高中化学简答题

Hagemann酯是一种合成多环化合物的中间体，合成路线如下（部分反应条件略去）：

（1）Hagemann酯的分子式为。
（2）已知A→B、B→C均为加成反应，则B的结构简式是。
（3）E→F的化学方程式是。
（4）已知Hagemann酯的一种同分异构体有下列结构特征：
①含有苯环且苯环上只有一个取代基；
②除苯环外核磁共振氢谱吸收峰如图所示；
③存在甲氧基（-OCH₃）。则该同分异构体的结构简式为。

（5）下列说法正确的是。
①G为芳香族化合物
②A能和HCl加成得到聚氯乙烯的单体
③G与NaOH溶液共热，能得到甲醇
④在Ni催化下，1molHagemann酯最多能与2 mol H₂发生加成反应

（物质结构与性质）
Ⅰ.下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。

试回答下列问题：
（1）请写出元素D的基态原子电子排布式___________________。
（2）元素A、B形成的单质中，______对应的单质熔点更高，原因是_________________。
（3）写出C的最高价氧化物的水化物与B的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式_______________。
（4）元素D可以形成化学式为D（NH₃）₅BrSO₄，配位数均为6的两种配合物。若往其中一种配合物的溶液中加入BaCl₂溶液时，无明显现象，若加入AgNO₃溶液时，产生淡黄色沉淀，则该配合物的化学式为____________。
Ⅱ.钇钡铜氧的晶胞结构如图。研究发现，此高温超导体中的铜元素有两种价态：＋2价和＋3价。
（5）根据图示晶胞结构，推算晶体中Y，Ba，Cu和O原子个数比，确定其化学式为________。
Ⅲ.BF₃与一定量的水形成晶体Q [（H₂O）₂·BF₃]，Q在一定条件下可转化为R：
（6）晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及________（填字母）。
a．离子键
b．共价键
c．配位键
d．金属键
e．氢键
f．范德华力
（7）R中阳离子的空间构型为________，阴离子的中心原子轨道采用_____杂化。

A、B、C、D是四种常见的有机物，其中，A是一种气态烃，在标准状况下的密度是1.25 g/L ，其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志之一；C的分子式为C₂H₄O₂；B和C在浓硫酸和加热的条件下发生反应，生成的有机物有特殊的香味；A、B、C、D在一定条件下的转化关系如图所示（反应条件已省略）：

根据以上材料和你所学的化学知识回答下列问题：
（1）B中所含官能团名称：________________，C中所含官能团名称______________
（2）丙烯酸（CH₂ =" CH" — COOH）的性质可能有（）
① 加成反应②取代反应 ③加聚反应 ④中和反应⑤氧化反应
A．只有①③B．只有①③④ C．只有①③④⑤ D．①②③④⑤
（3）写出下列反应方程式
①AB：_______________________________反应类型：________________
②丙烯酸 + B丙烯酸乙酯 ：__________________________ 反应类型：______________
（4）聚丙烯酸的结构简式______________，丙烯中最多有_____________个原子共面。

(I)在甲溶液中通入过量CO₂生成乙和另一种具有漂白性的物质，在乙溶液中滴加某钠盐溶液丙可以生成丁溶液（丁溶液呈中性），同时产生无色无味气体。已知：题中所涉及物质皆为中学化学中常见物质。回答下列问题：
（1）甲的化学式为。
（2）写出乙在医疗上的一个用途 。
（3）在乙溶液中滴加丙溶液生成丁溶液的离子方程式为 。
(Ⅱ)固体化合物X由四种常见的短周期元素组成，可用作牙膏中的添加剂。现取39．3g化合物X进行如下实验：

实验结束后得到15．3g固体2和6．0g固体3，且固体1、固体2、固体3都可用作耐高温材料。回答下列问题：
（1）NaOH的电子式为 ，沉淀2的化学式为。
（2）固体X的化学式为。
（3）溶液1中加入足量NaOH溶液反应的离子方程式为 。
（4）在高温下，固体3中某元素的单质可以与固体1发生置换反应，请写出此反应的化学方程式。
（5）设计一个实验方案比较固体2和固体3中两种不同元素对应单质的活泼性强弱。

