下列实验能达到预期目的的是 ( )
A.将含有SO2的CO2气体通过足量的饱和Na2CO3溶液以除去SO2
B.称取19.0g氯化亚锡(SnCl2),用100mL蒸馏水溶解,配制1.0mol/LSnCl2溶液
C.用石墨作电极,电解Mg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合溶液,确定铜和镁的金属活动性强弱
D.测定NaCl和NaF溶液的pH值,确定F、Cl两元素非金属性的强弱
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[选修5——有机化学基础] (15分)
止咳酮(F)具有止咳、祛痰作用。其生产合成路线如下:
(1)已知烃A可以作为一个国家石油化工生产的标志,则A是________(填结构简式) ;由A合成B发生的化学反应类型有 (填字母)。
a.加成反应 b.酯化反应 c.氧化反应 d.消去反应 e.加聚反应
(2)F中含有的官能团名称为
(3)C的核磁共振氢谱中可能出现 组吸收峰;
(4)已知D为氯代烃,C生成E为取代反应,写出C+D→E的化学方程式 。
(5)1mol F与1mol H2加成后生成有机物M,满足下列条件的M的同分异构体有 种。
① 苯的二元取代物
② 1mol M能与含2mol Br2的浓溴水完全发生反应
写出取代基无支链的一种结构______________
(6)目前我国用粮食发酵生产丙酮(CH3COCH3)占较大比重。利用题给相关信息,以淀粉为原料,合成丙酮的流程图如下。请将虚线处过程补充完整。合成过程中无机试剂任选。
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一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)==4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)==2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);ΔH=-1160 kJ·mol-1
下列说法不正确的是
A.由反应 ① 可推知:CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g) +2H2O(l);
DH >-574 kJ/mol
B.反应 ①② 转移的电子数相同
C.若0.2 mol CH4还原NO2至N2,在上述条件下放出的热量为173.4 kJ
D.若用标准状况下 4.48LCH4 还原 NO2至 N2,则整个过程中转移的电子总数为1.60 mol
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下列有关说法正确的是
A.4CuO(s)=2Cu2O(s)+O2(g)在室温下不能自发进行,说明该反应△H>0
B.向稀醋酸中加入醋酸钠固体,溶液pH升高的主要原因是醋酸钠水解呈碱性
C.室温下K(HCN)<K(CH3COOH),说明CH3COOH的电离度一定比HCN大
D.H2S(g)+FeO(s) FeS(s)+H2O(g),其他条件不变时增大压强,反应速率V正(H2S)和H2S的平衡转化率均增大
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水是地球表面上普遍存在的化合物,我们可以用我们学习的物质结构与性质的有关知识去认识它。
(1)水的组成元素为氢和氧。氧的基态原子的价电子排布图为______________,氧的第一电离能在同周期元素中由大到小排第______位。
(2)根据杂化轨道理论,水分子中的氧原子采取的杂化形式是_______;根据价层电子对互斥理论,水分子的VSEPR模型名称为______________;根据等电子体原理,写出水合氢离子的一个等电子体(写结构式)_____________。
(3)水分子可以形成许多水合物。
①水分子可以作配体和铜离子形成水合铜离子[Cu(H2O)4]2+,1mol水合铜离子中含有σ键数目为_________。
②图1是水合盐酸晶体H5O2+·Cl-中H5O2+离子的结构。
在该离子中,存在的作用力有______________。
a.配位键 b.极性键 c.非极性键 d.离子键
e.金属键 f.氢键 g.范德华力 h.π键 i.σ键
(4)韩国首尔大学科学家将水置于一个足够强的电场中,在20℃时,水分子瞬间凝固形成了“暖冰”。请从结构上解释生成暖冰的原因_________________________________。
(5)最新研究发现,水能凝结成13种类型的结晶体,除普通冰以外其余各自的冰都有自己奇特的性质:有在-30℃才凝固的超低温冰,它的坚硬程度可和钢相媲美,能抵挡炮弹轰击;有在180℃高温下依然不变的热冰;还有的冰密度比水大,号称重冰。图2为冰的一种骨架形式,依此为单位向空间延伸。
①该冰中的每个水分子有_________个氢键;
