1 . 由水电离出的溶液中,一定能大量共存的离子组是
A.、、、 | B.、、、 |
C.、、、 | D.、、、 |
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2 . 二氧化钒()是一种新型热敏材料,+4价的钒化合物在弱酸性条件下易被氧化,实验室以为原料合成用于制备的氧钒()碱式碳酸铵晶体。过程如下:回答下列问题:
(1)步骤i中生成的同时还产生一种无色无污染的气体,所发生反应的化学方程式为___________ 。只用浓盐酸与反应也能制备溶液,从安全与环保角度分析,该反应不被推广的主要原因是___________ 。
(2)步骤ii可用如图仪器组装完成。①上述装置从左到右的连接顺序为___________ (用各接口字母表示)。
②B装置的作用是___________ 。
③反应结束后,将三颈烧瓶置于干燥器中一段时间,可得到紫红色晶体,然后抽滤洗涤,先用饱和溶液洗涤3次,再用无水乙醇洗涤2次,最后用乙醚洗涤2次。用饱和溶液洗涤除去的阴离子主要是___________ ,用无水乙醇洗涤的目的是___________ 。
(3)测定氧钒()碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量。
称量a g样品于锥形瓶中,用20mL蒸馏水与30mL混酸溶解后,加0.02mol/L 溶液至稍过量,充分反应后继续加1% 溶液至稍过量。再用尿素除去过量的,滴入几滴铁氰化钾{}溶液,最后用c mol/L 标准溶液滴定至终点,消耗体积为b mL。滴定反应为:。
①溶液的作用是___________ 。
②粗产品中钒的质量分数的表达式为___________ 。
(1)步骤i中生成的同时还产生一种无色无污染的气体,所发生反应的化学方程式为
(2)步骤ii可用如图仪器组装完成。①上述装置从左到右的连接顺序为
②B装置的作用是
③反应结束后,将三颈烧瓶置于干燥器中一段时间,可得到紫红色晶体,然后抽滤洗涤,先用饱和溶液洗涤3次,再用无水乙醇洗涤2次,最后用乙醚洗涤2次。用饱和溶液洗涤除去的阴离子主要是
(3)测定氧钒()碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量。
称量a g样品于锥形瓶中,用20mL蒸馏水与30mL混酸溶解后,加0.02mol/L 溶液至稍过量,充分反应后继续加1% 溶液至稍过量。再用尿素除去过量的,滴入几滴铁氰化钾{}溶液,最后用c mol/L 标准溶液滴定至终点,消耗体积为b mL。滴定反应为:。
①溶液的作用是
②粗产品中钒的质量分数的表达式为
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解题方法
3 . Co3O4在磁性材料、电化学领域应用广泛,实验室中可以用CoCO3或CoC2O4煅烧后制得。利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的流程如下:已知:Ksp[Co(OH)2]=1.6×10-15,Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8;CoCO3煅烧时300~600℃生成Co3O4,1100℃以上生成Co2O3。
(1)“溶解还原”过程中Co(OH)3发生反应的离子方程式为_______ 。
(2)“沉钴”时,不能用Na2C2O4溶液代替(NH4)2C2O4溶液,原因是_______ 。
(3)检验CoC2O4固体是否洗净的实验操作是_______ 。
(4)为测定某草酸钴样品中草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的质量分数进行如下实验:
①取草酸钴(CoC2O4·2H2O,摩尔质量为183g·mol-1)样品3.660g,加入100.00mL0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液,加热(该条件下Co2+不被氧化)。
②充分反应后将溶液冷却至室温,加入250mL容量瓶中,定容。
③取25.00mL溶液,用0.1000mol·L-1FeSO4溶液滴定。
④重复步骤③的实验两次,三次测定数据如下:
计算样品中草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的质量分数_______ (写出计算过程)。
(5)以尿素为原料可获得CoCO3并制备Co3O4.已知:尿素水溶液在70℃以上能缓慢水解产生,在pH为1~3时水解速率对生成CoCO3沉淀较为适宜。设计以CoCl2溶液、尿素粉末、盐酸为原料,制备Co3O4的实验方案:取一定体积CoCl2溶液,_______ 。
(1)“溶解还原”过程中Co(OH)3发生反应的离子方程式为
(2)“沉钴”时,不能用Na2C2O4溶液代替(NH4)2C2O4溶液,原因是
(3)检验CoC2O4固体是否洗净的实验操作是
(4)为测定某草酸钴样品中草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的质量分数进行如下实验:
①取草酸钴(CoC2O4·2H2O,摩尔质量为183g·mol-1)样品3.660g,加入100.00mL0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液,加热(该条件下Co2+不被氧化)。
②充分反应后将溶液冷却至室温,加入250mL容量瓶中,定容。