甲醇是重要的化工原料，在工业生产上的应用十分广泛。
（1）利用太阳能或生物质能分解水制H₂，然后可将H₂与CO₂转化为甲醇。
已知：光催化制氢：2H₂O(l)==2H₂(g)＋O₂(g) ΔH＝＋571.5 kJ/mol
H₂与CO₂耦合反应：3H₂(g)＋CO₂(g)==CH₃OH(l)＋H₂O(l) ΔH＝－137.8 kJ/mol
则反应：2H₂O(l)＋CO₂(g) ="=" CH₃OH(l)＋3/2O₂(g)的ΔH＝ kJ/mol
你认为该方法需要解决的技术问题有 。
a. 开发高效光催化剂
b. 将光催化制取的H₂从反应体系中有效分离，并与CO₂耦合催化转化
c. 二氧化碳及水资源的来源供应
（2）工业上由甲醇制取甲醛的两种方法如下（有关数据均为在298 K时测定）：
反应I：CH₃OH(g)＝HCHO(g)＋H₂(g) ΔH₁＝＋92.09kJ/mol，K₁＝3.92×10^－11。
反应II：CH₃OH(g)＋1/2O₂(g)＝HCHO(g)＋H₂O(g) ΔH₂＝－149.73 kJ/mol，K₂＝4.35×10²⁹。
①从原子利用率看，反应（填“I”或“II”。下同）制甲醛的原子利用率更高 。从反应的焓变和平衡常数K值看，反应 制甲醛更有利。(原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。)

②右图是甲醇制甲醛有关反应的lgK（平衡常数的对数值）随温度T的变化。图中曲线（1）表示 （填“I”或“II”）的反应 。
（3）污水中的含氮化合物，通常先用生物膜脱氮工艺进行处理，在硝化细菌的作用下将NH₄^＋氧化为
NO₃^－（2NH₄⁺+3O₂＝2HNO₂+2H₂O +2H⁺；2HNO₂ +O₂＝2HNO₃）。然后加入甲醇，甲醇和NO₃^－反应转化为两种无毒气体。
①上述方法中，1 g铵态氮元素转化为硝态氮元素时需氧的质量为 g。
②写出加入甲醇后反应的离子方程式：
（4）某溶液中发生反应：A2B+C，A的反应速率v(A)与时间t的图象如图所示。若溶液的体积为2L，且起始时只加入A物质，下列说法错误的是

A.图中阴影部分的面积表示0～2min内A的物质的量浓度的减小值
B.反应开始的前2min，A的平均反应速率小于0.375mol・L^-1・min^-1
C.至2min时，A的物质的量减小值介于0.5mol至1mol之间
D.至2min时，B的物质的量浓度c（B）介于1~1.5mol・L^-1之间

海水是宝贵的资源宝库，目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。下图是海水综合利用的部分流程图，据图回答问题：

（1）由海水晒制的粗盐中含有Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2－等离子，为除去这些离子，所加试剂及其先后顺序为（写化学式）_________________________。
（2）①目前较先进的电解制碱法是离子交换膜电解法，即用阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室，其作用是____________________，电解饱和食盐水的化学反应方程式为___________________。
②制取MgCl₂的过程中涉及反应：MgCl₂·6H₂OMgCl₂＋6H₂O，该反应要在HCl气氛中进行，原因是__________。
（3）苦卤中通入Cl₂已经置换出Br₂，为什么吹出后用SO₂吸收转化为Br^－再用Cl₂置换______________，由此判断Cl₂、Br₂、SO₂的氧化性由强到弱的顺序为________。
（4）也有工艺是在吹出Br₂后用碳酸钠溶液吸收，形成溴化钠和溴酸钠，同时有CO₂放出。该反应的离子方程式是_________________；最后再用H₂SO₄处理得到Br₂，该反应的离子方程式是__________________。

