高中化学试题

已知：过氧化钙与CO₂反应有气体生成，而将SO₂通入过氧化钙粉末中也有气体生成。有人提出：CO₂、SO₂与过氧化钙的反应原理相同，但也有人提出SO₂具有较强的还原性，CO₂无强还原性，反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行判断。
实验一：通过测量气体的体积判断发生的化学反应，实验装置如下

（1）试剂A可以选用_______，试剂B的作用是_______。
（2）装置E用于测定氧气的体积，请在方框中画出装置图。
（3）实验测得装置C中过氧化钙质量增加了m₁g，装置D质量增加了m₂g，装置E中收集到的气体为VL（已换算成标准状况下），用上述有关测量数据判断，SO₂未被氧化、部分被氧化、完全被氧化的V-m₁关系式。
未被氧化：__________，部分被氧化：__________， 完全被氧化：__________。
若SO₂完全被氧化，写出反应的化学方程式：__________________。
实验二：向一定量的过氧化钠固体中通入足量SO₂，取反应后的固体进行实验探究，以证明过氧化物与SO₂反应的特点。
（4）提出假设：
假设1：反应后固体中只有__________，证明SO₂未被氧化；
假设2：反应后固体中只有__________，证明SO₂完全被氧化；
假设3：______________。
实验探究：
（5）设计实验，证明假设3是正确的，简要回答实验过程、现象和结论：_______。
实验评价：
（6）实验过程中SO₂的通入量直接影响探究实验结果的科学性，请简要说明原因：            。

为探究亚硫酸钠的热稳定性，某研究性学习小组将无水亚硫酸钠隔绝空气加热，并利用受热后的固体试样和下图所示的实验装置进行实验。请回答下列有关问题：

（1）查阅资料：无水亚硫酸钠隔绝空气受热到600℃才开始分解，且分解产物只有硫化钠和另外一种固体。如果加热温度低于600℃，向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量， 在滴加稀盐酸的整个过程中HSO₃^—的物质的量浓度变化趋势为            ；
（2）如果加热温度为700℃，向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量，观察到烧瓶中出现淡黄色沉淀，且有大量气泡产生，则反应生成淡黄色沉淀的离子方程式为           ；此时在B、C两装置中可能观察到的现象为              。
（3）在（2）中滴加足量盐酸后，烧瓶内除Cl^—外，还存在另一种浓度较大的阴离子（X）。为检验该阴离子（X），先取固体试样溶于水配成溶液，然后按以下两种实验方案检验阴离子（X），你认为合理的方案是        （填“甲”或“乙”），请说明另一方案不合理的原因                 。
方案甲：取少量试样溶液于试管中，先加稀HNO₃，再加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，证明该离子存在。
方案乙：取少量试样溶液于试管中，先加稀HCl，再加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，证明该离子存在。
（4）写出Na₂SO₃固体加热到600℃以上分解的化学方程式              。

【化学——选修5：有机化学基础】龙葵醛（）是一种珍贵的香料，广泛应用于香料、医药、染料及农药等行业。以下是以苯为原料生成龙葵醛的一种合成路线（部分反应条件及副产物已略去)：

（1）龙葵醛的分子式为        ，其中含氧官能团的名称是      ；
（2）A物质得到的¹H－NMR谱中有      个吸收峰，B的结构简式可能为          。
（3）反应③的反应类型为         ，反应⑤的反应条件为        。
（4）反应⑥的化学方程式为               。
（5）龙葵醛具有多种同分异构体，其中某些物质有下列特征：a．其水溶液遇FeCl₃溶液呈紫色；b．苯环上的一溴代物有两种；c．分子中没有甲基。写出符合上述条件的物质可能的结构简式（只写两种）：

七水硫酸镁（MgSO₄•7H₂O）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣﹣硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO₃，还含有其他杂质（MgO、SiO₂、Fe₂O₃、FeO、CaO、Al₂O₃、MnO等）．
表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

沉淀物	Al（OH）3	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Mn（OH）2	Mg（OH）2
pH值	5．2	3．2	9．7	10．4	11．2

表2 两种盐的溶解度（单位为g/100g水）

温度/℃	10	30	40	50	60
CaSO4	0．19	0．21	0．21	0．20	0．19
MgSO4•7H2O	30．9	35．5	40．8	45．6	/

硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：

根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：
（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH=5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn²⁺氧化成MnO₂，反应的离子反应方程式为      ．加热煮沸的主要目的是      ．
（2）沉淀B中除MnO₂、SiO₂外还含有      （填化学式）等物质．
（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe³⁺的实验方法是                ；
（4）沉淀C的化学式是      ．过滤Ⅲ需趁热过滤的理由是      ．

Na₂S₂O₃俗称大苏打（海波）是重要的化工原料。用Na₂SO₃和硫粉在水溶液中加热反应，可以制得Na₂S₂O₃。已知10℃和70℃时，Na₂S₂O₃在100g水中的溶解度分别为60．0g和212g。常温下，从溶液中析出的晶体是Na₂S₂O₃·5H₂O。
现实验室欲制取Na₂S₂O₃·5H₂O晶体（Na₂S₂O₃·5H₂O的分子量为248）步骤如下：
①称取12．6g Na₂SO₃于烧杯中，溶于80．0mL水。
②另取4．0g硫粉，用少许乙醇润湿后，加到上述溶液中。
③（如图所示，部分装置略去），水浴加热，微沸，反应约1小时后过滤。

④滤液在经过           、           后析出Na₂S₂O₃·5H₂O晶体。
⑤进行减压过滤并干燥。
（1）仪器B的名称是________。其作用是_____________。加入的硫粉用乙醇润湿的目的是             。
（2）步骤④应采取的操作是            、            。
（3）滤液中除Na₂S₂O₃和可能未反应完全的Na₂SO₃外，最可能存在的无机杂质是        。如果滤液中该杂质的含量不很低，其检测的方法是：                   。
（4）为了测产品的纯度，称取7．40g 产品，配制成250mL溶液，用移液管移取25．00mL于锥形瓶中，滴加淀粉溶液作指示剂，再用浓度为0．0500mol/L 的碘水，用        （填“酸式”或“碱式”）滴定管来滴定（2S₂O₃^2－+ I₂＝ S₄O₆^2－+ 2I^－），滴定结果如下：

滴定次数	滴定前读数（mL）	滴定滴定后读数（mL）
第一次	0．30	31．12
第二次	0．36	31．56
第三次	1．10	31．88

则所得产品的纯度为            ，你认为影响纯度的主要原因是（不考虑操作引起误差）         。

为验证氧化性Cl₂>Fe³⁺> SO₂，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和A中加热装置已略，气密性已检验）。

实验过程：
I．打开弹簧夹K₁～K₄，通入一段时间N2，再将T型导管插入B中，继续通入N₂，然后关闭K₁、K₃、K₄。
Ⅱ．打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热。
Ⅲ．当B中溶液变黄时，停止加热，关闭K₂。
Ⅳ．打开活塞b，使约2 mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。
V．打开K₃和活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后关闭K₃。
Ⅵ．更新试管D，重复过程Ⅳ，检验B溶液中的离子。
（1）过程I的目的是____。
（2）检验B中溶液是否还有Fe²⁺的方法之一是：取少量B中溶液于试管中，滴加几滴含有+3价铁元素的配合物溶液，会产生蓝色沉淀．写出该反应的离子方程式____      。
（3）若向第III步B中的黄色溶液中通入H₂S气体，会观察到有淡黄色沉淀生成，写出该反应的离子方程式____。
（4）若将制取的SO₂通入硫酸酸化的高锰酸钾溶液可使溶液褪色，其反应的化学方程式为________。
（5）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如下表所示。他们的检测结果一定不能够证明氧化性Cl₂>Fe³⁺>SO₂的是____（填“甲”、“乙”或“丙”）。

	过程Ⅳ，B溶液中含有的离子	过程Ⅵ，B溶液中 含有的离子
甲	有Fe^3+无Fe^2+	有SO4^2-
乙	既有Fe^3+又有Fe^2+	有SO4^2-
丙	有Fe^3+无Fe^2+	有Fe^2+

（6）将B中的FeCl₂溶液换成100 mLFeBr₂溶液并向其中通入1．12 LCl₂（标准状况下），若溶液中有1/2的Br^一被氧化成单质Br₂，则原FeBr₂溶液中FeBr₂的物质的量浓度为____     mol/L。