③取25.00mL溶液,用0.1000mol·L-1FeSO4溶液滴定。
④重复步骤③的实验两次,三次测定数据如下:
实验序号 | 1 | 2 | 3 |
消耗FeSO4标准溶液体积/mL | 18.32 | 18.02 | 17.98 |
(5)以尿素为原料可获得CoCO3并制备Co3O4.已知:尿素水溶液在70℃以上能缓慢水解产生,在pH为1~3时水解速率对生成CoCO3沉淀较为适宜。设计以CoCl2溶液、尿素粉末、盐酸为原料,制备Co3O4的实验方案:取一定体积CoCl2溶液,
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4 . 黄酮哌酯是一种解痉药,可通过如图路线合成:问题:
(1)A→B的反应类型为___________ 。黄酮哌酯中含氧官能团的名称为___________ 。
(2)C的化学名称为___________ ,D的结构简式为___________ 。
(3)写出G的分子式___________ ,E和F可用___________ (写出试剂)鉴别。
(4)已知磺酸为一元强酸,则由A→B→C的过程制得粗苯酚中还含有比较多的苯和苯磺酸,请简述如何通过化学方法提纯苯酚___________ 。
(5)已知苯甲酸酐的结构简式为,写出F→G的反应方程式___________ 。
(6)X是F的同分异构体,符合下列条件,X可能的结构简式为___________ (任写一种)。
①含有酯基 ②含有苯环 ③核磁共振氢谱有两组峰
(7)已知:+CO2,设计以为原料合成的路线___________ (其他试剂任选)。
(1)A→B的反应类型为
(2)C的化学名称为
(3)写出G的分子式
(4)已知磺酸为一元强酸,则由A→B→C的过程制得粗苯酚中还含有比较多的苯和苯磺酸,请简述如何通过化学方法提纯苯酚
(5)已知苯甲酸酐的结构简式为,写出F→G的反应方程式
(6)X是F的同分异构体,符合下列条件,X可能的结构简式为
①含有酯基 ②含有苯环 ③核磁共振氢谱有两组峰
(7)已知:+CO2,设计以为原料合成的路线
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5 . 有效去除大气中的是环境保护的重要课题。
(1)用水吸收的相关热化学方程式如下:
反应的___________ 。
(2)用稀硝酸吸收,得到和的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸,写出电解时阳极的电极反应式:___________ 。(是弱酸)
(3)用酸性水溶液吸收,吸收过程中存在与生成和的反应,写出该反应的化学方程式:___________ 。
(4)在有氧条件下,新型催化剂能催化与反应生成。
①与生成的反应中,当生成时,转移的电子数为___________ 。
②将一定比例的和的混合气体,匀速通入装有催化剂的反应器中反应(装置见图):反应相同时间的去除率随反应温度的变化曲线如图所示,在范围内随着温度的升高,的去除率先迅速上升后缓慢上升的主要原因是___________ 。(5)利用如图所示装置电解制备(氯的化合价为价),其原理是①接电源的___________ (填“正”或“负”)极。
②阳极反应式是___________ 。
(1)用水吸收的相关热化学方程式如下:
反应的
(2)用稀硝酸吸收,得到和的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸,写出电解时阳极的电极反应式:
(3)用酸性水溶液吸收,吸收过程中存在与生成和的反应,写出该反应的化学方程式:
(4)在有氧条件下,新型催化剂能催化与反应生成。
①与生成的反应中,当生成时,转移的电子数为
②将一定比例的和的混合气体,匀速通入装有催化剂的反应器中反应(装置见图):反应相同时间的去除率随反应温度的变化曲线如图所示,在范围内随着温度的升高,的去除率先迅速上升后缓慢上升的主要原因是
②阳极反应式是
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6 . 实验小组制备高铁酸钾并探究其性质。资料:为紫色固体,微溶于溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备(夹持装置略)①A为氯气发生装置。中反应的化学方程式是___________ (锰被还原为)。
②将除杂装置补充完整并标明所用试剂。___________
③中得到紫色固体和溶液。中发生的反应有,另外还有___________ (离子方程式)。
(2)探究的性质
①取中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液,经检验气体中含有。为证明是否氧化了而产生,设计以下方案:
i.由方案中溶液变红可知中含有___________ 离子,但该离子的产生不能判断一定是将氧化,还可能由___________ 产生(用离子方程式表示)。
ii.方案可证明氧化了。用溶液洗涤的目的是___________ 。
②根据的制备实验得出:氧化性___________ (填“”或“”),而方案实验表明,和的氧化性强弱关系相反,原因是___________ 。
③资料表明,酸性溶液中的氧化性,验证实验如下:将溶液滴入和足量的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能证明氧化性,请说明理由:___________ 。