Ⅰ、醉驾对人们的安全危害很大，利用下列原理可以检查司机是否酒后开车。
2K₂Cr₂O₇(橙色)＋3C₂H₅OH＋H₂SO₄ →Cr₂(SO₄)₃（绿色）＋K₂SO₄＋CH₃COOH＋H₂O
①配平化学方程式后，H₂O前面的系数为；
②怎样判断司机是酒后开车：。
③写出用粮食酿酒的化学方程式：；。
Ⅱ、下列框图中，A由两种黑色金属氧化物等物质的量混合而成，B中含有四种阳离子。据此回答下列问题：

（1）A的组成是（填化学式）。
（2）相同条件下，溶液B中所有阳离子的氧化性由强到弱的顺序依次是。
（3）A中某组分可由单质与水反应制得，化学方程式为：。
（4）电解所用装置如图所示。

①电解开始阶段，阳极上的电极反应是，阴极上的电极反应是。
②电解至阴极刚开始有固体R析出时，该溶液中金属离子浓度由大到小的顺序是。

(共16分)Ⅰ.CO和H₂作为重要的燃料和化工原料，有着十分广泛的应用。
（1）已知：C(s)+O₂(g)=CO₂(g) △H₁= -393．5 kJ·mol^-1
C(s)+H₂O(g)= CO(g)+H₂(g) △H₂= +131．3 kJ·mol^-1
则反应CO(g)+H₂(g)+O₂(g)=H₂O(g)+CO₂(g)△H= kJ·mol^-1。
（2）利用反应CO(g) +H₂(g)+O₂(g) = CO₂(g) +H₂O(g) 设计而成的MCFS燃料电池是用水煤气（CO和H₂物质的量之比为1:1）作负极燃气，空气与CO₂的混合气为正极助燃气，用一定比例的Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔点混合物做电解质的一种新型电池。现以该燃料电池为电源，以石墨作电极电解饱和NaCl溶液，反应装置以及现象如图所示。则有：

①燃料电池即电源的N极的电极反应式为 _______________________ ；
②已知饱和食盐水的体积为1 L，一段时间后，测得左侧试管中气体体积为11．2 mL(标准状况)，若电解前后溶液的体积变化忽略不计，而且电解后将溶液混合均匀，则此时溶液的pH为 。
Ⅱ.CO和NO是汽车尾气的主要污染物。消除汽车尾气的反应式之一为：
2NO(g)+2CO(g) N₂(g)+2CO₂(g)。请回答下列问题：
（3）一定温度下，在一体积为VL的密闭容器中充人一定量的NO和CO时，反应进行到t时刻时达到平衡状态，此时n(CO)=amol、n(N0)=2amol、n(N₂)=bmol，且N₂占平衡混合气体总体积的1/4。
①该反应的平衡常数K= （用只含a、V的式子表示）
②判断该反应达到平衡的标志是____（填序号）
A．v(CO₂)_生成=v(CO)_消耗
B．混合气体的平均相对分子质量不再改变
C．混合气体的密度不再改变
D．NO、CO、N₂、CO₂的物质的量浓度均不再变化
（4）在一定温度下，将2.0molNO、2.4molCO通入固定容积2L的密闭中，反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示，则：

①有害气体NO的转化率是 ，0～15minCO₂的平均反应速率v(CO₂)=____（保留小数点后三位）。
②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件是 。（填序号）。
A．增加CO的量B．加入催化剂
C．减小CO₂的量D．扩大容器体积

以化学反应原理为依据，以实验室研究为基础，可以实现许多化工生产。
I分解水制取氢气的工业制法之一是“硫-碘循环法”，主要涉及下列反应：

（1）分析上述反应，下列判断正确的是____。
a. 循环过程中产生1的同时产生
b. 反应①中还原性比强
c. 循环过程中需补充
d. 反应③易在常温下进行
（2）在一定温度下，向2L密闭容器中加入，发生反应②.物质的量随时间的变化如图所示。内的平均反应速率的转化率=_______

