高中化学推断题

以黄铜矿精矿为原料，制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示：
Ⅰ. 将黄铜矿精矿（主要成分为CuFeS₂，含有少量CaO、MgO、Al₂O₃）粉碎
Ⅱ. 采用如下装置进行电化学浸出实验

将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区，恒速搅拌，使矿粉溶解。在阴极区通入氧气，并 加入少量催化剂。
Ⅲ. 一段时间后，抽取阴极区溶液，向其中加入有机萃取剂（RH）发生反应：
2RH（有机相）+ Cu²⁺（水相）R₂Cu（有机相）+ 2H^＋（水相）
分离出有机相，向其中加入一定浓度的硫酸，使Cu²⁺得以再生。
Ⅳ. 电解硫酸铜溶液制得金属铜。
（1）黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应：
CuFeS₂ + 4H^＋ = Cu²⁺ + Fe²⁺ + 2H₂S    2Fe³⁺ + H₂S = 2Fe²⁺ + S↓+ 2H^＋
① 阳极区硫酸铁的主要作用是        。
② 电解过程中，阳极区Fe³⁺的浓度基本保持不变，原因是        。
（2）阴极区，电极上开始时有大量气泡产生，后有固体析出，一段时间后固体溶解。
写出上述现象对应的反应式        。
（3）若在实验室进行步骤Ⅲ，分离有机相和水相的主要实验仪器是        ；加入有机萃取剂的目的是        。
（4）步骤Ⅲ，向有机相中加入一定浓度的硫酸，Cu²⁺得以再生的原理是        。
（5）步骤Ⅳ，若电解200mL0.5 mol/L的CuSO₄溶液，生成铜3.2 g，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是        。（忽略电解前后溶液体积的变化）

CO是现代化工生产的基础原料，下列有关问题都和CO的使用有关。
（1） 工业上可利用CO生产乙醇:
2CO（g）＋4H₂（g）CH₃CH₂OH（g）＋H₂O（g） ΔH₁
又已知：H₂O（l）="==" H₂O（g） ΔH₂
CO（g）＋H₂O（g）CO₂（g）＋H₂（g） ΔH₃
工业上也可利用CO₂（g）与H₂（g）为原料合成乙醇：
2CO₂（g）＋6H₂（g）CH₃CH₂OH（g）＋3H₂O（l） ΔH
则：ΔH与ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃之间的关系是：ΔH＝_______________________。
（2）一定条件下，H₂、CO在体积固定的密闭容器中发生如下反应：
4H₂（g）+2CO（g） CH₃OCH₃（g）+H₂O（g），
下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有     。
A．2v（H₂）= v（CO）
B．CO的消耗速率等于CH₃OCH₃的生成速率
C．容器内的压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变
E．混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化
（3）工业可采用CO与H₂反应合成再生能源甲醇，反应如下:
CO（g）+ 2H₂（g）CH₃OH（g）
在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20mol H₂，
在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（p）的关系如（图1）所示。

①合成甲醇的反应为__    （填“放热”或“吸热”）反应。
②A、B、C三点的平衡常数K_A、K_B、K_C的大小关系为___       。
③若达到平衡状态A时，容器的体积为10L，则在平衡状态B时容器的体积为               L。
④（图2）中虚线为该反应在使用催化剂条件下关于起始氢气与CO投料比和CO平衡转化率的关系图。当其条件完全相同时，用实线画出不使用催化剂情况下CO平衡转化率的示意图．

⑤CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（p）的关系如（图3）所示，实际生产时条件控制在250 ℃、1．3×10⁴ kPa左右，选择此压强的理由是________。

部分弱酸的电离平衡常数如表：

弱酸	HCOOH	HNO2	H2S	H2SO3	H2C2O4
电离平 衡常数 （25℃）	K=1.8×10^﹣4	K=5.1×10^﹣4	K1=9.1×10^﹣8 K2=1.1×10^﹣12	K1=1.23×10^﹣2 K2=6.6×10^﹣8	K1=5.4×10^﹣2 K2=5.4×10^﹣5

