題目列表(包括答案和解析)
實驗室用加熱二氧化錳與濃鹽酸的混合物制備氯氣:
MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,對應(yīng)的離子方程式為4H++2Cl-+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O.從反應(yīng)原理可以看出,只要選擇合適的氧化劑就可以將鹽酸中的氯元素氧化成氯氣,這些氧化劑主要包括:K2Cr2O7、KMnO4、KClO3,發(fā)生的反應(yīng)分別是________.一套完整的氯氣實驗室制備裝置應(yīng)該由四部分構(gòu)成
(如圖).同學(xué)們需要注意實驗儀器的連接和作用.A.分液漏斗:用來盛放液體試劑,本實驗用來盛裝濃鹽酸.
B.圓底燒瓶:做反應(yīng)容器,內(nèi)放固體物質(zhì),本實驗盛裝的是固體二氧化錳.在加濃鹽酸時要注意液體的量不能超過燒瓶容積的________,而且加熱時要________,使燒瓶底部均勻受熱,避免受熱不均而炸裂.
C.除雜裝置:第一個洗氣瓶內(nèi)盛有飽和食鹽水,它的作用是除去氯氣中混有的氯化氫雜質(zhì);第二個洗氣瓶內(nèi)盛有濃硫酸,用于除去氯氣中混有的水蒸氣.洗氣瓶中兩個導(dǎo)管的插入原則是“長進(jìn)短出”.除雜的順序是先除氯化氫,后除水蒸氣.如果順序顛倒,不能起到除雜的作用,原因是________.
D.集氣裝置:用來收集密度比空氣大的氣體要用向上排空氣法.如果不需要收集干燥的氯氣,也可以使用________的方法.
E.尾氣吸收:因為氯氣有毒,會污染環(huán)境,多余的氯氣不能排放到大氣中,選用________進(jìn)行尾氣處理.
選做題
本題有A、B兩題,分別對應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實驗化學(xué)”兩個選修課程模塊的內(nèi)容,每題12分。請選擇其中一題作答,若兩題都作答,則以A題得分計入總分。
20A.過渡元素在生活、生產(chǎn)和科技等方面有廣泛的用途。
(1)應(yīng)用于合成氨反應(yīng)的催化劑(鐵)的表面上存在氮原子,右圖為氮原子在鐵的晶面上的單層附著局部示意圖(圖中小黑色球代表氮原子,灰色球代表鐵原子)。則圖示鐵顆粒表面上氮原子與鐵原子的個數(shù)比為 。
(2)現(xiàn)代污水處理工藝中常利用聚合鐵{簡稱PFS,化學(xué)式為:[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m,n<5,m<10}在水體中形成絮狀物,以吸附重金屬離子。下列說法中不正確的是 。(填序號)
A.PFS中鐵顯+3價
B.鐵原子的價電子排布式是3d64s2
C.由FeSO4溶液制PFS需經(jīng)過氧化、水解和聚合的過程
D.由下表可知?dú)鈶B(tài)Fe2+再失去一個電子比氣態(tài)Mn2+再失去一個電子難
元素 | Mn | Fe | |
電離能 (kJ・mol-1) | I1 | 717 | 759 |
I2 | 1509 | 1561 | |
I3 | 3248 | 2957 |
(3)鉻的配合物在藥物應(yīng)用、設(shè)計合成新磁材料領(lǐng)域和聚乙烯催化劑方面都有重要應(yīng)用,F(xiàn)有鉻(Ⅲ)與甲基丙烯酸根的配合物為:
①該化合物中存在的化學(xué)鍵類型有 。
②該化合物中一個Cr的配位數(shù)為 。
③甲基丙烯酸分子中C原子的雜化方式有 。
④等電子體是具有相同的價電子數(shù)和原子數(shù)的分子或離子,與H2O分子互為等電子體的微粒是 。(填一種即可)
⑤與鉻同周期的所有元素中基態(tài)原子最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素是
____ 。(填元素符號)
在生成乙酰水楊酸的同時,水楊酸分子之間也能發(fā)生聚合反應(yīng),生成少量聚合物(副產(chǎn)物)。合成乙酰水楊酸的實驗步驟如下:
①向150mL干燥錐形瓶中加入2 g水楊酸、5 mL乙酸酐和5滴濃硫酸,振蕩,待其溶解后,控制溫度在85℃~90℃條件下反應(yīng)5~10 min,然后冷卻,即有乙酰水楊酸晶體析出。
②減壓過濾,用濾液淋洗錐形瓶,直至所有晶體收集到布氏漏斗中。抽濾時用少量冷水洗滌晶體幾次,繼續(xù)抽濾,盡量將溶劑抽干。然后將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至表面皿上,在空氣中風(fēng)干。
