- 化学反应与能量
- 共1152题
35.请从35-37题中任选一题作答。
35.【化学——选修2:化学与技术】
普通纸张的成分是纤维素,在早期的纸张生产中,常采用纸表面涂敷明矾的工艺,以填补其表面的微孔,防止墨迹扩散,请回答下列问题:
(1)人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损,严重威胁纸质文物的保存。经分析检验,发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关,其中的化学原理是______。为防止纸张的酸性腐蚀,可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂,该工艺原理的化学(离子)方程式为______。
(2)为了保护这些纸质文物,有人建议采取下列措施:
①喷洒碱性溶液,如稀氢氧化钠溶液或氨水等,这样操作产生的主要问题是______。
②喷洒Zn(C2H5)2。Zn(C2H5)2可以与水反应生成氧化锌和乙烷。用化学(离子)方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理______。
(3)现代造纸工艺常用钛白粉(TiO2)替代明矾,钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿主要成分(FeTiO3)为原料按下过程进行的,请完成下列化学方程式
36.[化学——选修3:物质结构与性质]
血红素中含有C、O、N、Fe五种元素。回答下列问题:
⑴C、N、O、H四种元素中电负性最小的是______(填元素符合),写出基态Fe原子的核外电子排布式______。
⑵下图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分――血红素的结构式。血红素中N原子的杂化方式有______,在右图的方框内用“→”标出Fe2+的配位键。
⑶NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO ________ FeO(填“<”或“>”);
⑷N与H形成的化合物肼(N2H4)可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:
若该反应中有4mol N—H键断裂,则形成的键有___________mol。
⑸根据等电子原理,写出CN—的电子式______, 1 mol O22+中含有的π键数目为______。
⑹铁有δ、γ、α三种同素异形体,γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为______,δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为______。
37.[化学——选修5:有机化学基础]
聚酯纤维在服装、室内装饰和工业领域中有广泛应用。下图是合成某种聚酯纤维H的流程图。
已知:①A、D为烃;
②G的相对分子质量为166,其中含碳57.8%,含氢3.6%,其余为氧;G能与NaHCO3溶液反应且含有苯环;E、G分子中均只有两种类型的氢原子,且E分子中两种类型的氢原子的个数比为1:1。
(1)①、③ 的反应类型依次为 ________ 、 ________ ;
(2)B的名称为: ________ ;E的结构简式为: ________ ;
(3)写出下列化学方程式:
② ________ ;
⑥ ________ ;
(4)F有多种同分异构体,写出同时符合下列条件的所有同分异构体的结构简式 ________ ;
a.含有苯环且苯环上只有2个取代基
b.能与NaOH溶液反应
c.在Cu催化下与O2反应的产物能发生银镜反应
正确答案
35、
(1)明矾水解产生酸性环境,在酸性条件下纤维素水解,使高分子链断裂;
CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;
(2)①过量的碱同样可能会导致纤维素水解,造成书籍污损
②Zn(C2H5)2+ H2O=ZnO+2C2H6↑、ZnO+2H+=Zn2++H2O;
(3)2 6 7 2 2 6; 1 1 1 2
36、
⑴H (1分) [Ar]3d64S2(2分)
⑵sp2 sp3 (2分) 如图(2分)
⑶ 3(1分)
⑷ > (1分)
⑸ CN—的电子式(2分) 2NA(2分)
⑹4 (1分) 4∶3(1分)
37.
