1 . “协同去污,变废为宝”为处理工业废水提供了新思路。现有含、的电镀废液以及含的废液。现联合处理废水,回收并生产铁红和媒染剂,回收过程如下,请回答以下问题:(1)写出铁红的一种用途________ 。
(2)对于该工艺的说法错误的是________。
(3)写出铁铜废液中加入试剂1发生的离子方程式________ 。滤液与含酸性的废液反应的离子方程式为________ 。
(4)证明滤液已被试剂3完全氧化的实验方法是________ 。
(5)从溶液制取晶体的实验操作方法为蒸发浓缩、________ 、过滤、________ 、干燥。
(6)已知化学性质与类似,若将流程中的溶液转化为氢氧化铬,则转化过程中发生的离子方程式为________ 。
(2)对于该工艺的说法错误的是________。
A.操作1和操作2都是过滤 |
B.试剂1是过量的粉,试剂2是过量的 |
C.可从有机相中提取出某成分加入到溶液A中,提高产量,剩余成分可循环利用 |
D.试剂3只能是,目的是将氧化成 |
(3)写出铁铜废液中加入试剂1发生的离子方程式
(4)证明滤液已被试剂3完全氧化的实验方法是
(5)从溶液制取晶体的实验操作方法为蒸发浓缩、
(6)已知化学性质与类似,若将流程中的溶液转化为氢氧化铬,则转化过程中发生的离子方程式为
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2 . 利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:(1)的电子式为________ ;将与X混合,可生成黄色固体,该反应氧化产物与还原产物的质量之比为________ 。
(2)S粉与热的Z浓溶液反应可转化为________ ,反应的化学方程式为________ 。
(3)配平下列反应:_____
________________________
(4)下列有关硫及其化合物的性质,说法正确的是
(5)某同学为探究Cu与浓硫酸的反应,用如图所示的装置进行有关实验。①反应中浓硫酸体现的性质有________ 。
②C的作用是________ ,装置D中试管口放置的棉花应浸有一种液体,这种液体是________ 。
(2)S粉与热的Z浓溶液反应可转化为
(3)配平下列反应:
________________________
(4)下列有关硫及其化合物的性质,说法正确的是
A.X能使溴水褪色,证明X有漂白性 | B.将X通入溶液中有白色沉淀生成 |
C.硫在过量的中燃烧可以生成Y | D.若N为钠盐,则N与Z的稀溶液反应可生成 |
(5)某同学为探究Cu与浓硫酸的反应,用如图所示的装置进行有关实验。①反应中浓硫酸体现的性质有
②C的作用是
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3 . 硫酸亚铁铵是分析化学中的重要试剂。隔绝空气加热至时硫酸亚铁铵能完全分解,分解产物中含有铁的氧化物、疏的氧化物、氨气和水蒸气等。
[实验探究]某化学小组选用如图所示部分装置进行实验(夹持装置略)(1)关于硫酸亚铁铵,下列说法正确的是___________。
(2)有关硫酸亚铁铵所含的元素,下列说法正确的是___________。
实验I:探究分解产物中硫的氧化物,连接装置A-E-F-B进行实验。
(3)实验现象:E中没有明显现象,F中溶液褪色,据此得出的结论是___________ 。
实验Ⅱ:验证分解产物中含有氨气和水蒸气、探究残留固体成分。连接A-C-B-D进行实验。
(4)关于氨气和水,下列说法错误的是___________。
(5)装置B在实验Ⅱ中的作用是___________ 。
(6)A中固体完全分解后变为红棕色粉末,设计实验证明A中残留固体仅为Fe2O3
,而不含或:___________ 。
