【題目】硼氫化鈉(NaBH4)是有機(jī)合成中常用的還原劑。一種制備硼氫化鈉工藝如下(部分條件和產(chǎn)物省略):
已知:MgH2、NaBH4遇水蒸氣劇烈反應(yīng)并放出H2。
回答下列問題:
(1)Mg2B2O5H2O中B的化合價(jià)為_______________。MgH2和NaBO2必須在干燥條件下合成硼氫化鈉,其原因是_____________________________________________。
(2)難溶的Mg2B2O5與濃氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為__________。
(3)SOCl2溶于水能產(chǎn)生兩種氣體,其中一種氣體能使品紅溶液褪色,則灼燒時(shí)加入SOCl2的目的是______________________________。
(4)已知鎂—H2O2酸性燃料電池反應(yīng)為Mg+H2O2+H2SO4MgSO4+2H2O。常溫下,電解質(zhì)溶液為200 mL 0.1 mol·L1硫酸溶液。
①寫出正極的電極反應(yīng)式:______________________________。
②若電路中有0.038 mol轉(zhuǎn)移電子時(shí),則溶液pH約為_____(忽略體積變化,不考慮H2O2電離)。
(5)“有效氫”是衡量含氫還原劑的還原能力指標(biāo),定義為1 g含氫還原劑的還原能力與多少克H2相當(dāng)。NaBH4的“有效氫”等于_________________(結(jié)果保留2位小數(shù))。
(6)工業(yè)上,可以利用NaBO2、HCHO和生石灰在加熱下生成NaBH4和難溶的鹽,寫出化學(xué)方程式________________________________________。
【答案】+3 防止MgH2、NaBH4與水蒸氣反應(yīng) Mg2B2O5+H2O+2OH=2Mg(OH)2+2BO2 提供HCl抑制MgCl2水解 H2O2+2e+2H=2H2O 2 0.21 NaBO2+2HCHO+2CaONaBH4+2CaCO3
【解析】
Mg2B2O5H2O與NaOH反應(yīng),得到濾渣和濾液,從濾液中最終得到了NaBO2。從濾渣最終得到了MgCl2。濾液的溶質(zhì)為NaBO2,經(jīng)過蒸發(fā)濃縮等一系列操作得到晶體。濾渣為Mg(OH)2,與濃鹽酸作用得到MgCl2·7H2O,經(jīng)電解等一系列操作得MgH2,與NaBO2反應(yīng)得到NaBH4。
(1)根據(jù)化合物中各元素的化合價(jià)代數(shù)和為0,Mg的化合價(jià)為+2,O的化合價(jià)為-2,設(shè)B的化合價(jià)為x,有2×(+2)+2x+5×(-2)=0,得x=+3。則B的化合價(jià)為+3。根據(jù)已知MgH2、NaBH4遇水蒸氣劇烈反應(yīng)并放出H2,所以保持干燥環(huán)境的目的是防止硼氫化鈉、氫化鎂與水蒸氣反應(yīng)。答案為+3;防止MgH2、NaBH4與水蒸氣反應(yīng);
(2)Mg2B2O5H2O與NaOH反應(yīng),得到濾渣和濾液。濾液的溶質(zhì)為NaBO2,因?yàn)榻?jīng)過蒸發(fā)濃縮等一系列操作得到NaBO2晶體,而一系列操作不會(huì)改變?nèi)苜|(zhì)。濾渣為Mg(OH)2,與濃鹽酸作用得到MgCl2·7H2O。所以難溶的Mg2B2O5與濃氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成了氫氧化鎂和偏硼酸鈉(NaBO2),方程式為Mg2B2O5+H2O+2OH =2Mg(OH)2+2BO2;
(3)MgCl2·7H2O脫去結(jié)晶水的時(shí)候要防止Mg2+水解生成Mg(OH)2。而SOCl2+H2OSO2↑+2HCl↑,消耗了水,生成的氯化氫又能抑制氯化鎂水解。答案為與水反應(yīng)提供HCl抑制MgCl2水解
(4)①正極得到電子化合價(jià)降低,化合價(jià)降低的為H2O2中的O,其化合價(jià)從-1降低到-2,發(fā)生還原反應(yīng)。電解質(zhì)溶液含有硫酸,為酸性,則正極方程式為H2O2+2e+2H=2H2O。
②n(H)=0.04 mol,由電極反應(yīng)式知,轉(zhuǎn)移1 mol電子必消耗1 mol H,轉(zhuǎn)移0.038 mol電子時(shí)溶液中c(H)==0.01 mol·L1,pH=-lgc(H+)=-lg0.01=2。
(5)含氫還原劑的氧化產(chǎn)物為H2O等,1 molNaBH4的質(zhì)量為38g,發(fā)生反應(yīng)時(shí),失去8 mol電子,相當(dāng)于4 molH2,為8g氫氣。NaBH4的有效氫等于≈0.21。
(6)反應(yīng)物為NaBO2、HCHO和CaO,根據(jù)原子守恒難溶鹽為CaCO3。則方程式為NaBO2+2HCHO+2CaONaBH4+2CaCO3。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】釩被稱為“工業(yè)味精”“工業(yè)維生素”,在發(fā)展現(xiàn)代工業(yè)、國防等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。某高鉻型釩渣含Fe2O3、Fe3O4、SiO2、Al2O3、V2O5、Cr2O3等物質(zhì),從中分離提取釩鉻的工藝流程如下:
回答下列問題:
(1)“焙燒”時(shí)會(huì)生成NaVO3和Na2CrO4,生成Na2CrO4的化學(xué)方程式是_________。
(2)濾渣1中主要含_______。濾渣2的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3,對(duì)應(yīng)調(diào)pH應(yīng)不低于_____。(常溫下,當(dāng)溶液中離子濃度小于1×10-6mol/L時(shí)認(rèn)為沉淀完全, Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38、Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33)
(3)“沉釩”所用0.1mol/L (NH4)2SO4溶液中,離子濃度由大到小的順序是_______。
(4)“還原”時(shí)溶液的pH在2.5左右,此時(shí)控制酸度應(yīng)選用_______(填標(biāo)號(hào))。
A.稀鹽酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.硫酸銨
(5)NH4VO3、Cr(OH)3煅燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的類型是否相同?___________。
(6)工業(yè)上可用電解還原法處理含Cr2O72- 的酸性廢水。用鐵板作陽極,電解過程中,廢水pH逐漸上升,Cr3+、Fe3+都以氫氧化物沉淀析出,達(dá)到廢水凈化的目的。
①其中陽極的電極反應(yīng)式是___________。
②電解過程中,廢水pH上升的原因是___________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>( )
選項(xiàng) | 實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span> |
A | 向盛有的硫酸銅溶液的試管中滴加氫氧化鈉溶液,混合均勻,滴入待檢液,加熱 | 檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈腥┗?/span> |
B | 向丙烯醛溶液中加入足量的銀氨溶液,水浴加熱,充分反應(yīng)后,加入稀硫酸酸化后加入少量溴水 | 檢驗(yàn)丙烯醛中的碳碳雙鍵 |
C | 向淀粉溶液中加入稀硫酸,加熱一段時(shí)間后,再加入銀氨溶液 | 檢驗(yàn)淀粉是否水解完全 |
D | 將氯乙烷與氫氧化鈉溶液共熱一段時(shí)間,再向冷卻后的混合溶液中滴加硝酸銀溶液 | 檢驗(yàn)水解產(chǎn)物中的氯離子 |
A.AB.BC.CD.D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】高分子材料W的結(jié)構(gòu)簡式為,其單體A可由淀粉轉(zhuǎn)化而來,并可發(fā)生如圖所示一系列變化,關(guān)于各步變化的反應(yīng)類型描述正確的是( )
A.由淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖是取代反應(yīng)
B.A→W是加聚反應(yīng)
C.A→C是消去反應(yīng)
D.A→B是酯化反應(yīng)且生成的B能與溴水因反應(yīng)而褪色
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【題目】化合物I具有貝類足絲蛋白的功能,可廣泛用于表面化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、海洋工程、日化用品等領(lǐng)域。其合成路線如圖:
回答下列問題:
(1)I中含氧官能團(tuán)的名稱為____。
(2)由B生成C的化學(xué)方程式為__。
(3)由E和F反應(yīng)生成D的反應(yīng)類型為____,由G和H反應(yīng)生成I的反應(yīng)類型為____。
(4)僅以D為單體合成高分子化合物的化學(xué)方程式為___。
(5)X是I的芳香同分異構(gòu)體,能發(fā)生銀鏡反應(yīng),能與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出CO2,其核磁共振氫譜顯示有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫,峰面積比為6∶2∶1∶1。寫出兩種符合要求的X的結(jié)構(gòu)簡式___。
(6)參照本題信息,試寫出以1丁烯為原料制取的合成路線流程圖(無機(jī)原料任選)___。
合成路線流程圖示例如圖:H2C=CH2CH3CH2Br CH3CH2OH
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【題目】某課外小組設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(圖中固定裝置已略去),進(jìn)行SO2性質(zhì)的研究。