②冰融化后,在液态水中,水分子之间仍保留有大量氢键将水分子联系在一起,分子间除了无规则的分布及冰结构碎片以外,一般认为还会有大量呈动态平衡的、不完整的多面体的连接方式。右图的五角十二面体是冰熔化形成的理想多面体结构。假设图3中的冰熔化后的液态水全部形成右图的五角十二面体,且该多面体之间无氢键,则该冰熔化过程中氢键被破坏的百分比为________。
③如果不考虑晶体和键的类型,哪一物质的空间连接方式与这种冰连接类似?____________;
④已知O-H…O距离为295pm,列式计算此种冰晶体的密度 g/cm3。(已知2952=8.70×104,2953=2.57×107,=1.41,=1.73)
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开发、使用清洁能源发展“低碳经济”,正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
(1)已知:①2CH3OH(1)+ 3O2(g)= 2CO2(g)+ 4H2O(g)ΔH1 = –1275.6 kJ·mol– 1
②2CO(g)+ O2(g)= 2CO2(g) ΔH2 = –566.0 kJ·mol– 1
③H2O(g)= H2O(1) ΔH3 = –44.0 kJ·mol– 1写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式: 。
(2)生产甲醇的原料CO和H2来源于:CH4(g)+ H2O(g)CO(g)+ 3H2(g)
① 一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则,Pl P2;A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的大小顺序为__________。(填“<”、“>”“=”)
② 100℃时,将1 mol CH4和2 mol H2O通入容积为100 L的反应室,反应达平衡的标志是: 。
a.容器内气体密度恒定
b.单位时间内消耗0.1 mol CH4同时生成0.3 mol H2
c.容器的压强恒定
d.3v正(CH4)= v逆(H2)
如果达到平衡时CH4的转化率为0.5,则100℃时该反应的平衡常数K =
(3)某实验小组利用CO(g)、O2(g)、KOH(aq)设计成如图b所示的电池装置,负极的电极反应式为 。用该原电池做电源,常温下,用惰性电极电解200 mL饱和食盐水(足量),消耗的标准状况下的CO 224 mL,则溶液的pH = 。(不考虑溶液体积的变化)
(4)氢氧燃料电池的三大优点是: 、 、能连续工作。
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已知短周期元素的离子:aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是
A.原子半径 A>B>D>C B.原子序数 d>c>b>a
C.离子半径 C>D>B>A D.单质的还原性 A>B>D>C
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20.A、B、C、D四种短周期元素,A、B为同周期元素,B、C同主族,B、C可形成共价化合物BC3 和BC2,A、D同主族,A的原子结构示意图如下图,据此填空:
(1)A的元素名称为 。
(2)A、B、C三种元素的原子,半径由小到大的顺序为 (用元素符号作答)。
(3)A、B和D最高价氧化物对应的水化物,酸性由强到弱的顺序为 (用对应酸的分子式作答,下同)。若用下图装置验证这三种酸的酸性强弱,则在装置中加入的试剂分别为:Ⅰ ,Ⅱ ,Ⅲ 。
观察到的实验现象为 。
写出Ⅲ中现象对应的离子方程式 。
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若甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备Al(OH)3。规定必用的药品如下:350 g 70% H2SO4溶液,NaOH固体240 g,足量铝屑、水(不能用其他药品)。
甲、乙、丙用各自设计的方案制得Al(OH)3的质量分别是W1、W2、W3。三种实验方案如下:
甲:铝→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1 g Al(OH)3
乙:铝→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2 g Al(OH)3
丙:→W3 g Al(OH)3
试回答:
(1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析,实验方案最合理的是________。
(2)三位学生制得的Al(OH)3,W1、W2、W3其质量由大到小的顺序是________________________________________________________________________。
(3)制得Al(OH)3的最大质量是________。
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