(7)实验证明受热分解除生成上述两个实验中的产物外,还有产生,写出A中反应的化学方程式___________ 。
实验Ⅲ:为测定硫酸亚铁铵晶体纯度,某同学取m克硫酸亚铁铵晶体样品配成溶液,取硫酸亚铁铵溶液进行如下实验:(8)该方案测得样品纯度为___________ (用含w、m的式子表示)。
(9)若缺少“洗涤”步骤,最终结果会___________ (填偏大、偏小或不变)。
[实验探究]某化学小组选用如图所示部分装置进行实验(夹持装置略)(1)关于硫酸亚铁铵,下列说法正确的是___________。
A.溶于水部分电离 | B.固体中只有离子键 |
C.固体中既含离子键又含共价键 | D.能发生复分解反应或氧化还原反应 |
(2)有关硫酸亚铁铵所含的元素,下列说法正确的是___________。
A.都位于短周期 | B.只有一个副族元素 |
C.同主族元素非金属性: | D.同周期元素原子半径: |
实验I:探究分解产物中硫的氧化物,连接装置A-E-F-B进行实验。
(3)实验现象:E中没有明显现象,F中溶液褪色,据此得出的结论是
实验Ⅱ:验证分解产物中含有氨气和水蒸气、探究残留固体成分。连接A-C-B-D进行实验。
(4)关于氨气和水,下列说法错误的是___________。
A.都是弱电解质 | B.都是共价化合物 | C.都是以分子构成物质 | D.氨水中只有两种离子 |
(5)装置B在实验Ⅱ中的作用是
(6)A中固体完全分解后变为红棕色粉末,设计实验证明A中残留固体仅为Fe2O3
,而不含或:
(7)实验证明受热分解除生成上述两个实验中的产物外,还有产生,写出A中反应的化学方程式
实验Ⅲ:为测定硫酸亚铁铵晶体纯度,某同学取m克硫酸亚铁铵晶体样品配成溶液,取硫酸亚铁铵溶液进行如下实验:(8)该方案测得样品纯度为
(9)若缺少“洗涤”步骤,最终结果会
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4 . 小组同学探究和不同铜盐溶液的反应,实验如下。
实验:向2mL0.5000溶液中加入1mL0.2500溶液,立即产生橙黄色沉淀(沉淀A),放置5min左右,转化为白色沉淀(沉淀B)。
已知:i.
ii.
(1)研究沉淀B的成分。
向洗涤后的沉淀B中加入足量浓氨水,得到无色溶液,在空气中放置一段时间,溶液变为深蓝色。取少量深蓝色溶液,滴加试剂X,产生白色沉淀。
①配制0.2500溶液时用的玻璃定量仪器是___________ ,X试剂是___________ 。
②无色溶液在空气中放置变为深蓝色,反应的离子方程式为___________ 。
(2)经检验,沉淀A不含。推测沉淀A能转化为沉淀B与有关,为研究沉淀A的成分及沉淀A转化为B的原因,实验如下。
①仅通过上述实验不能证明沉淀A中含有,补充实验:向少量洗净的沉淀A加入稀硫酸,证实沉淀A中含有的证据是___________ 。
②无色溶液中含有,推测的产生有两个途径:
途径1:实验过程中氧化;
途径2:___________ (将途径补充完整)。
经研究,途径1不合理,途径2合理。
③下列有关说法不正确 的是___________ 。
A.和溶液生成棕黄色沉淀A的反应速率快
B.生成白色沉淀B的限度大
C.配合物中,给出孤对电子,提供空轨道
D.洗涤时,向沉淀物中加入洗涤剂至没过沉淀,搅拌,让洗涤剂顺利留下,多次操作
(3)用和溶液重复上述实验,仅产生橙黄色沉淀,放置72h后变为暗红色沉淀(可溶于氨水,得到无色溶液,放置变为深蓝色)。
根据上述实验所得结论:①和能发生复分解反应和氧化还原反应,且复分解反应速率更快;②___________ 。
实验:向2mL0.5000溶液中加入1mL0.2500溶液,立即产生橙黄色沉淀(沉淀A),放置5min左右,转化为白色沉淀(沉淀B)。
已知:i.
ii.