③將粗產(chǎn)品置于100 mL燒杯中,攪拌并緩慢加入25 mL飽和碳酸氫鈉溶液,加完后繼續(xù)攪拌2~3 min,直到?jīng)]有二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生為止。過濾,用5~10 mL蒸餾水洗滌沉淀。合并濾液于燒杯中,不斷攪拌,慢慢加入15 mL 4mol / L鹽酸,將燒杯置于冰水中冷卻,即有晶體析出。抽濾,用冷水洗滌晶體1~2次,再抽干水分,即得產(chǎn)品。
(1)第①步中,要控制溫度在85℃~90℃,應(yīng)采用的加熱方法是 ,用這種方法加熱需要的玻璃儀器有 。
(2)在第②步中,用冷水洗滌晶體,其目的是 、 。
(3)在第③步中,加入飽和碳酸氫鈉溶液的作用是 ,加入鹽酸的作用是 。
(4)如何檢驗產(chǎn)品中是否混有水楊酸? 。
選做題
本題有A、B兩題,分別對應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實驗化學(xué)”兩個選修課程模塊的內(nèi)容,每題12分。請選擇其中一題作答,若兩題都作答,則以A題得分計入總分。
20A.過渡元素在生活、生產(chǎn)和科技等方面有廣泛的用途。
(1)應(yīng)用于合成氨反應(yīng)的催化劑(鐵)的表面上存在氮原子,右圖為氮原子在鐵的晶面上的單層附著局部示意圖(圖中小黑色球代表氮原子,灰色球代表鐵原子)。則圖示鐵顆粒表面上氮原子與鐵原子的個數(shù)比為 。
(2)現(xiàn)代污水處理工藝中常利用聚合鐵{簡稱PFS,化學(xué)式為:[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m,n<5,m<10}在水體中形成絮狀物,以吸附重金屬離子。下列說法中不正確的是 。(填序號)
A.PFS中鐵顯+3價
B.鐵原子的價電子排布式是3d64s2
C.由FeSO4溶液制PFS需經(jīng)過氧化、水解和聚合的過程
D.由下表可知?dú)鈶B(tài)Fe2+再失去一個電子比氣態(tài)Mn2+再失去一個電子難
元素 |
Mn |
Fe |
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電離能 (kJ・mol-1) |
I1 |
717 |
759 |
I2 |
1509 |
1561 |
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I3 |
3248 |
2957 |
(3)鉻的配合物在藥物應(yīng)用、設(shè)計合成新磁材料領(lǐng)域和聚乙烯催化劑方面都有重要應(yīng)用,F(xiàn)有鉻(Ⅲ)與甲基丙烯酸根的配合物為:
①該化合物中存在的化學(xué)鍵類型有 。
②該化合物中一個Cr的配位數(shù)為 。
③甲基丙烯酸分子中C原子的雜化方式有 。
④等電子體是具有相同的價電子數(shù)和原子數(shù)的分子或離子,與H2O分子互為等電子體的微粒是 。(填一種即可)
⑤與鉻同周期的所有元素中基態(tài)原子最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素是
____ 。(填元素符號)
在生成乙酰水楊酸的同時,水楊酸分子之間也能發(fā)生聚合反應(yīng),生成少量聚合物(副產(chǎn)物)。合成乙酰水楊酸的實驗步驟如下:
①向150 mL干燥錐形瓶中加入2 g水楊酸、5 mL乙酸酐和5滴濃硫酸,振蕩,待其溶解后,控制溫度在85℃~90℃條件下反應(yīng)5~10 min,然后冷卻,即有乙酰水楊酸晶體析出。
②減壓過濾,用濾液淋洗錐形瓶,直至所有晶體收集到布氏漏斗中。抽濾時用少量冷水洗滌晶體幾次,繼續(xù)抽濾,盡量將溶劑抽干。然后將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至表面皿上,在空氣中風(fēng)干。
③將粗產(chǎn)品置于100 mL燒杯中,攪拌并緩慢加入25 mL飽和碳酸氫鈉溶液,加完后繼續(xù)攪拌2~3 min,直到?jīng)]有二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生為止。過濾,用5~10 mL蒸餾水洗滌沉淀。合并濾液于燒杯中,不斷攪拌,慢慢加入15 mL 4mol / L鹽酸,將燒杯置于冰水中冷卻,即有晶體析出。抽濾,用冷水洗滌晶體1~2次,再抽干水分,即得產(chǎn)品。
(1)第①步中,要控制溫度在85℃~90℃,應(yīng)采用的加熱方法是 ,用這種方法加熱需要的玻璃儀器有 。
(2)在第②步中,用冷水洗滌晶體,其目的是 、 。
(3)在第③步中,加入飽和碳酸氫鈉溶液的作用是 ,加入鹽酸的作用是 。
(4)如何檢驗產(chǎn)品中是否混有水楊酸? 。
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