高氯酸铵可用于火箭推进剂，实验室可由NaClO等原料制取（部分物质溶解度如下图），其实验流程如下：


（1）氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠的化学方程式为        。
（2）80℃时浸取液冷却至0℃过滤，滤渣的主要成分为         （写化学式）。
（3）反应器中加入氯化铵饱和溶液发生反应的离子方程式为____。
（4）已知：2NH₄ClO₄N₂↑+2O₂↑+Cl₂↑+4H₂O，，现可提供下列试剂：
a．饱和食盐水 
b．浓H₂ SO₄ 
c．NaOH溶液  
d．Mg   
e．Cu   
f．Fe
利用下图装置对高氯酸铵热分解产生的三种气体进行分别吸收或收集。

①E中收集到的气体可能是____（填化学式）。
②A、B、C中盛放的药品依次可以是____（选填：I、Ⅱ、Ⅲ）。
I．a、b、d        Ⅱ．c、b、e          Ⅲ．b、c、f
（5）过滤用到的主要玻璃仪器是______。

【化学——选修有机化学基础】呋喃酚是合成农药的重要中间体，其合成路线如下：

（1）A物质核磁共振氢谱共有        个峰，B→C的反应类型是               。
（2）已知X的分子式为C₄H₇C1，写出A→B的化学方程式：            。
（3）Y是X的同分异构体，分子中无支链且不含甲基，则Y的名称（系统命名）是      。
（4）下列有关化合物C、D的说法正确的是        。
①可用氯化铁溶液鉴别C和D       ②C和D含有的官能团完全相同
③C和D互为同分异构体           ④C和D均能使溴水褪色
（5）E的同分异构体很多，写出两种符合下列条件的芳香族同分异构体的结构简
式：           、          。
①环上的一氯代物只有一种   
②含有酯基   
③能发生银镜反应

运用相关原理，回答下列各小题：
（1）25℃时，某FeCl₃溶液的pH=2，则此溶液中由水电离产生的c（OH^-）=       ；用离子方程式表示FeCl₃溶液用于净水的原因：          。
（2）已知K_sp（AgCl）=1.8×10^﹣10，若向50mL0.018mol•L^﹣1的AgNO₃溶液中加50mL 0.020mol•L^﹣1的盐酸，混合后溶液中Ag⁺的浓度为         。
（3）NH₄HSO₄在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。现向100 mL 0.1 mol·L^－1NH₄HSO₄ 溶液中滴加0.1 mol·L^－1NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。试分析图中a、b、c、d、e五个点，

①水的电离程度最大的是_________；
②其溶液中c（OH^-）的数值最接近NH₃·H₂O的电离常数K数值的是       ；
③在c点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是           。

利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料．LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得．

（1）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液．B极区电解液为      溶液（填化学式），阳极电极反应式为      ，电解过程中Li⁺向      电极迁移（填“A”或“B”）．
（2）利用钴渣[含Co（OH）₃、Fe（OH）₃等]制备钴氧化物的工艺流程如下：

Co（OH）₃溶解还原反应的离子方程式为      ，铁渣中铁元素的化合价为    ，在空气中煅烧CoC₂O₄生成钴氧化物和CO₂，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO₂的体积为1.344L（标准状况），则钴氧化物的化学式为     。

（NH₄）₂SO₄是常用的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。
【查阅资料】（NH₄）₂SO₄在260℃和400℃时分解产物不同。
【实验探究】该小组拟选用如图所示装置进行实验（夹持和加热装置略）

实验1：连接装置A﹣B﹣C﹣D，检查气密性，按图示加入试剂（装置B盛0.5000mol/L盐酸 70.00mL）通入N₂排尽空气后，于260℃加热装置A一段时间，停止加热，冷却，停止通入N₂．品红溶液不褪色。取下装置B，加入指示利．用0.2000moI/LNaOH溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗NaOH溶液25.00mL，经检验滴定后的溶液中无SO₄^2﹣。
（1）仪器X的名称是         ．
（2）滴定前，下列操作的正确顺序是       （填字母编号）．
a．盛装 0.2000mol/LNaOH溶液       
b．用0.2000mol/L NaOH溶液润洗
c．读数、记录     
d．查漏、清洗    
e．排尽滴定尖嘴的气泡并调整液面
（3）装置B内溶液吸收气体的物质的量是      ．
实验2：连接装置A﹣D﹣B，检查气密性．按图示重新加入试剂；通入N₂排尽空气后，于400℃加热装置A至（NH₄）₂SO₄完全分解无残留物。停止加热，冷却．停止通入N₂，观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SO₃^2﹣无SO₄^2﹣。进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物．
（4）检查装置D内溶液中有SO₃^2﹣ 、无SO₄^2﹣的实验操作和现象是          ．
（5）装置B内溶液吸收的气体是           ．
（6）（NH₄）₂SO₄在400℃分解的化学方程式是         ．