(1)研究沉淀B的成分。
向洗涤后的沉淀B中加入足量浓氨水,得到无色溶液,在空气中放置一段时间,溶液变为深蓝色。取少量深蓝色溶液,滴加试剂X,产生白色沉淀。
①配制0.2500溶液时用的玻璃定量仪器是
②无色溶液在空气中放置变为深蓝色,反应的离子方程式为
(2)经检验,沉淀A不含。推测沉淀A能转化为沉淀B与有关,为研究沉淀A的成分及沉淀A转化为B的原因,实验如下。
①仅通过上述实验不能证明沉淀A中含有,补充实验:向少量洗净的沉淀A加入稀硫酸,证实沉淀A中含有的证据是
②无色溶液中含有,推测的产生有两个途径:
途径1:实验过程中氧化;
途径2:
经研究,途径1不合理,途径2合理。
③下列有关说法
A.和溶液生成棕黄色沉淀A的反应速率快
B.生成白色沉淀B的限度大
C.配合物中,给出孤对电子,提供空轨道
D.洗涤时,向沉淀物中加入洗涤剂至没过沉淀,搅拌,让洗涤剂顺利留下,多次操作
(3)用和溶液重复上述实验,仅产生橙黄色沉淀,放置72h后变为暗红色沉淀(可溶于氨水,得到无色溶液,放置变为深蓝色)。
根据上述实验所得结论:①和能发生复分解反应和氧化还原反应,且复分解反应速率更快;②
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解题方法
5 . 研究小组探究高铜酸钠()的制备和性质。
资料:高铜酸钠为棕黑色固体,难溶于水。
实验I.向溶液中滴加溶液,迅速产生蓝绿色沉淀,振荡后得到棕黑色的浊液a,将其等分成2份。
(1)蓝绿色沉淀中含有,用离子方程式表示溶液显碱性的原因:_________ 。
(2)探究棕黑色沉淀的组成。
实验II.将一份浊液a过滤、洗涤、干燥,得到固体b;取少量固体b,滴加稀,沉淀溶解,有气泡产生,得到蓝色溶液。
①另取少量固体b进行实验,证实了中钠元素的存在,实验操作的名称是_________ 。
②进一步检验,棕黑色固体是,与稀反应的离子方程式是_________ 。
(3)探究实验条件对制备的影响。
实验III.向另一份浊液a中继续滴加溶液,沉淀由棕黑色变为蓝绿色,溶液的约为5,有产生。
①对的来源,甲同学认为是和反应生成了,乙同学认为该说法不严谨,提出了生成的其他原因:_________ 。
②探究“继续滴加溶液,能氧化的原因。
ⅰ.提出假设1:增大,的还原性增强,实验证明假设成立,操作和现象是:取少量固体于试管中,_________ 。
ⅱ.提出假设2:_________ ,经证实该假设也成立。
(4)改进实验方案,进行实验。
实验IV,向溶液中滴加溶液,迅速生成蓝色沉淀,振荡后得到棕黑色浊液。浊液放置过程中,沉淀表面缓慢产生气泡并出现蓝色固体,该气体不能使湿润的淀粉试纸变蓝。
放置过程中产生气体的化学方程式是_________ 。
资料:高铜酸钠为棕黑色固体,难溶于水。
实验I.向溶液中滴加溶液,迅速产生蓝绿色沉淀,振荡后得到棕黑色的浊液a,将其等分成2份。
(1)蓝绿色沉淀中含有,用离子方程式表示溶液显碱性的原因:
(2)探究棕黑色沉淀的组成。
实验II.将一份浊液a过滤、洗涤、干燥,得到固体b;取少量固体b,滴加稀,沉淀溶解,有气泡产生,得到蓝色溶液。
①另取少量固体b进行实验,证实了中钠元素的存在,实验操作的名称是
②进一步检验,棕黑色固体是,与稀反应的离子方程式是
(3)探究实验条件对制备的影响。
实验III.向另一份浊液a中继续滴加溶液,沉淀由棕黑色变为蓝绿色,溶液的约为5,有产生。
①对的来源,甲同学认为是和反应生成了,乙同学认为该说法不严谨,提出了生成的其他原因:
②探究“继续滴加溶液,能氧化的原因。
ⅰ.提出假设1:增大,的还原性增强,实验证明假设成立,操作和现象是:取少量固体于试管中,
ⅱ.提出假设2:
(4)改进实验方案,进行实验。
实验IV,向溶液中滴加溶液,迅速生成蓝色沉淀,振荡后得到棕黑色浊液。浊液放置过程中,沉淀表面缓慢产生气泡并出现蓝色固体,该气体不能使湿润的淀粉试纸变蓝。
放置过程中产生气体的化学方程式是
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解题方法