（3）恒温恒容条件下，硫发生转化的反应过程和能量关系如图所示。

请回答下列问题：
①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式_______;
②恒温恒容时，和充分反应，放出热量的数值比_____（填“大”、“小”或“相等”）
II．氮化硅（）是一种新型陶瓷材料，工业上有石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：

（1）该反应平衡常数的表达式为K=_______.升高温度，其平衡常数_________（填“增大”、“减少”或“不变”）。
（2）该化学反应速率与反应时间的关系如图所示

时引起突变的原因是_____，引起变化的因素是_____,时引小变化、大变化的原因是_________.

金属及其化合物在国民经济发展中起着重要作用。
（1）工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu₂O+ Cu₂S=6Cu+SO₂
该反应的氧化剂是_________,当生成19.2gCu时，反应中转移的电子为_____mol。铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生成（碱式碳酸同）。该过程负极的电极反应式_______________。
（2）钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠（分别作为两个电极的反应物，固体陶瓷（可传导）为电解质，其原理如图所示：

①根据下表数据，请你判断该电池工作的适宜温度应控制在_______。

②放电时，电极A为____极，S发生_______反应。
③放电时，内电路中的的移动方向为_______（填“从A到B”或“从B到A”）。
④充电时，总反应为Na所在电极与直流电源_______极相连，阳极的电极反应式为________.

研究 $C{O}_2$在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。
（1）溶于海水的 $C{O}_2$主要以4种无机碳形式存在，其中 $HC{O}_3^{-}$占95%，写出 $C{O}_2$溶于水产生 $HC{O}_3^{-}$的方程式：。
（2）在海洋循环中，通过下图所示的途径固碳。

①写出钙化作用的离子方程式：。
②同位素示踪法证实光合作用释放出的 $O_2$只来自于 $H_{2}O$，用 ${}^{18}O$标记物质的光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：+= $(C{H}_{2}O{)}_x$+ $x^{18}{O}_2$+ $x{H}_{2}O$

（3）海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础，测量溶解无机碳，可采用如下方法：
①气提、吸收 $C{O}_2$，用 $N_2$从酸化后的还说中吹出 $C{O}_2$并用碱液吸收（装置示意图如下），将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。

②滴定。将吸收液洗后的无机碳转化为 $NaHC{O}_3$，再用 $xmol/LHCl$溶液滴定，消耗 $ymlHCl$溶液，海水中溶解无机碳的浓度= $mol/L$。
（4）利用下图所示装置从海水中提取 $C{O}_2$，有利于减少环境温室气体含量。

①结合方程式简述提取 $C{O}_2$的原理：。
②用该装置产生的物质处理 $b$室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是。

X、Y、Z、J、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大，元素Z在地壳中含量最高，J元素的焰色反应呈黄色，Q的最外层电子数与其电子总数比为3:8，X能与J形成离子化合物，且J⁺的半径大于X^—的半径，Y的氧化物是形成酸雨的主要物质之一。请回答：
（1）Q元素在周期表中的位置_______________________。
（2）这五种元素原子半径从大到小的顺序为（填元素符号）。
（3）元素的非金属性Z______Q（填“>”或“<”），下列各项中，不能说明这一结论的事实有______（填序号）。
A．Q的氢化物的水溶液放置在空气中会变浑浊
B．Z与Q之间形成的化合物中元素的化合价
C．Z和Q的单质的状态
D．Z和Q在周期表中的位置
（4）Q的氢化物与Z的氢化物反应的化学方程式为__________________________________。
（5）X与Y可形成分子A，也可形成阳离子B，A、B在水溶液中酸、碱性恰好相反，写出A的电子式_______________；B的水溶液不呈中性的原因____________________________（用离子方程式表示）。
（6）液态A类似X₂Z，也能微弱电离且产生电子数相同的两种离子，则液态A的电离方程式为。
（7）若使A按下列途径完全转化为F：