(1)加成反应 取代反应 (2分)
(2)1,2-二氯乙烷 (2分)
(3)CH2BrCH2Br+2NaOH CH2OHCH2OH+2NaBr ( 3分)
解析
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知识点
24.铁及其化合物有重要用途,如聚合硫酸铁[Fe2(0H)n(S04)3-n/2]m是一种新型高效的水处理混凝剂,而高铁酸钾(其中铁的化合价为+6)是一种重要的杀菌消毒剂,某化学探究小组设计如下方案制备上述两种产品:
请回答下列问题:
(1)检验固体铁的氧化物中铁的化合价,应使用的试剂是( )(填标号)
A.稀硫酸 B.稀硝酸
C.KSCN溶液 D.酸性高锰酸钾溶液
(2)在溶液Ⅰ中加入NaClO3,写出其氧化Fe2+的离子方程式:( ) 。
(3) Fe2O3与KNO3和KOH的混合物加热共融可制得高铁酸鉀。完成并配平下列化学方程式:
(4)为测定溶液I中铁元素的总含量,实验操作:准确量取20.00mL溶液I于带塞锥形瓶中,加入足量H2O2,调节pH<3,加热除去过量H2O2;加入过量KI充分反应后,再用 O.1OOOmol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。
已知:
①写出滴定选用的指示剂( ) ,滴定终点观察到的现象 ( )。
②溶液Ⅰ中铁元素的总含量为( )g·L-1。若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测定的铁元素的含量将会( ) (填“偏高” “偏低” “不变”)。
24.铁及其化合物有重要用途,如聚合硫酸铁[Fe2(0H)n(S04)3-n/2]m是一种新型高效的水处理混凝剂,而高铁酸钾(其中铁的化合价为+6)是一种重要的杀菌消毒剂,某化学探究小组设计如下方案制备上述两种产品:
请回答下列问题:
(1)检验固体铁的氧化物中铁的化合价,应使用的试剂是 (填标号)
正确答案
银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下的:
(1)电解精练银时,阴极反应式为 ;滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为
(2)固体混合物B的组成为 ;在省城固体B的过程中,余姚控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为 。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为 mol CuAlO2,至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液 L.
(5)CuSO2溶液也可用于制备胆矾,其基本操作时 、过滤、洗涤和干燥。
正确答案
见解析
解析
⑴Ag++e-= Ag 2NO+O2=2NO2
⑵未煮沸之前是Cu(OH)2和Al(OH)3,根据Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃可知B为Al(OH)3和CuO. Al(OH)3+OH-=AlO-+2H2O
⑶根据化合价来配平:反应前Cu为+2价,反应后为+1,化合价降低,Al没有变化,所以另外的升高,只能是生成氧气。4CuO + 2Al2O3 4CuAlO2 + O2 ↑
⑷ 由铜元素守恒得(5000x63.5%)mol/64=50.0mol。则CuAlO2为50.0mol,由Al元素守恒,得Al2(SO4)3为25.0mol,所以需要体积为25.0L
⑸蒸发浓缩、冷却结晶
知识点
下列有关氧化还原反应的说法正确的是
正确答案
解析
略
知识点
氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr相比较,水的作用不相同的是
正确答案
解析
题知反应中水既非氧化剂又非还原剂,A项、B项中水既非氧化剂又非还原剂,C项中水为还原剂,D项中水为氧化剂。
知识点
甲同学进行Fe2+还原性的实验,针对异常现象进行探究。
步骤一:制取FeCl2溶液。向0.1 mol•L-1 FeCl3溶液中加足量铁粉振荡,静置后取上层清液,测得pH<1。
实验二:向2 mL FeCl2溶液中滴加2滴0.1 mol•L-1 KSCN溶液,无现象;再滴加5滴5% H2O2溶液(物质的量浓度约为1.5 mol•L-1、pH约为5),观察到溶液变红,大约10秒左右红色褪去,有气体生成(经检验为O2)。
(1)用离子方程式表示步骤二中溶液变红的原因: 、 。
(2)甲探究步骤二中溶液褪色的原因:
I. 取褪色后溶液两份,一份滴加FeCl3溶液无现象;另一份滴加KSCN溶液出现红色;
II.取褪色后溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀。
III. 向2 mL 0.1 mol•L-1 FeCl3溶液中滴加2滴0.1 mol•L-1 KSCN溶液,变红,通入O2,无明显变化。
① 实验I的说明 ;②实验III的目的是 。
得出结论:溶液退色的原因是酸性条件下H2O2将SCN-氧化成SO42-。