6 . 溶液与KI溶液混合时,按照复分解反应原理分析,可得到AgI黄色沉淀。查阅资料可知:①溶液呈酸性;②具有较强的氧化性;③单质碘遇淀粉溶液会变蓝。根据所得信息,甲学生对溶液与KI溶液混合时发生的反应做出了如下猜测:
猜测1:发生复分解反应。
猜测2:与发生氧化还原反应。
(1)①如果猜测2成立,则发生反应的化学方程式为_______ ;为了验证该猜测,甲同学往反应后的溶液中加入淀粉,观察到溶液变蓝,证明猜测2成立。
②乙同学认为甲同学的实验方案不能证明猜测2成立,原因是溶液中的在酸性条件下具有较强的氧化性,也可能氧化,反应的离子方程式为_______ ;该反应中的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______ 。
(2)乙同学利用原电池原理来验证以上猜测,设计了如图所示实验装置(盐桥中的离子可以自由移动,两烧杯中电解质溶液足量),一段时间后,电流计指针发生偏转,溶液无气泡产生,石墨2表面有银白色金属析出。
①该装置的负极为石墨_______ (填“1”或“2”)。
②若石墨2增重5.4g(不考虑其他反应),则电路中转移电子数为_______ 。
③根据实验现象,证明猜测2成立。若将盐桥中的溶液换成溶液,一段时间后,电流计指针不发生偏转,可能原因是_______ 。
(3)原电池在生产生活和学习中有着广泛的应用,下列关于原电池的说法正确的是_______(填标号)。
猜测1:发生复分解反应。
猜测2:与发生氧化还原反应。
(1)①如果猜测2成立,则发生反应的化学方程式为
②乙同学认为甲同学的实验方案不能证明猜测2成立,原因是溶液中的在酸性条件下具有较强的氧化性,也可能氧化,反应的离子方程式为
(2)乙同学利用原电池原理来验证以上猜测,设计了如图所示实验装置(盐桥中的离子可以自由移动,两烧杯中电解质溶液足量),一段时间后,电流计指针发生偏转,溶液无气泡产生,石墨2表面有银白色金属析出。
①该装置的负极为石墨
②若石墨2增重5.4g(不考虑其他反应),则电路中转移电子数为
③根据实验现象,证明猜测2成立。若将盐桥中的溶液换成溶液,一段时间后,电流计指针不发生偏转,可能原因是
(3)原电池在生产生活和学习中有着广泛的应用,下列关于原电池的说法正确的是_______(填标号)。
A.原电池是化学能转化为电能的装置 | B.原电池内发生的反应为氧化还原反应 |
C.所有的化学反应均可设计成原电池 | D.电子从负极流出,经电解质溶液流入正极 |
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2023-05-20更新
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200次组卷
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2卷引用:辽宁省抚顺市重点高中六校协作体2022-2023学年高一下学期期中考试化学试题
解题方法
7 . 溶液与KI溶液混合时,按照复分解反应原理分析,可得到AgI黄色沉淀。查阅资料可知:①溶液呈酸性;②具有较强的氧化性;③单质碘遇淀粉溶液会变蓝。根据所得信息,甲学生对溶液与KI溶液混合时发生的反应做出了如下猜测:
猜测1:发生复分解反应。
猜测2:与发生氧化还原反应。
(1)①如果猜测2成立,则发生反应的化学方程式为_____________ ;为了验证该猜测,甲同学往反应后的溶液中加入淀粉,观察到溶液变蓝,证明猜测2成立。
②乙同学认为甲同学的实验方案不能证明猜测2成立,原因是溶液中的在酸性条件下具有较强的氧化性,也可能氧化,反应的离子方程式为___________ ;该反应中的氧化剂和还原剂的物质的量之比为________ 。
(2)乙同学利用原电池原理来验证以上猜测,设计了如图所示实验装置(盐桥中的离子可以自由移动,两烧杯中电解质溶液足量),一段时间后,电流计指针发生偏转,溶液无气泡产生,石墨2表面有银白色金属析出。
