【题目】某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1装置来一次性完成N、C、Si三种非金属元素的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律。图2中,A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气和MnCl2等。
(1)甲同学实验中选用的物质化学式为:A___________,B__________,C___________;
(2)C处反应的离子方程式为________________________ ;
(3)写出乙同学的实验中圆底烧瓶中发生反应的化学方程式______________________ ;
(4)A处反应的离子方程式为_________________________;
(5)B处的实验现象为 ___________________________。
【答案】(1)HNO3,CaCO3/BaCO3/Na2CO3,Na2SiO3/K2SiO3
(2)SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-
(3)2KMnO4 + 16HCl=2KCl + 2MnCl2+ 5Cl2↑ + 8H2O
(4)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-(5)试纸变蓝
【解析】试题分析:(1)验证元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,甲同学设计实验的依据是较强酸制较弱酸原理;圆底烧瓶内的固体药品应为大理石,不能用碳酸钠粉末,反应剧烈,不易控制反应,所选取的酸应为稀硝酸,不能选硫酸,硫酸钙微溶,阻止碳酸钙与硫酸进一步反应,C装置内盛放的是硅酸钠溶液,则选用物质的名称分别为A:稀硝酸,B:碳酸钙,C:硅酸钠溶液;
(2)C中盛装硅酸钠溶液,以此来证明硝酸、碳酸以及硅酸的酸性强弱,由于碳酸酸性比硅酸强,在C中通入二氧化碳气体生成硅酸沉淀,因此烧杯中反应的离子方程式是SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-。
(3)高锰酸钾具有强氧化性,能把浓盐酸氧化为氯气,反应的化学方程式为2KMnO4 + 16HCl=2KCl + 2MnCl2+ 5Cl2↑ + 8H2O。
(4)根据装置特点和选用的试剂可知,乙同学的实验原理是强氧化剂生成弱氧化剂或活泼的非金属单质置换较不活泼的非金属单质;单质的氧化性Cl2>Br2>I2,则B处氯气通过湿润的淀粉KI试纸,氯气与KI反应生成碘单质,碘遇淀粉变蓝色,则A处的离子方程式为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-。
(5)根据以上分析可知B处的实验现象是试纸变蓝。
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【题目】硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3MgO、CaO等,生产工艺流程图如下:
(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是_____。
(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:□Fe(OH)2+□____+□_____=□Fe(OH)3+□CI-
(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,摩尔质量为89g/mol,化学式是_______。以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时针铁矿转化为Fe(OH)2,该电池放电反应的化学方程式是__________。
(4)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为______。
沉淀化学式 | Mg(OH)2 | Zn(OH)2 | MgCO3 | CaCO3 |
开始沉淀的pH | 10.4 | 6.4 | — | — |
沉淀完全的pH | 12.4 | 8.0 | — | — |
开始溶解的pH | — | 10.5 | — | — |
Ksp | 5.6× | — | 6.8× | 2.8× |
(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是______(选填序号)。
a.大理石粉 b.石灰乳 c.纯碱溶液 d.氨水
(6)“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤,洗涤,干燥。
(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于________(用代数式表示)
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【题目】【化学——选修5:有机化学基础】(15分)醋硝香豆素是一种治疗心脑血管疾病的药物,能阻碍血栓扩展,其结构简式为:。醋硝香豆素可以通过以下方法合成(部分反应条件省略)。
已知: + H2O
回答以下问题:
(1)反应①的反应类型是 ;从A到B引入的官能团名称是 。
(2)反应②的条件是 。
(3)反应③的化学方程式为 。
(4)关于E物质,下列说法正确的是 (填字母序号)。
a.在核磁共振氢谱中有四组吸收峰
b.可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别D和E
c.可以发生加成反应、聚合反应、氧化反应和还原反应
d.存在顺反异构
(5)写出G的结构简式 。
(6)分子结构中只含有一个环,且同时符合下列条件的G的同分异构体共有 种。
①可与氯化铁溶液发生显色反应; ②可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体。
其中,苯环上的一氯代物只有两种的同分异构体的结构简式为 。
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【题目】有A、B、C、D、E 5种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20。其中C、E是金属元素;A和E属同一族,它们原子的最外层电子排布为ns1。B和D也属同一族,它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍,C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题:
(1)由这五种元素组成的一种化合物是(写化学式)________________________。
(2)写出C元素基态原子的电子排布式_________________________。
(3)用轨道表示式表示D元素原子的价电子构型____________________。
(4)元素B与D的电负性的大小关系是___________,C与E的第一电离能的大小关系是___________。(填﹥、﹤、﹦,并且用元素符号表示)
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【题目】[化学—选修2:化学与技术]粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为SiO2、Al2O3、CaO等。一种利用粉煤灰制取氧化铝的工艺流程如下:
(1)粉煤灰研磨的目的是_______________________。
(2)第1次过滤时滤渣的主要成分有__________、__________(填化学式,下同),第3次过滤时滤渣的成分是__________。
(3)在104℃用硫酸浸取时,铝的浸取率与时间关系如图1,适宜的浸取时间为__________h;铝的浸取率与的关系如图2所示,从浸取率角度考虑,三种助溶剂NH4F、KF及NH4F与KF的混合物,在
相同时,浸取率最高的是__________(填助溶剂化学式);用含氟的化合物作这种助溶剂的缺点是__________(举一例)。
(4)流程中循环使用的物质有__________。(填化学式)
(5)用盐酸溶解硫酸铝晶体,再通入HCl气体,析出AlCl3·6H2O,请简要说明该过程能够发生的原因____________________。
(6)用粉煤灰制取含铝化合物的主要意义是____________________。
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【题目】(化学—选修3:物质结构与性质)
氮化硼(BN)被称为一种“宇宙时代的材料”,具有很大的硬度。
(1)基态硼原子有__________个未成对电子,氮离子的电子排布式为__________。
(2)部分硼的化合物有以下转化:
则下列叙述正确的是__________(填序号);
A.B3N3H6俗称无机苯,但不是平面分子
B.BNH6与乙烷是等电子体
C.HB≡NH中的硼原子、氮原子韵杂化类型相同
D.硼、氮、氧三元素的第一电离能比较:B<N<O
(3)下图的晶体结构中,黑球白球分别代表不同的原子、离子或分子,则图1的晶胞中含有的粒子总数为__________;图2中的白球的配位数是__________。
(4)已知图3、4均表示BN晶体的结构,制备氮化硼的原理为:BCl3+2NH3=BN+2HCl+NH4Cl,当该反应中有1mol BN生成时,则反应中可形成__________mol配位键,比较氮化硼晶体与晶体硅的沸点高低并解释原因____________________。
(5)X射线的衍射实验可获取晶体的结构,包括晶胞形状、大小及原子的分布等参数,从而提供了又一种实验测定阿伏加德罗常数和元素的相对质量的方法。若图4晶胞的棱长为a nm,密度为ρ g·cm-3,则阿伏加德罗常数为__________(要求化为最简关系)。
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【题目】中药狼把草全草浸剂给动物注射,有镇静、降压及轻度增大心跳振幅的作用。有机物M是中药狼把草的成分之一,其结构如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.M是芳香族化合物,它的分子式为C9H6O4
B.1 mol M最多能与3 mol Br2发生反应
C.1 mol M最多能与含有3 mol NaOH的溶液发生反应
D.在一定条件下能发生取代、加成、水解、氧化等反应
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【题目】X、Y、Z三种短周期元素,它们的原子序数之和为16 。X、Y、Z三种元素常见单质在常温下都是无色气体,在适当条件下可发生如下图所示变化:
已知一个B分子中含有的Z元素的原子个数比C分子中的少一个。
请回答下列问题:
(1)X元素在周期表中的位置是______________________。
(2)X的单质与Z的单质可制成新型的化学电源(KOH溶液作电解质溶液),两个电极均由多孔性碳制成,通入的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电,则正极通入__________(填物质名称);负极电极反应式为____________________。
(3)C在一定条件下反应生成A的化学方程式是_______________________________。
(4)已知Y的单质与Z的单质生成C的反应是可逆反应,△H<0。将等物质的量的Y、Z的单质充入一密闭容器中,在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应。下列说法中,正确的是____________________(填写下列各项的序号)。
a.达到化学平衡时,正反应速率与逆反应速率相等
b.反应过程中,Y的单质的体积分数始终为50%
c.达到化学平衡时,Y、Z的两种单质在混合气体中的物质的量之比为1:1
d.达到化学平衡的过程中,混合气体平均相对分子质量减小
e.达到化学平衡后,再升高温度,C的体积分数增大
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【题目】(1)一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共10g,混合气体的密度是相同状况下氢气的12.5倍,该混合气体通过溴水时,溴水的质量增加8.4g。则该烷烃与烯烃的体积比为:________________。
(2)一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气,此混合气体质量为49.6 g,当其缓缓通过无水CaCl2时,CaCl2的质量增加22.5 g。原混合气体中CO2的质量为_________。
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