(3)甲直接用FeCl2·4H2O配制 ① mol•L-1 的FeCl2溶液,重复步骤二中的操作,发现液体红色并未褪去。进一步探究其原因:
I.用激光笔分别照射红色液体和滴加了KSCN溶液的FeCl3溶液,前者有丁达尔效应,后者无。测所配FeCl2溶液的pH,约为3。由此,乙认为红色不褪去的可能原因是 ② 。
II.查阅资料后推测,红色不褪去的原因还可能是pH较大时H2O2不能氧化SCN-。乙利用上述部分试剂,通过实验排除了这一可能。乙的实验操作及现象是:
正确答案
见解析。
解析
(1)2Fe2++ H2O2 + 2H+ === 2Fe3++ 2H2O Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(不写可逆号不扣分)
(2)①溶液红色褪去是因为SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应
②排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能
(3)
①0.15
②H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,pH增大促进Fe3+水解形成红色Fe(OH)3胶体
③取2 mL BaCl2溶液,滴加2滴0.1 mol·L-1KSCN溶液和5滴5% H2O2溶液(多答盐酸或答酸化BaCl2溶液为0分,答错一种试剂即为0分)
④无明显现象
知识点
某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式:SO2+2NaOH = ________________。
(2)反应Cl2+Na2SO3+2 NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________________。
(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl、OH
和SO
,请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气的CO2的影响)。
① 提出合理假设 。
假设1:只存在SO32-;假设2:既不存在SO32-也不存在ClO;假设3:_____________。
② 设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:3moLL-1H2SO4、1moL
L-1NaOH、0.01mol
L-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液。
正确答案
(1)Na2SO3+H2O
(2)Na2SO3
(3) ①只存在ClO-
②
解析
略
知识点
某同学欲在实验室中对Fe3+与I-的反应进行探究,实现Fe2+与Fe3+的相互转化。
(1)该同学最初的实验操作和现象如下:
①实验I的现象为 。
②FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为 。
(2)该同学分析了导致实验II现象的可能原因,并对实验方案进行了改进。改进后的
实验操作和现象如下:
根据实验III,甲同学认为Fe3+有可能与I-发生氧化还原反应,请结合实验现象用简
明的文字说明他得出上述结论的理由 。
(3)该同学认为需要进一步设计实验证明根据实验III中现象得出的结论。请补全下表中
的实验方案。
(4)上述实验结果表明,Fe3+有可能与I-发生氧化还原反应。进一步查阅资料知,参加反
应的Fe3+与I-的物质的量相同。该同学结合上述实验结论,分析了实验III中加入
KSCN后溶液变红的原因,认为Fe3+与I-反应的离子方程式应写为
。
正确答案
见解析。
解析
(1)① 滴加KSCN后溶液无明显变化,加入氯水后溶液变成红色
② 2Fe2+ + Cl2 === 2Fe3+ + 2Cl-
(2)溶液变成黄色,推测生成了I2
(3)
(4)2Fe3+ + 2I- 2Fe2+ + I2
知识点
发射“嫦娥二号”的长三丙火箭由三个子级构成,其中一子级上部装有液体四氧化二氮(N2O4),下部装有液体偏二甲肼(C2H8N2)。发动机内燃烧的化学方程式为:C2H8N2 +2N2O4→ 3N2+ 2CO2+4H2O,该反应中
正确答案
解析
本题关键在于分析偏二甲肼(C2H8N2)的化合价(C为-1价,N为-3价)。因此在反应C2H8N2 + 2 N2O4 → 3N2 + 2CO2 + 4H2O中,C2H8N2作还原剂,发生氧化反应;N2O4作氧化剂,发生还原反应。
知识点
将0.195g锌粉加入到200mL的0.100 mol·L-1MO2+溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是( )
正确答案
解析
此反应为氧化还原反应,根据得失电子守恒可计算。0.195g锌粉(0.003mol)失去的电子为0.006mol;MO2+中M的化合价为+5,设其降低为+x价,则有:(5-x)×0.02×0.1=0.006,解得x=2。
知识点
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