①该装置的负极为石墨____________ (填“1”或“2”);盐桥中的会往____________ (填“左”或“右”)侧移动。
②若石墨2增重5.4g(不考虑其他反应),则电路中转移电子数为____________ 。
③根据实验现象,证明猜测2成立。若将盐桥中的溶液换成KCl溶液,一段时间后,电流计指针不发生偏转,可能原因是_______________________ 。
(3)原电池在生产生活和学习中有着广泛的应用,下列关于原电池的说法正确的是 (填标号)。
猜测1:发生复分解反应。
猜测2:与发生氧化还原反应。
(1)①如果猜测2成立,则发生反应的化学方程式为
②乙同学认为甲同学的实验方案不能证明猜测2成立,原因是溶液中的在酸性条件下具有较强的氧化性,也可能氧化,反应的离子方程式为
(2)乙同学利用原电池原理来验证以上猜测,设计了如图所示实验装置(盐桥中的离子可以自由移动,两烧杯中电解质溶液足量),一段时间后,电流计指针发生偏转,溶液无气泡产生,石墨2表面有银白色金属析出。
①该装置的负极为石墨
②若石墨2增重5.4g(不考虑其他反应),则电路中转移电子数为
③根据实验现象,证明猜测2成立。若将盐桥中的溶液换成KCl溶液,一段时间后,电流计指针不发生偏转,可能原因是
(3)原电池在生产生活和学习中有着广泛的应用,下列关于原电池的说法正确的是 (填标号)。
A.原电池是化学能转化为电能的装置 | B.原电池内发生的反应为氧化还原反应 |
C.所有的化学反应均可设计成原电池 | D.电子从负极流出,经电解质溶液流入正极 |
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解题方法
8 . 在短周期元素中有部分元素的原子具有核外电子排布有2个未成对电子的特点。具有这样特点的元素中:
(1)A元素原子的半径最大,写出A在元素周期表中的位置___________ ,其原子核外电子排布式为___________ ,A与上述元素中原子半径最小的元素B形成的化合物晶体类型为___________ 。
(2)C元素的单质能溶解于C与D形成的化合物中,写出该化合物的分子式___________ ,推断该化合物___________ (难、微、易)溶于水。
(3)C、D元素均可与B元素形成化合物,此2种化合物都可与水反应形成对应的酸,2种酸的分子式相似,写出2种酸的分子式___________ ,简述证明2种酸酸性相对强弱的方法___________ 。
Cu2S和CuS均可被KMnO4酸性溶液氧化,在用KMnO4酸性溶液处理Cu2S和CuS的混合物时,发生的反应如下:
①+ Cu2S +→+ SO2↑ ++ H2O(未配平)
②+ CuS +→+ SO2↑ ++ H2O(未配平)
(4)下列关于反应①的说法中错误的是___________ (选填编号)。
a.还原性的强弱关系是:> Cu2S
b.氧化剂与还原剂的物质的量之比为
c.生成2.24L(标况下)SO2,转移电子的物质的量是0.8mol
d.被氧化的元素是正一价的Cu和负二价的S
(4)写出反应②中反应物配平后的系数并标出电子转移方向和数目:___________
___________+___________CuS +___________
已知:KMnO4在稀硫酸存在下能将H2O2氧化为O2,KMnO4被还原为;H2O2在前面反应生成的催化下能发生分解反应生成H2O和O2。
(5)稀硫酸中,某KMnO4和H2O2发生氧化还原反应方程式如下:
2KMnO4 + 7H2O2 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 6O2↑ + 10H2O,反应中1mol KMnO4氧化H2O2的物质的量是___________ mol, 反应中的氧化剂是___________ ,氧化剂与还原剂的物质的量比为___________ 。
(1)A元素原子的半径最大,写出A在元素周期表中的位置
(2)C元素的单质能溶解于C与D形成的化合物中,写出该化合物的分子式
