二、解答题(共5小题)
23.利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气,既价廉又环保.(1)工业上可用组成为K2O•M2O3•2RO2•nH2O的无机材料纯化制取的氢气①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期,两种元素原子的质子数之和为27,则R的原子结构示意图为 ②常温下,不能与M单质发生反应的是 (填序号)a.CuSO4溶液 b.Fe2O3 c.浓硫酸 d.NaOH溶液 e.Na2CO3固体(2)利用H2S废气制取氢气来的方法有多种①高温热分解法已知:H2S(g)⇌H2(g)+1/2S2(g)在恒温密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验.以H2S起始浓度均为cmol•L-1测定H2S的转化率,结果见右图.图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率.据图计算985℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K= ;说明随温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因: ②电化学法该法制氢过程的示意图如右.反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式,其目的是 ;反应池中发生反应的化学方程式为 .反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为
24.二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂.(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法.①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质.其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的 BaCl2 (填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去.经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-,其原因是
【已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=5.1×10-9】②该法工艺原理如图.其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2.工艺中可以利用的单质有 (填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为 .(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2.完成反应的化学方程式:
(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-.处理含CN-相同时的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的 倍.
25.固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂.某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:甲:Mg(NO3)2、NO2、O2 乙:MgO、NO2、O2 丙:Mg3N2、O2丁:MgO、NO2、N2(1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是 .查阅资料得知:2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):(2)实验过程①仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E中有气泡连续放出,表明
②称取Mg(NO3)2固体3.7g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目的是
;关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先 然后固定在管中固体部位下加热.③观察到A中有红棕色气体出现,C、D中未见明显变化.④待样品完全分解,A装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0g.⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象.(3)实验结果分析讨论①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想 是正确的.②根据D中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应: (填写化学方程式),溶液颜色会退去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检侧到的原因是 .③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步研究.
31.(1)依据第2周期元素第一电离能的变化规律,参照右图B、F元素的位置,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置.(2)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到:2NH3+3F2==Cu===NF3+3NH4F①上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有 (填序号).a.离子晶体b.分子晶体c.原子晶体d.金属晶体②基态铜原子的核外电子排布式为 (3)BF3与一定量水形成(H2O)2•BF3晶体Q,Q在一定条件下可转化为R:①晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及 (填序号).a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.金属键 e.氢键 f.范德华力②R中阳离子的空间构型为 ,阴离子的中心原子轨道采用 杂化.(4)已知苯酚()具有弱酸性,其Ka=1.1×10-10;水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键.据此判断,相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸) Ka(苯酚)(填“>”或“<”),其原因是 .
32.已知:为合成某种液晶材料的中间体M,有人提出如下不同的合成途径(1)常温下,下列物质能与A发生反应的有 (填序号)a.苯 b.Br2/CCl4c.乙酸乙酯 d.KMnO4/H+溶液(2)M中官能团的名称是 ,由C→B反应类型为 (3)由A催化加氢生成M的过程中,可能有中间生成物和 (写结构简式)生成(4)检验B中是否含有C可选用的试剂是 (任写一种名称).(5)物质B也可由C10H13Cl与NaOH水溶液共热生成,C10H13Cl的结构简式为 .(6)C的一种同分异构体E具有如下特点:a.分子中含-OCH2CH3 b.苯环上只有两种化学环境不同的氢原子写出E在一定条件下发生加聚反应的化学方程式
参考答案与试题解析
一、选择题(共7小题,每小题6分,共42分)
6.(6分)(2013•福建)化学与社会、生产、生活紧切相关.下列说法正确的是()
A.石英只能用于生产光导纤维
B.从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现
C.为了增加食物的营养成分,可以大量使用食品添加剂
D.“地沟油”禁止食用,但可以用来制肥皂
考点:硅和二氧化硅;海水资源及其综合利用;常见的食品添加剂的组成、性质和作用
专题:化学应用.
分析:A.石英的主要成分是二氧化硅;B.从海水中可以提取氯化钠;C.食品添加剂应适量添加;D.“地沟油”主要成分是油脂.
解答:解:A.石英的主要成分是二氧化硅,纯净的二氧化硅用于生产光导纤维,结晶的二氧化硅(如水晶、玛瑙等)用作饰物,故A错误; B.从海水中提取蒸馏水和盐时,通过蒸馏、蒸发等物理变化就能实现,提取溴、碘、镁等物质时,必须通过化学反应才能实现,故B错误;C.食品添加剂应适量添加,过量会对人体产生危害,故C错误;D.“地沟油”禁止食用,但其主要成分是油脂,在碱性溶液中发生水解反应,又称皂化反应,可用于制取肥皂,故D正确.故选D.
点评:本题考查二氧化硅的用途、物质的分离、食品添加剂、油脂等,难度不大,注意“地沟油”禁止食用,但其主要成分是油脂,在碱性溶液中发生水解反应,又称皂化反应,可用于制取肥皂.
7.(6分)(2013•福建)下列关于有机化合物的说法正确的是()
A.乙酸和乙酸乙酯可用Na2CO3溶液加以区别
B.戊烷(C5H12)有两种同分异构体
C.乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键
D.糖类、油脂和蛋白质均可发生水解反应
考点:有机物的鉴别;同分异构现象和同分异构体;油脂的性质、组成与结构;氨基酸、蛋白质的结构和性质特点
专题:有机物的化学性质及推断;有机物分子组成通式的应用规律.
分析:A.乙酸可与碳酸钠反应,乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液;B.戊烷有3种同分异构体;C.聚乙烯和苯分子中不含碳碳双键;D.单糖不能发生水解.
解答:解:A.酸可与碳酸钠反应,乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,二者现象不同,可鉴别,故A正确;B.戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种同分异构体,故B错误;C.聚乙烯和苯分子中不含碳碳双键,故C错误;D.糖中的单糖不能发生水解,故D错误.故选A.
点评:本题考查较为综合,涉及有机物的鉴别、同分异构体、有机物结构和性质等知识,题目难度不大,注意相关基础知识的积累.
8.(6分)(2013•福建)室温下,对于0.10mol•L﹣1的氨水,下列判断正确的是()
A.与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3++3OH﹣═Al(OH)3↓
B.加水稀释后,溶液中c(NH4+)•c(OH﹣)变大
C.用HNO3溶液完全中和后,溶液不显中性
D.其溶液的pH=13
考点:弱电解质在水溶液中的电离平衡
专题:电离平衡与溶液的pH专题.
分析:A.弱电解质要写化学式,且氢氧化铝不溶于弱碱;B.加水稀释促进一水合氨电离,但铵根离子、氢氧根离子浓度都减小;C.硝酸铵是强酸弱碱盐,其溶液呈酸性;D.一水合氨是弱电解质,在氨水中部分电离.