高中化学简答题

常温下，在没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁能与水蒸气反应。
（1）铁粉与水蒸气反应的化学方程式是：
（2）停止反应，待装置冷却后，取出反应过的铁粉混合物，加入过量的稀硫酸充分反应。过滤。简述检验所得滤液中Fe^3＋的操作方法：
（3）经检验上述滤液中不含Fe^3＋，这不能说明铁粉与水蒸气反应所得产物中不含＋3价的铁。原因是（结合化学方程式说明）：
（4）某同学利用上述滤液制取白色的Fe（OH）₂沉淀，向滤液中加入NaOH溶液后，观察到生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
①沉淀由白色变为红褐色的化学方程式是：
②为了得到白色的Fe（OH）₂沉淀，并尽可能使沉淀长时间保持白色，有人设计如下图所示的装置：

请简述实验操作及原理：

威斯迈尔反应是在富电子芳环上引入甲酰基的有效方法。其过程首先是N,N-二甲基甲酰胺与POCl₃反应生成威斯迈尔试剂：

接着威斯迈尔试剂与富电子芳环反应，经水解后在芳环上引入甲酰基。例如：

10-1用共振式表示威斯迈尔试剂正离子。
10-2由甲氧基苯转化为对甲氧基苯甲醛的过程中，需经历以下步骤：⑴芳香亲电取代⑵分子内亲核取代⑶亲核加成⑷质子转移⑸消除。画出所有中间体的结构简式。

10-3完成下列反应：

化合物A、B和C的分子式均为C₇H₈O₂。它们分别在催化剂作用和一定反应条件下加足量的氢，均生成化合物D（C₇H₁₂O₂）。D在NaOH溶液中加热反应后在酸化生成E（C₆H₁₀O₂）和F（CH₄O）。
A能发生如下转化：

生成物N分子中只有3种不同化学环境的氢，它们的数目比为1∶1∶3。
9-1 画出化合物A、B、C、D、E、M和N的结构简式。
9-2 A、B和C互为哪种异构体？（在正确选项的标号前打钩）
①碳架异构体②位置异构体③官能团异构体④顺反异构体
9-3 A能自发转化为B和C，为什么？
9-4 B和C在室温下反应可得到一组旋光异构体L，每个旋光异构体中有个不对称碳原子。

化合物B是以β-紫罗兰酮为起始原料制备维生素A的中间体。

由β-紫罗兰酮生成B的过程如下所示：

8-1 维生素A分子的不饱和度为。
8-2 芳香化合物C是β-紫罗兰酮的同分异构体，C经催化氢解生成芳香化合物D，D的¹H NMR图谱中只有一个单峰。画出C的结构简式。
8-3 画出中间体B的结构简式。
8-4 以上由β-紫罗兰酮合成中间体B的过程中，⑵、⑶、⑷、⑹步反应分别属于什么反应类型（反应类型表述须具体，例如取代反应必须指明是亲电取代、亲核取代还是自由基取代）。

12000年前，地球上发生过一次大灾变，气温骤降，导致猛犸灭绝，北美Clovis文化消亡。有一种假说认为，灾变缘起一颗碳质彗星撞击地球。2010年几个研究小组发现，在北美和格林兰该地质年代的地层中存在超乎寻常浓度的纳米六方金刚石，被认为是该假设的证据。
7-1 立方金刚石的晶胞如图7-1所示。画出以两个黑色碳原子为中心的C—C键及所连接的碳原子。

7-2 图7-2上、下分别是立方金刚石和六方金刚石的碳架结构。它们的碳环构型有何不同？
7-3 六方硫化锌的晶体结构如图7-3所示。用碳原子代替硫原子和锌原子，即为六方金刚石。请在该图内用粗线框出六方金刚石的一个晶胞，要求框线必须包含图中已有的一段粗线，且框出的晶胞体积最小。
7-4 立方金刚石中周期性重复的最小单位包含个碳原子。

NO₂和N₂O₄混合气体的针管实验是高中化学的经典素材。理论估算和实测发现，混合气体体积由V压缩为V/2，温度由298K升至311K。已知这两个温度下N₂O₄(g) 2NO₂(g)的压力平衡常数K_p分别为0.141和0.363。
6-1 通过计算回答，混合气体经上述压缩后，NO₂的浓度比压缩前增加了多少倍。
6-2 动力学实验证明，上述混合气体几微秒内即可达成化学平衡。压缩后的混合气体在室温下放置，颜色如何变化？为什么？

1965年合成了催化剂A，实现了温和条件下的烯烃加氢。
5-1 A是紫红色晶体，分子量925.23，抗磁性。它通过RhCl₃·3H₂O和过量三苯膦（PPh₃）的乙醇溶液回流制得。画出A的立体结构。
5-2 A可能的催化机理如下图所示（图中16e表示中心原子周围总共有16个电子）：

画出D的结构式。
5-3 确定图中所有配合物的中心原子的氧化态。
5-4 确定A、C、D和E的中心离子的杂化轨道类型。
5-5 用配合物的价键理论推测C和E显顺磁性还是抗磁性，说明理由。

近年来，某些轻元素的含氢化合物及其复合体系作为氢源受到广泛关注。化合物A（XYH₂）和B（XH）都是具有潜在应用价值的释氢材料。A受热分解生成固体化合物C并放出刺激性气体D，D可使湿润的pH试纸变蓝。A和B混合可优化放氢性能。研究发现，该混合体系的放氢反应分三步进行：
2A =" C" + D⑴
D + B =" A" + H₂⑵
C + B =" E" + H₂⑶
将A和B按1∶2的摩尔（物质的量）比混合，在催化剂作用下，所含的氢全部以氢气放出，失重10.4%。
A、C、E均能水解生成F和D。G是由X和Y组成的二元化合物，其阴离子是二氧化碳的等电子体，G分解生成E和一种无色无味的气体I。写出A、B、C、D、E、F、G和I的化学式。