用NH₃催化还原N_xO_y可以消除氮氧化物的污染。
已知：反应I： 4NH₃（g）+6NO（g）  5N₂（g）＋6H₂O（l）  △H₁
反应II： 2NO（g）+O₂（g） 2NO₂（g）           △H₂（且|△H₁| ＝2|△H₂|）
反应III：4NH₃（g）+6NO₂（g） 5N₂（g）＋3O₂（g）＋6H₂O（l）   △H₃
反应I和反应II在不同温度时的平衡常数及其大小关系如下表

温度/K	反应I	反应II	已知：
298	K1	K2
398	K1′	K2′

（1）△H_{3 =}              （用△H_1、△H₂ 的代数式表示）;推测反应III是    反应（填“吸热”或“放热”）
（2）相同条件下,反应I在2L密闭容器内,选用不同的催化剂，反应产生N₂的量随时间变化如图所示。

①计算0～4分钟在A催化剂作用下，反应速率v（NO）=         。
②下列说法不正确的是       。
A．单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡
B．若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡
C．该反应的活化能大小顺序是：E_a（A）>E_a（B）>E_a（C）
D．增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数
（3）一定条件下，反应II达到平衡时体系中n（NO）∶n（O₂）∶n（NO₂）＝2∶1∶2。恒温恒压时，在其它条件不变时，再充入NO₂气体， NO₂体积分数      （填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）电化学气敏传感器可用于监测环境中NH₃的含量，其工作原理示意图如下，溶液中OH^-向电极      移动（填a或b），负极的电极反应式为         。

某化学兴趣小组利用废弃铝矿（含CuO、Al₂O₃及SiO₂），模拟工业上提取铝的工艺，设计如下图所示的简单操作流程：

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）滤渣主要成分的化学式为_________。
（2）灼烧Al（OH）₃时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有_______（填仪器名称）。
（3）溶液Y中要加入稍过量原料A，原料A的化学式是_______。
（4）操作流程中③的离子方程式为_____________。
（5）铝电池性能优越，Al—Ag₂O电池可用作水下动力电源，其原理如图所示：

请写出该电池正极反应式                  。

【选修5：有机化学基础】物质G可用来制备抗凝血药,通过下列路线合成：

（1）物质G的分子式为：    ___________    。
（2）B→C的反应类型是：__________________。
（3）写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式:__________ ____。
（4）物质D的核磁共振氢谱上会出现           个峰（信号）。
（5）E的同分异构体很多，除E外符合下列条件的共       种。
①含苯环且能与氯化铁溶液显色，
②苯环上有两个取代基，
③含酯基。

硼镁泥是一种工业废料，主要成份是MgO（占40%），还有CaO、MnO、Fe₂O₃、FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质，以此为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO₄·7H₂O的流程如下：

已知：某些氢氧化物沉淀的pH如下表所示：

氢氧化物	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Mg（OH）2	9.3	10.8
Fe（OH）2	7.6	9.6
Fe（OH）3	2.7	3.7
Al（OH）3	3.7	4.7

根据题意回答第（1）～（6）题：
（1）在酸解过程中，欲加快酸解时的化学反应速率，请提出两种可行的措施：______、_____。
（2）加入的NaClO可与Mn²⁺反应：Mn²⁺ + ClO^－ + H₂O ＝ MnO₂↓ + 2H⁺ + Cl^－，还有一种离子也会被NaClO氧化，并发生水解，该反应的离子方程式为          。
（3）滤渣的主要成份除含有Fe（OH）₃、Al（OH）₃、MnO₂外，还有         。
（4）已知MgSO₄、CaSO₄的溶解度如下表：

温度（℃）	40	50	60	70
MgSO4	30.9	33.4	35.6	36.9
CaSO4	0.210	0.207	0.201	0.193

“除钙”是将MgSO₄和CaSO₄混合溶液中的CaSO₄除去，根据上表数据，简要说明操作步骤是蒸发浓缩，        。“操作I”是将滤液继续蒸发浓缩，冷却结晶，         ，便得到了MgSO₄·7H₂O。
（5）实验中提供的硼镁泥共100 g，得到的MgSO₄·7H₂O为172.2 g，计算MgSO₄·7H₂O的产率为       （保留两位有效数字）。
（6）金属镁可用于自然水体中铁件的电化学防腐，完成下图防腐示意图，并作相应标注。