(3)C、D元素均可与B元素形成化合物,此2种化合物都可与水反应形成对应的酸,2种酸的分子式相似,写出2种酸的分子式
Cu2S和CuS均可被KMnO4酸性溶液氧化,在用KMnO4酸性溶液处理Cu2S和CuS的混合物时,发生的反应如下:
①+ Cu2S +→+ SO2↑ ++ H2O(未配平)
②+ CuS +→+ SO2↑ ++ H2O(未配平)
(4)下列关于反应①的说法中错误的是
a.还原性的强弱关系是:> Cu2S
b.氧化剂与还原剂的物质的量之比为
c.生成2.24L(标况下)SO2,转移电子的物质的量是0.8mol
d.被氧化的元素是正一价的Cu和负二价的S
(4)写出反应②中反应物配平后的系数并标出电子转移方向和数目:
___________+___________CuS +___________
已知:KMnO4在稀硫酸存在下能将H2O2氧化为O2,KMnO4被还原为;H2O2在前面反应生成的催化下能发生分解反应生成H2O和O2。
(5)稀硫酸中,某KMnO4和H2O2发生氧化还原反应方程式如下:
2KMnO4 + 7H2O2 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 6O2↑ + 10H2O,反应中1mol KMnO4氧化H2O2的物质的量是
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解题方法
9 . 溴元素主要以Br-形式存在于海水(呈弱碱性)中,利用空气吹出法从海水中提溴,工艺流程示意如图。已知:常温下溴呈液态,深红棕色,易挥发。
(1)氧化:请写出i中的化学方程式_____ 。
(2)脱氯:除去含溴空气中残留的Cl2。
①具有脱氯作用的离子是_____ 。
②溶液失去脱氯作用后,补加FeBr2或加入_____ ,脱氯作用恢复。
(3)富集、制取Br2:
用Na2CO3溶液吸收溴,Br2歧化为BrO和Br-。再用H2SO4酸化后可以得到Br2。写出加入H2SO4酸化生成Br2的离子方程式_____ 。
(4)探究NaBr溶液与H2SO4溶液反应时H2SO4浓度对生成Br2的影响,实验如下:
①B中溶液呈棕红色说明产生了_____ 。
②分析C中溶液颜色变浅的原因,甲同学认为是发生了化学反应所致;乙同学认为是用水稀释所致。若认为甲同学的分析合理,请用具体的反应说明理由。若认为乙同学的分析合理,请进一步设计实验方案证明。请从甲乙同学的说法中任选一个作答。
认为甲合理的理由_____ (具体反应)。
认为乙合理的实验方案_____ 。
(1)氧化:请写出i中的化学方程式
(2)脱氯:除去含溴空气中残留的Cl2。
①具有脱氯作用的离子是
②溶液失去脱氯作用后,补加FeBr2或加入
(3)富集、制取Br2:
用Na2CO3溶液吸收溴,Br2歧化为BrO和Br-。再用H2SO4酸化后可以得到Br2。写出加入H2SO4酸化生成Br2的离子方程式
(4)探究NaBr溶液与H2SO4溶液反应时H2SO4浓度对生成Br2的影响,实验如下:
序号 | A | B | C |
试剂组成 | 1mol/LNaBr 20%H2SO4 | 1mol/LNaBr 98%H2SO4 | 将B中反应后溶液用水 稀释 |
实验现象 | 无明显现象 | 溶液呈棕红色,放热 | 溶液颜色变得很浅 |
①B中溶液呈棕红色说明产生了
②分析C中溶液颜色变浅的原因,甲同学认为是发生了化学反应所致;乙同学认为是用水稀释所致。若认为甲同学的分析合理,请用具体的反应说明理由。若认为乙同学的分析合理,请进一步设计实验方案证明。请从甲乙同学的说法中任选一个作答。
认为甲合理的理由
认为乙合理的实验方案
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解题方法
10 . (一) 现代铝的精炼研究方向是减低能耗。如图 :室温下通过电解在阴极沉积纯铝,A1Br3在苯(简写 ArH)中可以生成[A12Br5ArH]+和 Br-。
