【题目】硫的含氧酸有很多种,除常见的硫酸、亚硫酸外,还有很多其他酸,如焦亚硫酸(H2S2O5)、过一硫酸(H2SO5) 和过二硫酸(H2S2O8) 等。过一硫酸是一种一元强酸,可用于游泳池消毒,其结构式如图所示。过二硫酸是一种白色晶体,受热易分解,有强吸水性,极易溶于水且在水中会逐渐水解得到硫酸和过氧化氢,请回答下列相关问题。
(1)过一硫酸中硫元素的化合价是_________。过二硫酸的结构式是_____________。
(2)工业上制备过二硫酸溶液的流程之一如下:
①电解时阳极的电极反应式为______
②阳极材料能否用铜丝代替铂丝?________(填“能”或“不能”),说明理由:__________。
(3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是重要的抗氧化剂,工业上利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:
①pH=4.1时,Ⅰ中为________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体,并再次充入SO2的目的是___________。
③葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂,在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,用0.010 00 mol·L-1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为_______________ ,该样品中Na2S2O5的残留量为______g·L-1(以SO2计)。
【答案】+6 2SO42--2e-===S2O82- 不能 铜是活性电极,铜作阳极时本身会失去电子 NaHSO3 得到NaHSO3过饱和溶液 S2O52-+2I2+3H2O===2SO42-+4I-+6H+ 0.128
【解析】
(1)过一硫酸中,H显+1价,5个O中,有3个显-2价,2个显-1价,由此可确定硫元素的化合价。过二硫酸可看作是H2O2中氢原子被-SO3H取代的产物,由此可确定其结构式。
(2)①在电解池中,与电源负极相连的是电解池的阴极,在阴极,H+得电子生成H2,在阳极,SO42-失电子转化为S2O82-,由此可写出电解时阳极的电极反应式。
②阳极材料若用铜丝代替铂丝,则铜失电子,不可能生成S2O82-。
(3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是由NaHSO3结晶脱水生成,所以前面各项操作的目的是为了获得浓度尽可能大的NaHSO3溶液,两次使用Na2CO3,两次通入SO2,都是为了提高溶液中NaHSO3的浓度。
在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,可利用反应建立关系式:S2O52-——2I2——2SO2,利用已知数据求解。
(1)过一硫酸中,硫与氧形成6个共用电子对,硫元素的化合价是+6价。过二硫酸可看作是H2O2中氢原子被-SO3H取代的产物,其结构简式为过二硫酸的结构式是。答案为:+6;;
(2)①电解产物中的H2一定在阴极生成,则阳极产物为S2O82-,电极反应式为2SO42--2e-== S2O82-。答案为:2SO42--2e-==S2O82-;
②不能用铜丝代替铂丝,阳极用铜丝时,铜失电子,不能生成S2O82-,理由为:铜是活性电极,铜作阳极时本身会失去电子。答案为:不能;铜是活性电极,铜作阳极时本身会失去电子;
(3)①酸性条件下,过量SO2与Na2CO3溶液反应生成NaHSO3。答案为:NaHSO3;
②工艺中加入Na2CO3固体并再次通入SO2,可不断增大溶液中溶质的质量,从而使溶液的浓度不断增大,其目的是得到NaHSO3过饱和溶液。答案为:得到NaHSO3过饱和溶液;
③根据得失电子、电荷及质量守恒,可写出反应的离子方程式为S2O52-+2I2+3H2O==2SO42-+4I-+6H+,n(S2O52-)=×n(I2)=×0.010 00 mol·L-1×10.00×10-3 L=5×10-5 mol,该样品中S2O52-的残留量(以SO2计)为5×10-5 mol×2×64 g·mol-1× =0.128 g·L-1。答案为:S2O52-+2I2+3H2O==2SO42-+4I-+6H+;0.128。
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【题目】我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用 R代表)。 回答下列问题:
(1)基态氮原子价层电子的轨道表示式为_____。
(2)氯离子的基态电子排布式为_____,有_____种不同能级的电子。
(3)R 中 H、N、O 三种元素的电负性由大到小的顺序是_____(用元素符号表示)。
(4)如图表示短周期元素 X 的基态原子失去电子数与对应电离能的关系,试推测 X 与R 中的_____(填元素符号)元素同周期。
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【题目】有机物A和B的相对分子质量都小于200,完全燃烧时只生成CO2和H2O。B燃烧时消耗的氧气与生成的二氧化碳的物质的量相等。B中碳、氢元素总的质量分数为46.67%。B不发生银镜反应,但跟NaHCO3溶液反应放出CO2。1molA水解生成1mol苯甲酸和1molB。A溶液具有酸性,但遇FeCl3溶液不显色。
(1)A与B相对分子质量之差为___。
(2)B分子中应有___个氧原子。
(3)A的结构简式为___或___。
(4)写出B的属于酯的四种同分异构体的结构简式___、___、___、___。
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【题目】酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示:
化合物 | Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-17 | 10-39 |
(1)Fe(OH)3沉淀溶解平衡常数(Ksp)的表达式是什么?__________________。
(2)Fe(OH)3能否溶于稀硫酸?________。试用沉淀溶解平衡理论解释。____________。
(3)常温下,若使FeCl3溶液中的Fe3+沉淀完全,需加入NaOH溶液调整溶液的pH为多少?(离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,即可认为该离子沉淀完全)_____________。