①F的化学式为_________；
②参加反应的A与整个过程中消耗D的物质的量之比为_________。

CuSO₄溶液与K₂C₂O₄溶液混合反应，产物之一是只含一种阴离子的蓝色钾盐水合物。通过下述实验确定该晶体的组成。
步骤a：称取0.672 0 g样品，放入锥形瓶，加入适量2 mol·L^-1稀硫酸，微热使样品溶解。再加入30 mL水加热，用0.200 0 mol·L^-1 KMnO₄溶液滴定至终点，消耗8.00 mL。
步骤b：接着将溶液充分加热，使淡紫红色消失，溶液最终呈现蓝色。冷却后，调节pH并加入过量的KI固体，溶液变为棕色并产生白色沉淀CuI。用0.250 0 mol·L^-1 Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，消耗8.00 mL。
已知涉及的部分离子方程式如下：
步骤a:2 MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺= 2Mn²⁺+8H₂O+10CO₂↑
步骤b:2Cu²⁺+4I^-= 2CuI↓+I₂ I₂+2S₂O₃^2-= 2I^-+S₄O₆^2-
（1）已知室温下CuI的K_sp=1.27×10^-12，欲使溶液中c(Cu⁺)≤1.0×10^-6 mol·L^-1，应保持溶液中
c(I^-)≥mol·L^-1。
（2）MnO₄^-在酸性条件下，加热能分解为O₂；同时生成Mn²⁺。该反应的离子方程式为；若无该操作，则测定的Cu²⁺的含量将会(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
（3）步骤b用淀粉溶液作指示剂，则滴定终点观察到的现象为。
（4）通过计算确定样品晶体的组成。

海水中含有丰富的镁资源。工业上常用海水晒盐后的苦卤水提取Mg，流程如下图所示：

（1）试剂Ⅰ一般选用_________（填化学式）。
（2）工业制取镁的化学方程式为_____________________________________。
（3）下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。

①由图可知Mg与卤素单质的反应均为_________（填“放热”或“吸热”）反应；推测化合物的热稳定性顺序为MgI₂ ______MgF₂（填“＞”、“＝”或“＜”）。
②依上图数据写出MgBr₂(s)与Cl₂(g)反应的热化学方程式_________________________。
（4）金属Mg与CH₃Cl在一定条件下反应可生成CH₃MgCl，CH₃MgCl是一种重要的有机合成试剂，易与水发生水解反应并有无色无味气体生成。写出CH₃MgCl水解的化学方程式______________。
（5）向Mg(OH)₂中加入NH₄Cl溶液，可使沉淀溶解，请结合平衡原理和必要的文字解释原因_________。

乙烯是来自石油的重要有机化工原料，其产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平。结合以下路线回答：

已知：
（1）写出A的电子式。
（2）反应II的化学方程式是__________。
（3）D为高分子化合物，可以用来制造多种包装材料，其结构简式是__________。
（4）E是有香味的物质，在实验室用下图装置制取。

①反应IV的化学方程式是__________，该反应类型为______。
②该装置图中有一个明显的错误是。
（5）为了证明浓硫酸在反应IV中起到了催化剂和吸水剂的作用，某同学利用上图改进后装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3min，再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡小试管乙再测有机层的厚度，实验记录如下：

实验编号	试管甲中试剂	试管乙中试剂	有机层的厚度/cm
A	2 mL乙醇、1 mL乙酸、 1mL18mol·L^－1浓硫酸	饱和Na2CO3溶液	3.0
B	2 mL乙醇、1 mL乙酸	0.1
C	2 mL乙醇、1 mL乙酸、 3 mL 2mol·L^－1 H2SO4	0.6
D	2 mL乙醇、1 mL乙酸、盐酸	0.6

①实验D的目的是与实验C相对照，证明H⁺对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是3mL和_____mol·L^－1。
②分析实验（填实验编号）的数据，可以推测出浓H₂SO₄的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。