【題目】工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃硫酸。為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng),某學(xué)習(xí)小組進行了以下探究活動:
(1)將已去除表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)放入冷濃硫酸中,10分鐘后移入硫酸銅溶液中,片刻后取出觀察,鐵釘表面無明顯變化,其原因是___。
(2)另稱取鐵釘6.0g放入15.0ml濃硫酸中,加熱,充分應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y。
①甲同學(xué)認為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+,若要確認其中的Fe2+,應(yīng)選用___(選填序號)。
a.KSCN溶液和氯水 b.K3Fe(CN)6溶液 c.濃氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同學(xué)取336ml(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體Y通入足量溴水中,發(fā)生反應(yīng):SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,然后加入足量BaCl2溶液,經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體2.33g。由此推知氣體Y中SO2的體積分?jǐn)?shù)為___。分析上述實驗中SO2體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果,丙同學(xué)認為氣體Y中還可能含有H2和Q氣體(Q不考慮水蒸氣)。為此設(shè)計了下列探究實驗裝置(圖中夾持儀器省略)。
(3)裝置B中試劑的作用是___。
(4)如果氣體Y中含有H2,預(yù)計實驗現(xiàn)象應(yīng)是___。
(5)認為氣體Y中還含有Q的理由是___(用化學(xué)方程式表示)。
(6)為確認Q的存在,需在裝置中添加M于___(選填序號)。
a.A之前 b.A-B間 c.B-C間 d.C-D間
【答案】鐵釘表面形成致密的氧化物薄膜,阻止鐵和硫酸銅反應(yīng) bd 66.7% 檢驗SO2是否除盡 D中固體由黑變紅和E中固體由白變藍 C+2H2SO4(濃)CO2+2SO2↑+2H2O c
【解析】
(1)常溫條件下,鐵與濃硫酸能產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象;
(2)根據(jù)亞鐵離子的性質(zhì)選取試劑,亞鐵離子有還原性,可用強氧化性的物質(zhì)檢驗,且必須有明顯的實驗現(xiàn)象;
(3)二氧化硫能使品紅溶液褪色,從而檢驗二氧化硫是否存在;
(4)根據(jù)氫氣的性質(zhì)分析,氫氣具有還原性,能還原黑色的氧化銅而生成水,水能使白色的無水硫酸銅變藍;
(5)根據(jù)鐵釘?shù)某煞址治觯F釘中的鐵和碳在加熱條件下都能與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng);
(6)根據(jù)二氧化硫和二氧化碳的性質(zhì)分析選擇位置。
(1)鐵釘放入冷硫酸中,濃硫酸有較強的氧化性能使鐵釘鈍化阻止反應(yīng)進一步進行;
(2)①亞鐵離子能使酸性高錳酸鉀褪色,溶液中已經(jīng)有三價鐵離子,選擇a會造成干擾,b能檢驗三價鐵離子的存在,選c生成兩種沉淀,受氫氧化鐵沉淀顏色的影響無法分辨;
②SO2具有還原性,通入足量溴水中,發(fā)生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,生成的硫酸遇到氯化鋇會產(chǎn)生白色沉淀,則n(混合氣體)==0.015mol;
n=0.01mol,所以二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為:×100%=66.7%;
(3)A除去二氧化硫,二氧化硫能使品紅溶液褪色,所以B可以檢驗A中是否完全除去二氧化硫;
(4)氫氣還原氧化銅會生成水蒸氣能使白色的硫酸銅粉末變藍色,同時有紅色的銅單質(zhì)生成;
(5)在加熱時,鐵釘中不僅鐵和濃硫酸反應(yīng),碳也和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、二氧化碳和水,反應(yīng)方程式為:C+2H2SO4(濃)CO2+2SO2↑+2H2O;
(6)Q為二氧化碳,二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁,選擇a或b受二氧化硫的影響無法判斷二氧化碳的存在,選d時二氧化碳被堿石灰吸收,故選c;
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【題目】為了測定某有機物A的結(jié)構(gòu),做如下實驗:
①將2.3 g該有機物完全燃燒,生成0.1 mol CO2和2.7 g水;
②用質(zhì)譜儀測定其相對分子質(zhì)量,得如圖一所示的質(zhì)譜圖;
③用核磁共振儀處理該化合物,得到如圖二所示圖譜,圖中三個峰的面積之比是1∶2∶3。試回答下列問題:
(1)有機物A的相對分子質(zhì)量是________。
(2)有機物A的實驗式是________。
(3)A的分子式是_______________________________________。
(4)A的結(jié)構(gòu)簡式為___________________________________________。
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【題目】三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)易溶于水,難溶于乙醇,可作為有機反應(yīng)的催化劑。實驗室可用鐵屑為原料制備,相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
Fe +H2SO4 = FeSO4 +H2↑
FeSO4 + H2C2O4 + 2H2O =FeC2O4·2H2O↓+ H2SO4
2FeC2O4·2H2O + H2O2 + H2C2O4 + 3K2C2O4 = 2K3[Fe(C2O4)3] + 6H2O
回答下列問題:
(1)鐵屑中常含硫元素,因而在制備FeSO4時會產(chǎn)生有毒的H2S氣體,該氣體可用氫氧化鈉溶液吸收。下列吸收裝置正確的是________(選填序號);
(2)在將Fe2+氧化的過程中,需控制溶液溫度不高于40℃,理由是________;
(3)得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,再想獲得其晶體,常加入_____溶劑(填編號)
a. 冰水 b. 無水乙醇 c. 四氯化碳