(1)阳极的材料________ ;
(2)写出阴极沉积铝的电极方程式__________________________________________ ;
(二)邻硝基苯甲酸是重要的医院中间体,最新合成方法是邻硝基甲苯和高锰酸钾在相转移催化剂季铵盐(Q+X-)氧化、酸化合成,其原理如下:
相转移催化原理如下:
有关物质的物理性质如下表:
下列说法不合理的是________ ;
A.相转移催化剂作用主要决定于 Q+的物理化学性质
B.反应中为了防止温度剧烈升高,投料应该分批加入
C.Q+X-是通过增大反应接触面积提高反应速率
D.增大压强可以提高邻硝基甲苯氧化的反应限度
E.工业使用季铵盐(Q+X-)可以提高邻硝基苯甲酸产率
(2)四丁基溴化铵(C4H9)4NBr 萃取水中的高锰酸钾的方程式为:KMnO4(aq) +Q+X-(aq) →Q+ MnO4-(aq) +KX(aq),写出平衡常数 k 的表达式________________ ;设n(Q+X-):n(邻硝基甲苯)=x,理论证明当 x=5%邻硝基甲酸产率 y 得到最大值,请画出 y 随 x 变化的示意图________________ 。
(3)实验表明,当温度 100℃、反应时间 2.5h,n(KMnO4): n(邻硝基甲苯)=3:1,催化剂用量相同,Q+X-反应的催化效果如下:
苄基三乙基氯化铵比四丁基溴化铵催化效果差的原因_____________________________ ;工业生产不用聚乙二醇做催化剂的主要原因____________________________________ ;
(4)(C4H9)4NBr 为催化剂,邻硝基甲苯和高锰酸钾反应,测得溶液酸碱性对产率、反应时间影响如图 ,下列推测合理的是________ 。
A.溶液碱性强产率降低是因为季铵盐发生水解反应
B.pH=2 高锰酸钾一定发生副反应
C.选择 pH=7、适当升温可以提高产率
D.工业可以选择浓硝酸替代高锰酸钾做氧化剂,减缓对设备的腐蚀
(1)阳极的材料
(2)写出阴极沉积铝的电极方程式
(二)邻硝基苯甲酸是重要的医院中间体,最新合成方法是邻硝基甲苯和高锰酸钾在相转移催化剂季铵盐(Q+X-)氧化、酸化合成,其原理如下:
相转移催化原理如下:
有关物质的物理性质如下表:
物质 | 邻硝基苯甲酸 | 高锰酸钾 | 苄基三乙基氯化铵(C6H5-CH2CH2)N(C2H5)3Cl | 聚乙二醇 | 四丁基溴化铵(C4H9)4NBr | NH4Cl |
水 | 难溶 | 易溶 | 可溶 | 任意比互溶溶 | 可溶 | 易溶 |
有机物 | 易溶 | 难溶 | 易溶 | 易溶 | 易溶 | 难溶 |
A.相转移催化剂作用主要决定于 Q+的物理化学性质
B.反应中为了防止温度剧烈升高,投料应该分批加入
C.Q+X-是通过增大反应接触面积提高反应速率
D.增大压强可以提高邻硝基甲苯氧化的反应限度
E.工业使用季铵盐(Q+X-)可以提高邻硝基苯甲酸产率
(2)四丁基溴化铵(C4H9)4NBr 萃取水中的高锰酸钾的方程式为:KMnO4(aq) +Q+X-(aq) →Q+ MnO4-(aq) +KX(aq),写出平衡常数 k 的表达式
(3)实验表明,当温度 100℃、反应时间 2.5h,n(KMnO4): n(邻硝基甲苯)=3:1,催化剂用量相同,Q+X-反应的催化效果如下:
相转移催化剂 | 苄基三乙基氯化铵 (C6H5-CH2CH2) N(C2H5)3Cl | 聚乙二醇 | 四丁基溴化铵 (C4H9)4NBr |
产率% | 46.7 | 20.0 | 53.1 |
(4)(C4H9)4NBr 为催化剂,邻硝基甲苯和高锰酸钾反应,测得溶液酸碱性对产率、反应时间影响如图 ,下列推测合理的是
A.溶液碱性强产率降低是因为季铵盐发生水解反应
B.pH=2 高锰酸钾一定发生副反应
C.选择 pH=7、适当升温可以提高产率
D.工业可以选择浓硝酸替代高锰酸钾做氧化剂,减缓对设备的腐蚀
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