(1)制备(夹持装置略)①A为氯气发生装置。中反应的化学方程式是
②将除杂装置补充完整并标明所用试剂。
③中得到紫色固体和溶液。中发生的反应有,另外还有
(2)探究的性质
①取中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液,经检验气体中含有。为证明是否氧化了而产生,设计以下方案:
方案 | 取少量,滴加溶液至过量,溶液呈红色。 |
方案 | 用溶液充分洗涤C中所得固体,再用溶液将溶出,得到紫色溶液b。取少量,滴加盐酸,有产生。 |
ii.方案可证明氧化了。用溶液洗涤的目的是
②根据的制备实验得出:氧化性
③资料表明,酸性溶液中的氧化性,验证实验如下:将溶液滴入和足量的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能证明氧化性,请说明理由:
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7 . 工业上利用黄铁矿(主要成分是FeS2)生产硫酸,同时得到烧渣(主要成分为Fe2O3、少量SiO2和Al2O3),为了“变废为宝”,通过下列生产流程可将烧渣转化为绿矾(FeSO4·7H2O)产品:已知Fe2+、Fe3+、Al3+开始沉淀、完全沉淀、开始溶解、完全溶解的pH如下:
(1)滤渣能溶于NaOH,写出该反应的化学方程式:___________ 。
(2)检验“还原”是否完全的实验方法是___________ 。
(3)设计将“还原液”转化为绿矾晶体的实验操作:___________ 得绿矾晶体(在实验过程中须用试剂:FeCO3·H2O、乙醚)。
(4)检测所得绿矾(FeSO4·7H2O)产品的纯度,称取35.00g样品,配成250mL溶液,取25.00mL所配溶液放入锥形瓶中,然后滴加0.1000mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液,至恰好完全反应时用去21.00mL。
①已知酸性高锰酸钾反应时有Mn2+生成,写出该反应的离子方程式:___________ 。
②计算该样品的纯度________ (写出计算过程)。
金属离子 | 开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH | 沉淀开始溶解的pH | 沉淀完全溶解的pH |
Fe2+ | 7.6 | 9.6 | / | / |
Fe3+ | 2.7 | 3.7 | / | / |
Al3+ | 4.0 | 5.2 | 7.8 | 10.8 |
(2)检验“还原”是否完全的实验方法是
(3)设计将“还原液”转化为绿矾晶体的实验操作:
(4)检测所得绿矾(FeSO4·7H2O)产品的纯度,称取35.00g样品,配成250mL溶液,取25.00mL所配溶液放入锥形瓶中,然后滴加0.1000mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液,至恰好完全反应时用去21.00mL。
①已知酸性高锰酸钾反应时有Mn2+生成,写出该反应的离子方程式:
②计算该样品的纯度
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解题方法
8 . 室温下,通过下列实验探究某些碳酸盐溶液及碳酸氢盐溶液的性质。
已知:。
下列有关说法正确的是
已知:。
实验 | 实验操作和现象 |
1 | 测量溶液的,测得为 |
2 | 测量某浓度的溶液的,测得约为9.4 |
3 | 将两种浓度均为和溶液等体积混合,测量其 |
A.实验1溶液中: |
B.实验1测得的值 |
C.实验2溶液中: |
D.实验3所得溶液中: |
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2024·天津·模拟预测
9 . 黄铁矿[主要成分为二硫化亚铁(FeS2)]、焦炭和适量空气混合加热发生如下反应:
i.3FeS2+2C+3O2=3S2+Fe3O4+2CO
(1)反应i生成1molS2时,转移电子的物质的量为___________ mol。
(2)反应i所得气体经冷凝回收S2后,尾气中还含有CO和SO2。将尾气通过催化剂进行处理,发生反应ii,同时发生副反应iii。
ii.2SO2(g)+4CO(g)S2(g)+4CO2(g) ΔH<0
iii.SO2(g)+3CO(g)COS(g)+2CO2(g) ΔH<0
理论分析及实验结果表明,600~1000K范围内,SO2平衡转化率接近100%。其他条件相同,不同温度下,S2、COS平衡产率和10min时S2实际产率如图。①从资源和能源利用的角度说明用反应ii处理尾气的好处:___________ 。
②随温度升高,S2平衡产率上升,推测其原因是___________ 。
③900K,在10min后继续反应足够长时间,推测S2实际产率的变化趋势可能为___________ 。
(3)处理后的尾气仍含少量SO2,经Na2CO3溶液洗脱处理后,所得洗脱液主要成分为Na2CO3、NaHCO3和Na2SO3.利用生物电池技术,可将洗脱液中的Na2SO3转化为单质硫(以S表示)回收。①该装置中,正极的电极反应式为___________ 。
②一段时间后,若洗脱液中的物质的量减小了1mol,则理论上减小了___________ mol。
(4)常温向溶液中加入适量的NaOH,溶液中、、的分布系数随pOH的变化如图。下列说法正确的是___________ 。
A.