2-1 画出2,4-戊二酮的钠盐与Mn³⁺形成的电中性配合物的结构式（配体用表示）。
2-2 已知该配合物的磁矩为4.9玻尔磁子，配合物中Mn的未成对电子数为。
2-3 回答：该化合物有无手性？为什么？
2-4 画出2,4戊二酮负离子的结构简式（必须明确其共轭部分），写出其中离域π键的表示符号。
2-5 橙黄色固体配合物A的名称是三氯化六氨合钴(Ⅲ)，是将二氯化钴、浓氨水、氯化铵和过氧化氢混合，以活性炭为催化剂合成的。机理研究发现，反应过程中首先得到Co(NH₃)₆²⁺离子，随后发生配体取代反应，得到以新配体为桥键的双核离子B⁴⁺，接着发生桥键断裂，同时2个中心原子分别将1个电子传递到均裂后的新配体上，得到2个C²⁺离子，最后C²⁺离子在活性炭表面上发生配体取代反应，并与氯离子结合形成固体配合物A。写出合成配合物A的总反应方程式；画出B⁴⁺和C²⁺离子的结构式。
总反应方程式：
B⁴⁺和C²⁺离子的结构式：

高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿（主要成份MnO₂）制备高锰酸钾的流程图。

（1）软锰矿粉碎的目的。
软锰矿、KOH混合物在空气加热熔融反应生成K₂MnO₄的化学方程式为：
。操作Ⅲ的名称为。
（2）反应②的化学方程式为。
以上生产流程中可循环利用的物质是Ca(OH)₂、CO₂、、。
工业上用上述原理生产KMnO₄方法产率较低，较好的制备方法是电解法。用Pt作阳极，Fe作阴极，电解K₂MnO₄溶液，阳极的电极反应式为。
（3）KMnO₄是一种较稳定的化合物，但日光对KMnO₄溶液的分解有催化作用，生成MnO₂、KOH和O₂。而 MnO₂也是该分解反应的一种催化剂，请你设计一个实验方案，验证MnO₂对该分解反应具有催化性。简述实验操作、现象及相关结论：
。

有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）F，具有透光性好，质轻，耐水，耐酸、碱等性能。常用于制飞机，汽车，光学仪器，医疗器械等。它的一种合成路线如下图所示（部分产物已省略）。

(3)0.1mol的A 完全燃烧生成标准状况下的CO₂ 11.2 L ，把所得到的燃烧产物全部通过碱石灰，碱石灰增重31g。相同条件下，气态时A 的密度为N₂密度的2.5倍。
请回答下列问题
①分别写出A、C的结构简式、。
用系统命名法命名A为。
②指出D→E的反应类型指出D中的含氧官能团名称③写出与E含有相同官能团，E的同分异构体，。
④写出C与银氨溶液反应的方程式。
⑤写出F→M的反应方程式。

简答：糖尿病是“富贵病”，请你设计实验检验病人尿液中的葡萄糖，并与正常人作对比，设计要求：
⑴写出实验所用化学药品
⑵写出实验现象并作出结论。

红磷P（s）和Cl₂（g）发生反应生成PCl₃和PCl₅，反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成1mol产物的数据），根据下图回答下列问题：

（1）PCl₅分解生成PCl₃和Cl₂的热化学方程式；
上述分解反应是一个可逆反应，温度T₁时，在密闭容器中加入0.8mol PCl₅，反应达到平衡时还剩余0.6mol PCl₅，其分解率α₁等于；若反应温度由T₁升高到T₂，平衡时PCl₅分解率α₂，α₂α₁ (填“大于”，“小于”或“等于”)；
（2）工业上制备PCl₅通常分两步进行，先将P和Cl₂反应生成中间产物PCl₃，然后降温，再和Cl₂反应生成PCl₅。原因是；
（3）P和Cl₂分两步反应生成1mol PCl₅的△H₃=。

(14分)某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。

（1）实验过程中铜网出现黑色和红色交替的现象，请写出相应的化学方程式
，。
在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇催化反应是
反应。
（2）甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是；乙的作用是。
（3）反应进行一段时间后，试管a中能收集到不同的物质，它们是。集气瓶中收集到的气体的主要成分是。
（4）若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有
(填写字母）。
a．乙酸 b．苯 c．乙醇 d．乙醛
要除去该物质，可在混合液中加入 (填写字母）。
a．氯化钠溶液 b．乙醇 c．碳酸氢钠溶液 d．四氯化碳

氯气是一种有毒气体，但它是一种重要的化工原料，与我们的生活联系也比较密切。
（1）据新闻报道，前不久某地装运液氯的槽罐车发生交通事故，造成大量氯气泄漏，公路附近的村民被紧急疏散。请问：村民应该如何应变（填编号）。

A．应躲到低洼的地方去	B．可用烧碱溶液浸湿软布蒙面
C．可用肥皂水或尿液浸湿软布蒙面	D．应多饮水

E．应到较高的地方去
（2）实验室制取氯气的方法有很多种，其中之一是：KClO₃+6HCl=KCl+3Cl₂↑+3H₂O。该反应中氧化剂是，还原剂是，当反应生成标准状况下6.72LCl₂时，转移电子的物质的量为。
（3）日常生活环境可用稀的漂白液等进行消毒，请写出制漂白液的离子方程式
。