（1）请写出HNO₂的电离方程式                                           。
（2）上表的5种酸进行比较，酸性最弱的是：_______________；HCOO^－、S^2－、HSO₃^－ 3种离子中，最难结合H⁺的是          。
（3）在浓度均为0.1mol/L的HCOOH和H₂C₂O₄混合溶液中，逐渐滴入0.1mol/L的NaOH溶液，被OH^—先后消耗的酸及酸式酸根依次是：_______________________。
（4）已知HNO₂具有强氧化性，弱还原性。将HNO₂溶液滴加到H₂S溶液中，同时有沉淀和无色气体生成，该气体遇空气立即变为红棕色，试写出两酸之间的化学反应方程式：__________________。
（5）下列离子方程式书写正确的是             。
A．HNO₂ + HS^— ="=" NO₂^—+ H₂S↑
B．2HCOOH+SO₃^2— ="=" 2HCOO^—+H₂O+SO₂↑
C．H₂SO₃+2HCOO^— ="=" 2HCOOH+SO₃^2—
D．H₂SO₃+ SO₃ ^2— ="=" 2HSO₃^—
E．H₂C₂O₄+ NO₂^—="=" HC₂O₄^—+ HNO₂
（6）已知HX为一元弱酸。某混合溶液中含有4mol NaX、2mol Na₂CO₃和1mol NaHCO₃。往溶液中通入3mol CO₂气体，充分反应后，气体全部被吸收，计算某些物质的量：
Na₂CO_{3          _}。NaHCO₃       。

下表是不同温度下水的离子积常数：

温度/℃	25	T2
水的离子积常数	1×10^－14	1×10^－12

试回答以下问题：
（1）T₂℃时，将pH＝11的苛性钠溶液V₁ L与pH＝1的稀硫酸V₂ L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH＝2，则V₁∶V₂＝__________。此溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是________________                 ____。
（2）25℃时，用0.01mol/LNaOH溶液滴定0.02mol/L 的硫酸，中和后加蒸馏水稀释到5mL，若滴定时终点判断有误差；①多加了1滴NaOH溶液②少加1滴NaOH溶液（设1滴为0.05mL），则①和②溶液中c（OH^－）之比是           。
（3）25℃时，0.1mol/L的NaHCO3溶液的pH为8，同浓度的NaAlO2溶液的pH为11。将两种溶液等体积混合，可能发生的现象____________________________________，其主要原因是(用离子方程式表示)                                  。
（4）已知25℃时：

难溶物	Fe(OH)2	Fe(OH)3	Zn(OH)2
Ksp	8.0×10^－16	8.0×10^－38	1.0×10^－17

用废电池的锌皮制备ZnSO₄·7H₂O的过程中，需去除少量杂质铁，其方法是：加稀硫酸和H₂O₂溶解。当加碱调节pH为       时，铁刚好完全沉淀而锌开始沉淀（离子浓度小于1×10^－5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全；假定Zn^2＋浓度为0.1mol/L）。若上述过程不加H₂O₂后果和原因是       。（lg²=0.3   lg³=0.48）

已知反应：2H₂CrO₄ + 3H₂O₂＝2Cr(OH)₃ + 3O₂↑+ 2H₂O，该反应中H₂O₂只发生如下变化过程：H₂O₂→O₂
（1）该反应中的还原剂是        。
（2）用单线桥法表示反应中电子转移的方向和数目：2H₂CrO₄ + 3H₂O₂＝2Cr(OH)₃ + 3O₂↑+ 2H₂O。
（3）如反应中转移了0.6mol电子，则产生的气体在标准状况下体积为               