B.时,溶液显酸性
C.N点对应的溶液,对水的电离起到抑制作用
i.3FeS2+2C+3O2=3S2+Fe3O4+2CO
(1)反应i生成1molS2时,转移电子的物质的量为
(2)反应i所得气体经冷凝回收S2后,尾气中还含有CO和SO2。将尾气通过催化剂进行处理,发生反应ii,同时发生副反应iii。
ii.2SO2(g)+4CO(g)S2(g)+4CO2(g) ΔH<0
iii.SO2(g)+3CO(g)COS(g)+2CO2(g) ΔH<0
理论分析及实验结果表明,600~1000K范围内,SO2平衡转化率接近100%。其他条件相同,不同温度下,S2、COS平衡产率和10min时S2实际产率如图。①从资源和能源利用的角度说明用反应ii处理尾气的好处:
②随温度升高,S2平衡产率上升,推测其原因是
③900K,在10min后继续反应足够长时间,推测S2实际产率的变化趋势可能为
(3)处理后的尾气仍含少量SO2,经Na2CO3溶液洗脱处理后,所得洗脱液主要成分为Na2CO3、NaHCO3和Na2SO3.利用生物电池技术,可将洗脱液中的Na2SO3转化为单质硫(以S表示)回收。①该装置中,正极的电极反应式为
②一段时间后,若洗脱液中的物质的量减小了1mol,则理论上减小了
(4)常温向溶液中加入适量的NaOH,溶液中、、的分布系数随pOH的变化如图。下列说法正确的是
A.
B.时,溶液显酸性
C.N点对应的溶液,对水的电离起到抑制作用
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10 . 有机物G是合成免疫抑制剂药物霉酚酸的中间体,可由如下路径合成:
(1)A的实验式为________ ,有机物A→G中均含有的官能团名称为________ 。
(2)反应②的反应类型为________ ,除C外另一种生成物的官能团电子式为________ 。
(3)步骤④可得到副产品有机物J,有机物J和有机物E互为同分异构体,写出有机物J的结构简式________ 。
(4)反应⑥除生成G外还生成HBr,则试剂X的结构简式为________ 。
(5)芳香化合物H是F的同分异构体,符合下列要求的H共有________ 种。
①遇溶液产生气体;②1molH与足量银氨溶液反应生成2molAg;
③遇氯化铁溶液发生显色反应;④苯环最多三个侧链。
其中含有手性碳原子,且苯环上只有2种不同化学环境的氢原子的结构简式为________ :
(6)的系统命名为________ ;已知:直接与苯环相连的卤素原子难与NaOH溶液发生取代反应。参照上述合成路线,设计以为原料制备的合成路线(其他试剂任选): ________________ 。
(1)A的实验式为
(2)反应②的反应类型为
(3)步骤④可得到副产品有机物J,有机物J和有机物E互为同分异构体,写出有机物J的结构简式
(4)反应⑥除生成G外还生成HBr,则试剂X的结构简式为
(5)芳香化合物H是F的同分异构体,符合下列要求的H共有
①遇溶液产生气体;②1molH与足量银氨溶液反应生成2molAg;
③遇氯化铁溶液发生显色反应;④苯环最多三个侧链。
其中含有手性碳原子,且苯环上只有2种不同化学环境的氢原子的结构简式为
(6)的系统命名为
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