mol·L^-1	0．00	0．90	1．50	1．92	2．22	2．46	2．70

工业上需要利用一批回收的含铜废料制造胆矾（CuSO₄·5H₂O）。该废料中各种成份含量如下：Cu和CuO约占87%，其它为Mg、Al、Fe、Si及其氧化物，还有少量的难溶物质。工艺流程为：

部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下表：

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Cu(OH)2	Mg(OH)2	Fe(OH)2
pH	5.2	3.1	6.7	9.4	9.7

回答：
（1）步骤①中为什么要将含铜废料研磨成粉状？
。
（2）步骤②中的离子方程式（写出2个即可）：
、。
步骤⑤中H₂O₂参加反应的离子方程式：。
（3）步骤⑥中调节溶液pH时适宜的物质是（填序号）；
A．NaOH B．氨水 C．Cu₂(OH)₂CO₃ D．Cu(OH)₂ E．MgCO₃
步骤⑥中滤渣成份的化学式。
（4）步骤⑦中用硫酸调节pH＝2～3的原因是。
步骤⑧的分离方法是。

Fe₃P与稀HNO₃反应生成Fe(NO₃)₃、NO、H₃PO₄和H₂O。
(1) 写出反应的化学方程式：_______________________________________；
(2) 上述反应中，当生成1.8 mol Fe³⁺时，放出NO的体积(标准状况下)是__________L，消耗的HNO₃是__________mol；
(3) 上述反应中，当有21 mol电子发生转移时，生成H₃PO₄是_________mol，被还原的HNO₃是___________g。

在含n mol FeBr₂的溶液中，通入Cl₂，有x mol Cl₂发生反应。
（已知：还原性：Fe²⁺＞Br^—）
(1)当x≤时，反应的离子方程式为：。
(2)当反应的离子方程式为：2Fe²⁺＋4Br ^-＋3Cl₂＝2Fe³⁺＋2Br₂＋6Cl^-时，x与n的关系为。

取A、B两份物质的量浓度相等的NaOH溶液，体积均为50 mL，分别向其中通入一定量的CO₂后，再分别稀释为100 mL。
(1)在NaOH溶液中通入一定量的CO₂后，溶液中溶质的组成可能是：
①________；②________；③________；④________。
(2)在稀释后的溶液中分别逐滴加0.1 mol/L的盐酸，产生的CO₂的体积(标准状况)
与所加盐酸的体积关系如图所示：

①分别加入足量的盐酸后的溶液中的溶质是________，原NaOH溶液的物质的量浓度为________。
②A曲线表明，原溶液通入CO₂后，所得溶质与HCl反应产生CO₂的最大体积是________mL(标准状况)。
③B曲线表明，原溶液通入CO₂后，所得溶质的化学式为________，其物质的量之比为________。

溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应，生成不同的反应产物。某同学依据溴乙烷的性质，用下图实验装置(铁架台、酒精灯略)验证取代反应和消去反应的产物，请你一起参与探究。

实验操作Ⅰ：在试管中加入5 mL 1 mol/L NaOH溶液和5 mL 溴乙烷，振荡。
实验操作II：将试管如图固定后，水浴加热。
(1)用水浴加热而不直接用酒精灯加热的原因是 _________________。
(2)观察到__________________________现象时，表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。
(3)鉴定生成物中乙醇的结构，可用的波谱是____________。
(4)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应，在你设计的实验方案中，需要检验的是______________________，检验的方法是
(需说明：所用的试剂、简单的实验操作及预测产生的实验现象)。

苯乙烯（C₆H₅CH＝CH₂）是生产各种塑料的重要单体，其制备原理是：
C₆H₅C₂H₅(g)C₆H₅CH＝CH₂(g)＋H₂ (g) △H＝+125kJ·mol^－1
（1）该反应的平衡常数表达式为K＝ __ _____________。随着温度的升高，K值________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同）。
（2）实际生产中常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂（稀释剂不参加反应）。C₆H₅C₂H₅的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强关系如下图。

①由上图可得出：
结论一：其他条件不变，水蒸气的用量越大，平衡转化率越______；
结论二：__________________________________________________。
②加入稀释剂能影响C₆H₅C₂H₅平衡转化率的原因是：_______________________。
（3）某些工艺中，在反应的中途加入O₂和特定的催化剂，有利于提高C₆H₅C₂H₅的平衡转化率。试解释其原因：_______________________________________________。

2006年世界锂离子电池总产量超过25亿只，锂电池消耗量巨大，对不可再生的金属资源的消耗是相当大的，回收利用锂资源成为重要课题。某研究小组对某废旧锂离子电池正极材料(图中简称废料，成份为LiMn₂O₄、石墨粉和铝箔)进行回收研究，工艺流程如下：

已知：Li₂SO₄、LiOH和Li₂CO₃在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g。
（1）废料在用NaOH溶液浸取之前需要进行粉碎操作，其目的是。
（2）废旧电池可能由于放电不完全而残留有锂单质，为了安全对拆解环境的要求________。
（3）写出反应④生成沉淀X的离子方程式：
。
（4）己知LiMn₂O₄中Mn的化合价为+3和+4价，写出反应②的离子反应方程式：
。
（5）生成Li₂CO₃的化学反应方程式为________。已知Li₂CO₃在水中的溶解度随着温度升高而减小，最后一步过滤时应__。

铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。研究铁及其化合物的应用意义重大。
I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关。
（1）自来水厂常用高铁酸钠（Na₂FeO₄）改善水质。简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理___________。
（2）碱式硫酸铁［Fe(OH)SO₄］是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

回答下列问题：
①写出反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式___________。
②加入少量NaHCO₃的目的是调节溶液pH，应控制pH的范围为____________。
③在实际生产中，反应II常同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，若通入5.6L O₂（标准状况），则相当于节约NaNO₂的质量为____________g。
④碱式硫酸铁溶于水后产生的［Fe(OH)］²⁺离子，可部分水解生成［Fe₂(OH)₄］²⁺聚合离子。该水解反应的离子方程式为___________。
II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料。已知磷酸亚铁锂电池总反应为：
FePO₄+LiLiFePO₄，电池中的固体电解质可传导Li⁺。试写出该电池充电时的阳极反应式____________。常温下以该电池为电源电解200mL饱和食盐水，当消耗1.4g Li时，溶液的pH为____________。（忽略溶液的体积变化）。

合成纤维Z的吸湿性接近于棉花。合成Z的流程图如下所示：

已知：下列反应中R、R′、R″代表烃基

（1）A的电子式为____________。
（2）E的名称为____________。
（3）反应①的化学方程式是____________。
（4）下列说法正确的是____________。
a．反应②的反应类型为加成反应
b．D能与Na、NaOH、NaHCO₃反应
c．Q是一种水溶性很好的高分子化合物
d．G在酸性或碱性环境中均能水解
（5）E有多种同分异构体，与E具有相同官能团的有____________种（不含E），其中核磁共振氢谱显示有3种氢原子，且能发生银镜反应的结构简式是____________。
（6）合成纤维Z含有六元环状结构， Z的结构简式是___________。