（1）写离子方程式a.氯化铝溶液中加入过量氨水的离子方程式为                            ；
b.碳酸钙与盐酸反应的离子方程式为                                     。
（2）向NaHSO₄溶液中，逐滴加入Ba(OH)₂溶液至中性，发生反应的离子方程式为__________________；在上述溶液中，继续滴加Ba(OH)₂溶液，此步反应的离子方程式为__________________________。
（3）一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式。如2Fe^3＋＋Cu＝2Fe^2＋＋Cu^2＋的拆写结果是：氧化反应为：Cu－2e^－＝Cu^2＋；还原反应 为：2Fe^3＋＋2e^－＝2Fe^2＋。请据此将反应：Fe＋4H^＋＋NO₃^－＝Fe^3＋＋NO↑＋2H₂O拆写成两个“半反应式”：氧化反应为__________________；还原反应为__________________。

实验室用NaOH固体配制250mL 1.25mol/L的NaOH溶液，填空并请回答下列问题：
（1）配制250mL 1.25mol/L的NaOH溶液应称取NaOH的质量是       克。
除量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管外还需要的其它仪器是                     。
（2）容量瓶上需标有以下五项中的                     ；
① 温度    ② 浓度    ③ 容量   ④ 压强   ⑤ 刻度线
（3）下列配制的溶液浓度偏低的是                        ；

A．定容时俯视刻度线

B．向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴洒在容量瓶外面

C．加蒸馏水时不慎超过了刻度线

D．配制前，容量瓶中有少量蒸馏水

I、A、B、C、D四种可溶性盐，其阳离子分别是Na⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、Ag⁺ 中的某一种，阴离子分别是Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-、NO₃^- 中的某一种。现做以下实验：
①将四种盐各取少量，分别溶于盛有5 mL蒸馏水的四支试管中，只有B盐溶液呈蓝色。
②分别向4支试管中加入2 mL稀盐酸，发现A盐溶液中产生白色沉淀，C盐溶液中有较多气泡产生，而D盐溶液无明显现象。
（1）根据上述事实，推断这四种盐的化学式：A             ，D           ；
（2）写出实验步骤②中产生较多气泡现象的离子反应方程式：                              。
II、用98%的浓硫酸(其密度为1.84 g/cm³) 配制100 mL 1.0 mol·L^－1稀硫酸
实验步骤如下：①计算所用浓硫酸的体积  ②量取一定体积的浓硫酸   ③溶解  ④ 检漏、转移、洗涤      ⑤定容、摇匀
若实验仪器有：
A 100 mL量筒 B 玻璃棒 C 50 mL容量瓶 D 100 mL容量瓶 E 10 mL量筒 F 胶头滴管 G 50 mL烧杯
回答下列问题：
（1）需量取浓硫酸的体积为__________mL。
（2）实验时不需选用的仪器有(填序号) _______________。
（3）配制过程中，下列情况会使配制结果偏高的是(填序号) _______________。
① 定容时俯视刻度线观察液面               ② 容量瓶使用时未干燥
③ 定容后经振荡、摇匀、静置，发现液面低于刻度线，再加蒸馏水补至刻度线
④ 所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中
⑤ 用量筒量取浓硫酸时仰视读数
（4）检验试剂瓶中的溶液含有SO₄^2-的操作是                                    。

（1）按要求写出下列反应的离子方程式：
① 少量二氧化碳通入澄清石灰水                                              。
② 硫酸氢钠与过量氢氧化钡溶液混合                                       。
③ 熔融状态下NaHSO₄电离方程式                                                   。
（2）①用双线桥表示下列氧化还原反应电子转移：
2KMnO₄＋16HCl(浓)＝2KCl＋2MnCl₂＋5Cl₂↑＋8H₂O
②配平下面方程式：
KMnO₄+   H₂O₂+    H₂SO₄  —       K₂SO₄ +       MnSO₄ +       O₂↑+       H₂O

铁、铜单质及其化合物应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl₂·2H₂O)，为制取纯净的CuCl₂·2H₂O，首先将其制成水溶液，然后按如图步骤进行提纯：