(1)從物質(zhì)分類的角度,SO2屬于____(填“酸性”或“堿性”)氧化物。
①圖中D裝置可用來驗(yàn)證SO2具有該性質(zhì),其中所加入的試劑是________________。
②當(dāng)向該裝置通入SO2時(shí),A中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_________,用化學(xué)用語解釋其原因___________。
(2)從元素化合價(jià)的角度分析,SO2具有___性。
①當(dāng)向該裝置通入SO2一段時(shí)間后,可觀察C中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為___,說明SO2具有_____性。
②如驗(yàn)證SO2還具有另一方面的性質(zhì),可選擇的藥品是___,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象__________。
A.過氧化氫 B.濃硫酸C.氯水 D.硫化鈉溶液
(3)B中的品紅溶液現(xiàn)象是___________,證明SO2具有_________性。
(4)多余的SO2一般用氫氧化鈉溶液吸收,反應(yīng)的離子方程式_________________。
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【題目】Ⅰ、在金剛石、CS2、N2、C2H4、H2O2、金屬Fe 等六種晶體中:
(1)以非極性鍵結(jié)合的非極性分子是______________;
(2)通過非極性鍵形成的原子晶體是______________;
(3)含有極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵的非極性分子是______________;
(4)固態(tài)和熔融狀態(tài)下都能導(dǎo)電的晶體是______________;
Ⅱ、C和Si元素在化學(xué)中占有極其重要的地位.
(1)CO2屬于______________晶體,熔化時(shí)克服的微粒間作用力是______________;SiO2屬于______________晶體,熔化時(shí)克服的微粒間作用力是______________;所以熔點(diǎn)CO2 ______________SiO2(填“<”、“=”或“>”).
(2)SiO2晶體中每個(gè)硅與______________個(gè)O相連,每個(gè)氧與______________Si相連.
(3)石墨晶體中,層內(nèi)形成正六邊形的平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),試分析層內(nèi)每個(gè)正六邊形占有的碳原子數(shù)為___________個(gè)。
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【題目】現(xiàn)有下列8種有機(jī)物:①乙炔②甲苯③氯乙烯④乙醇⑤鄰甲基苯酚⑥乙醛⑦乙酸⑧甲酸甲酯
(1)能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的是____________________。(填序號(hào),下同)
(2)不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的是____________________。
(3)⑤的含苯環(huán)的同分異構(gòu)體有幾種____________________。
(4)實(shí)驗(yàn)室制備①時(shí),除去雜質(zhì)的試劑是____________________。
(5)④在140℃、濃硫酸的催化下反應(yīng)的有機(jī)產(chǎn)物是_________(寫結(jié)構(gòu)簡式),反應(yīng)類型是_______。
(6)能與溴水發(fā)生反應(yīng)的是____________________。
(7)④的同系物均能被催化氧化成醛____________________(填正確/錯(cuò)誤)。
(8)能與溶液反應(yīng)的有____________________。
(9)鑒別②⑤⑥⑦四種物質(zhì),可以選用的試劑是____________________。
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【題目】Y 是一種天然除草劑,其結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法正確的是( )
A.Y 可以和NaHCO3 溶液發(fā)生反應(yīng)
B.Y 分子中所有碳原子一定在同一平面內(nèi)
C.1 mol Y 最多能與 6 mol NaOH 反應(yīng)
D.Y 與足量的H2加成反應(yīng)的產(chǎn)物含 7 個(gè)手性碳原子
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