(4)向等物质的量浓度的Zn2+、Fe3+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先产生的沉淀是什么?_____________。
(5)若在ZnCl2溶液中混有少量的Fe2+,应如何除去?_________。
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【题目】苯甲酸乙酯稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,也大量用于食品中,实验室制备方法如下:
Ⅰ苯甲酸乙酯粗产品的制备
在干燥的50 mL三颈圆底烧瓶中,加入6.1g苯甲酸、过量无水乙醇、8 mL苯和1mL浓硫酸,摇匀后加沸石,安装分水器。水浴加热,开始控制回流速度1~2 d/s。反应时苯一乙醇﹣水会形成“共沸物”蒸馏出来。加热回流约1小时,至分水器中不再有小水珠生成时,停止加热。改为蒸馏装置,蒸出过量乙醇和苯。
沸点(℃) | 相对分子质量 | |
苯甲酸 | 249 | 122 |
苯甲酸乙酯 | 212.6 | 150 |
(1)写出苯甲酸与用18O标记的乙醇酯化反应的方程式___________________。
(2)装置A的名称及冷水通入口_________________________。
(3)通过分水器不断分离除去反应生成的水,目的是___________________。还有什么方法可以实现同样的目的_____________(任答两种)。
(4)实验过程中没有加沸石,请写出补加沸石的操作___________________。
(5)图二装置中的错误______________________。
Ⅱ.苯甲酸乙酯的精制
将苯甲酸乙酯粗产品用如下方法进行精制:将烧瓶中的液体倒入盛有30 mL冷水的烧杯中,搅拌下分批加入饱和Na2CO3溶液(或研细的粉末),至无气体产生,pH试纸检测下层溶液呈中性。用分液漏斗分出粗产物,水层用乙醚(10 mL)萃取。合并有机相,用无水CaCl2干燥。干燥后的粗产物先用水浴蒸除乙醚,再改用减压蒸馏,收集馏分。
(6)加入饱和碳酸钠溶液除了可以降低苯甲酸乙酯溶解度外,还有的作用是__________。
(7)按照纠正后的操作进行,测得产品体积为5mL(苯甲酸乙酯密度为1.05gcm﹣3)。实验的产率为_________。
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【题目】辣椒的味道主要来自辣椒素类化合物。一种合成辣椒素中间体的合成路线如下:
回答下列问题:
中所含官能团的名称为_____________。
的结构简式为______________________。
、的反应类型分别是______________、______________。
的化学方程式为___________________________。
满足下列条件的E的同分异构体有________种不考虑立体异构。
含有一个六元碳环环上三个碳原子分别连有一个取代基且其中两个为羧基。其中核磁共振氢谱有7组峰的结构简式为______________。
参照上述合成路线,以1,丁二烯和为原料无机试剂任选,设计制备的合成路线_______________。
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【题目】第VA族元素在生产、生活中有重要用途。回答下列问题:
(1)三聚磷酸钠(俗称“五钠”常用于食品生产中,作水分保持剂、品质改良剂等。
①磷酸的结构式如图所示,其主要的电离方程式为______________。
②三聚磷酸是三分子磷酸脱去两分子水后的产物,三聚磷酸钠的化学式为_______________。
(2)在碱性条件下,次磷酸盐(H2PO2-)可用于化学镀银,写出其反应的离子方程式______________。(氧化产物与还原产物物质的量之比为1:4)
(3)由工业白磷(含少量砷、铁、镁等)制备高纯白磷(熔点44℃,沸点280℃),主要生产流程如下:
①除砷过程在75 ℃下进行,其合理的原因是____________(填字母代号)。
a,使白磷熔化,并溶于水 b.降低白磷的毒性
c.温度不宜过高,防止硝酸分解 d.适当提高温度,增大反应速率
②硝酸氧化除砷时被还原为NO,写出砷转化为亚砷酸的化学方程式:______________________________。
③某条件下,用一定量的硝酸处理一定量的工业白磷,砷的脱除率及磷的产率随硝酸质量分数的变化如图所示,砷的脱除率从a点到b点降低的原因是__________________。
(4)常温下银氨溶液中存在平衡:Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2+(aq),K=l.10×107 ;已知常温下Ksp(AgCl)=1.45×10-10计算可逆反应AgCl(s) +2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)+Cl-(aq)的化学平衡常数K=_________(保留2位有效数字)。1L1mol/L氨水中最多可以溶解AgCl ______mol(保留1位有效数字)。
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【题目】室温下,向10mL0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入0.1mol·L-1的一元酸HA,测得溶液pH的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A.a点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(HA)>c(OH-)
B.b点所示溶液中c(A-)>c(HA)
C.pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.a、b两点所示溶液中水的电离程度a<b
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【题目】三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体,易燃、有毒,分子结构之一如图所示。下列有关P4S3的说法中不正确的是( )
A.P4S3中各原子最外层均满足 8 电子稳定结构
B.P4S3中磷元素为+ 3 价
C.P4S3中 P 原子和 S 原子均为 sp3杂化
D.1molP4S3分子中含有 6mol 极性共价键
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