已知Cu^2＋、Fe^3＋和Fe^2＋的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH，见下表：

	Fe^3^＋	Fe^2^＋	Cu^2^＋
氢氧化物开始沉淀时的pH	1.9	7.0	4.7
氢氧化物完全沉淀时的pH	4	9.0	6.7

（1） 最适合作氧化剂X的是__________，。
A．K₂Cr₂O₇      B．NaClO    C．H₂O₂         D．KMnO₄
（2）加入氧化剂的目的是_______________。
（3）加入的物质Y是___（写化学式），目的是调节溶液的pH。根据信息，溶液的pH范围应为    。
（4）当c（Fe³⁺）=10^-5mol/L时，认为沉淀完全，则Fe（OH）₃的Ksp=       
（5）结合方程式和必要文字说明解释不能将溶液III直接蒸发结晶得到CuCl₂·2H₂O晶体的原因_____。
（6）在饱和氯化铁溶液中加入碳酸钙粉末，发现碳酸钙逐渐溶解，同时还产生的现象有_______。

金属冶炼和金属化合物处理常涉及氧化还原反应。

（1）若用惰性电极电解饱和NaCl溶液一段时间当阳极产生56 mL（标准状况下）气体，电解后溶液体积为500 mL时，求所得溶液在25℃时的pH =__________。
（2）利用反应2Cu+O₂+2H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O可以制备CuSO₄，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为     。
（3）右图为电解精炼银的示意图，        （填a或b）极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为         。

M是一种治疗直肠癌和小细胞肺癌药物的主要成分，其结构为
。（不考虑立体结构，其中R为 ），M的一种合成路线如下（部分反应试剂和条件省略）。

完成下列填空：
（1）写出反应类型： 反应①_____________，反应③_________________；
（2）写出反应试剂和反应条件：反应②_________________ ， 反应④____________________；
（3）写出结构简式：B_____________________，  C_________________________；
（4）写出一种满足下列条件A的同分异构体的结构简式
a．能与FeCl₃溶液发生显色反应；
b．能发生银镜反应；
c．分子中有5种不同化学环境的氢原子
_____________________________________________________________。
（5）丁烷氯代可得到2-氯丁烷，设计一条从2－氯丁烷合成1，3－丁二烯的合成路线。（合成路线常用的表示方式为：）
__________________________________________________________________________。

增塑剂(DEHP)存在如下图所示的转化关系，其中A是对二甲苯(英文名称p­xylene，缩写为PX)的一种同分异构体。

（1）B的苯环上存在2种不同化学环境的氢原子，则B的结构简式：_________________。
（2）D分子所含官能团：____________(填名称)。
（3）C分子有1个碳原子连接乙基和正丁基，DEHP的结构简式：__________________。
（4）F是B的一种同分异构体，具有如下特征：
a．是苯的邻位二取代物；    b．遇FeCl₃溶液显示特征颜色；   c．能与碳酸氢钠溶液反应。
写出F与NaHCO₃溶液反应的化学方程式：___________________________________。

化合物A最早发现于酸牛奶中，它是人体内糖类代谢的中间体。可由马铃薯、玉米淀粉等发酵制得。A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A在某种催化剂的存在下进行氧化，其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下，A可发生如图所示的反应。

试回答下列问题：
（1）写出下列有机物的结构简式：B______________________，D______________________。
（2）写出下列化学反应方程式以及反应所属类型：
A→E的化学方程式：_________________________________；反应类型：__________；
A→F的化学方程式：_________________________________；反应类型：__________。

有以下一系列反应，最终产物为草酸。已知B的相对分子质量比A的大79。

试回答下列问题：
（1）B的结构简式为__________， B→C的反应类型__________；
E→F的化学方程式：____________________________________________________。
（2）由B发生水解反应或C与H₂O发生加成反应均生成化合物G。在乙二酸、水、苯酚、G四种分子中，羟基上氢原子的活泼性由强到弱的顺序是（请用“＞”将四种物质的化学式连接起来表示）________________________________________________。
（3）MTBE是一种重要的汽油添加剂，它是1-戊醇的同分异构体，又与G的某种同分异构体互为同系物，且分子中含有四个相同的烃基。则MTBE的结构简式为_________，它的同类别同分异构体有___________种（包括它本身）。