(4)晶體中所含結(jié)晶水可通過重量分析法測定,主要步驟有:①稱量,②置于烘箱中脫結(jié)晶水,③冷卻,④稱量,⑤重復(fù)②~④步,⑥計算。
步驟⑤也被稱做________操作,其目的是____________________________;
(5)重量分析法測定時,步驟③未在干燥器中進行,那么測得的晶體中所含結(jié)晶水含量________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”);
(6)三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體用重量分析法測定時,2.810g的晶體經(jīng)操作最終獲得了2.480g無水物,則此次測定的相對誤差為____________。
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【題目】已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量121 kJ。且氧氣中1 mol O=O鍵完全斷裂時吸收熱量496 kJ,水蒸氣中1 mol H-O鍵形成時放出熱量463 kJ,則氫氣中1mol H-H鍵斷裂時吸收熱量為( )
A.920 kJB.557 kJC.188 kJD.436 kJ
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【題目】研究發(fā)現(xiàn),硝酸越稀,還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低。某同學(xué)取適量的鐵粉和鋁粉的混合物與足量很稀的硝酸充分反應(yīng),無氣體放出。在反應(yīng)結(jié)束后的溶液中,逐滴加入4mol/LNaOH溶液,所加NaOH溶液的體積(ml)與產(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量(mol)的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是( )
A.溶液中n(NH4+)=0.012mol
B.混合物中鋁粉與鐵粉物質(zhì)的量的比為1:2
C.測定F點沉淀的質(zhì)量,步驟是:過濾、洗滌、低溫烘干、稱量
D.鋁與該濃度硝酸反應(yīng)的離子方程式為:8Al+30H++3NO3-=8Al3++3NH4++9H2O
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【題目】已知A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)的常見物質(zhì),且A、B、C均含有同一種元素。在一定條件下它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)中的H2O已略去)。請回答下列問題:
(1)若A可用于自來水消毒,D是生產(chǎn)、生活中用量最大、用途最廣的金屬單質(zhì),加熱蒸干B的溶液不能得到B。則B的化學(xué)式為__。
(2)若D是氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品之一,B有兩性,則反應(yīng)②的離子方程式是__。
(3)若A、C、D都是常見氣體,C是導(dǎo)致酸雨的主要氣體,則反應(yīng)③的化學(xué)方程式為___。
(4)若A的焰色反應(yīng)呈黃色,D為二氧化碳,則反應(yīng)②的離子方程式是___。
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【題目】苯佐卡因是局部麻醉藥,常用于手術(shù)后創(chuàng)傷止痛、潰瘍痛等,其結(jié)構(gòu)簡式為。下列關(guān)于苯佐卡因的敘述正確的是
A. 分子式為C9H14NO2
B. 苯環(huán)上有2個取代基,且含有硝基的苯佐卡因的同分異構(gòu)體有9種
C. 1mol該化合物最多與4mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)
D. 分子中將氨基轉(zhuǎn)化成硝基的反應(yīng)為氧化反應(yīng)
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【題目】研究 CO、CO2 的回收利用既可變廢為寶,又可減少碳的排放;卮鹣铝袉栴}:
(1)T1 K 時,將 1mol 二甲醚引入一個抽空的 50L 恒容容器中,發(fā)生分解反應(yīng):CH3OCH3(g) CH4(g)+H2(g)+CO(g) ,在不同時間測定容器內(nèi)的總壓,所得數(shù)據(jù)見下表:
由表中數(shù)據(jù)計算:0~5.0 min 內(nèi)的平均反應(yīng)速率 v(CH3OCH3)=__________,該溫度下平衡常數(shù) K=_______________ 。
(2)在 T2 K、1.0×104 kPa 下,等物質(zhì)的量的 CO 與 CH4 混合氣體發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+CH4(g) CH3CHO(g),反應(yīng)速率 v正 v逆=k正p(CO)p (CH4)-k逆p(CH3CHO),k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù),P為氣體的分壓(氣體分壓P=氣體總壓 P總×體積分?jǐn)?shù))。用氣體分壓表示的平衡常數(shù) Kp=4.5×10-5(kPa)-1,則 CO 轉(zhuǎn)化率為 20%時,=____________。
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【題目】氫原子是最輕的原子,人們曾預(yù)言它可能是所有元素之母。碳是地球上組成生命的最基本的 元素之一。按要求回答:
(1)宇宙中含量最多的元素是氫和______。基態(tài)碳原子的核外電子占有______個原子軌道。
(2)光化學(xué)煙霧中除了含有 NOx 外,還含有 HCOOH、(PAN)等二次污染物。
①PAN 中 C 的雜化方式有______。1mol PAN 中含有的σ鍵數(shù)目為______。組成PAN 的元素的電負性大小順序為______。
②相同壓強下,HCOOH 的沸點比 CH3OCH3______(填“高”或“低”),
(3)水溶液中有 H3O+、H5O2+ 、H9O4 + 等微粒的形式。請畫出 H5O2 的結(jié)構(gòu)式:______。
(4)硅和碳在同一主族。下圖為 SiO2 晶胞中 Si 原子沿 z 軸方向在 xy 平面的投影圖(即俯視圖),其 中 O原子略去,Si 原子旁標(biāo)注的數(shù)字表示每個 Si 原子位于 z 軸的高度,則 SiA 與 SiB 之間的距離是______nm。
(d 的單位為 nm)
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