【題目】鎳(Ni)及其化合物廣泛應用于生產(chǎn)電池、電鍍和催化劑等領域。
(1)某蓄電池反應為2NiO(OH)+Cd+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。該蓄電池充電時,被氧化的物質(zhì)是__(填化學式),放電時若生成73gCd(OH)2,則外電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是___。
(2)鎳的羰化反應為:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g) ΔH。
①一定溫度下,將一定量的粗鎳和CO加入到1L的恒容密閉容器中反應,5s后測得Ni(CO)4的物質(zhì)的量為1.5mol,則0~5s內(nèi)平均反應速率v(CO)=__mol·L·s-1。
②該反應的平衡常數(shù)K隨溫度升高而減小,則該反應的ΔH__0(填“>”或“<")。
(3)NiSO4·6H2O晶體是一種綠色易溶于水的晶體,廣泛應用于化學鍍鎳、生產(chǎn)電池等,可由電鍍廢渣(除含鎳外,還含有Cu、Zn、Fe等元素)為原料制取。制取步驟如下:
①在實驗室中,欲用98%的濃硫酸(密度1.84g·mL-1)配制40%的稀硫酸,需要的玻璃儀器除玻璃棒外,還有__。
②向濾液Ⅰ中加入Na2S的目的是_。(已知:Ksp[FeS]=6.3×10-18,Ksp[CuS]=1.3×10-36,Ksp[ZnS]=1.3×10-24,Ksp[NiS]=1.1×10-21)
③濾液Ⅲ中所含的陽離子主要有__。
④NiSO4在強堿溶液中用NaClO氧化,可制得堿性鎳鎘電池電極材料NiOOH。該反應的離子方程式為__。
⑤在制備NiSO4·6H2O晶體時,常用無水乙醇代替蒸餾水做洗滌劑,原因是__(寫出一條即可)。
【答案】Ni(OH)2 NA或6.02×1023 1.2 < 燒杯、量筒 除去溶液中的Zn2+和Cu2+ Na+、Ni2+ 2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O 加快晶體的干燥
【解析】
(3)加入硫酸后,濾液I中主要溶質(zhì)為CuSO4、NiSO4、FeSO4、ZnSO4、H2SO4,調(diào)節(jié)pH后加入Na2S使Cu2+、Zn2+以硫化物沉淀,因Ksp[FeS]>Ksp[NiS],因此加入Na2S不能將Fe2+除去(Ni2+先于Fe2+沉淀,達不到目的),因此再向濾液II中加入H2O2將Fe2+氧化為Fe3+,加入NaOH調(diào)節(jié)pH將Fe3+沉淀,濾液III中主要含有Na+、Ni2+,再加入Na2CO3生成NiCO3,以此解答。
(1)該電池充電時,Ni(OH)2轉(zhuǎn)化為NiO(OH),Ni元素化合價升高,因此被氧化的物質(zhì)為:Ni(OH)2;放電時若生成73gCd(OH)2,其物質(zhì)的量為,Cd元素化合價升高2價,則外電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是0.5mol×2×NAmol-1=NA或60.2×1023;
(2)①5s后測得Ni(CO)4的物質(zhì)的量為1.5mol,則5s內(nèi)消耗CO的物質(zhì)的量為1.5mol×4=6mol,則0~5s內(nèi)平均反應速率;
②該反應的平衡常數(shù)K隨溫度升高而減小,說明升高溫度,平衡逆向移動,即逆向為吸熱反應,因此正向為放熱反應,故ΔH<0;
(3)①該配制實驗為濃溶液稀釋配制稀溶液,需要的玻璃儀器有:量筒、燒杯、玻璃棒,因此還需要燒杯、量筒;
②由上述分析可知,加入Na2S的目的是除去溶液中Cu2+、Zn2+;
③由上述分析可知,濾液III中主要含有的陽離子為:Na+、Ni2+;
④該反應中,Ni元素化合價從+2價升高至+3價,Cl元素從+1價降低為-1價,根據(jù)氧化還原反應得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒以及溶液呈強堿性可知,該反應的離子方程式為:2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+Cl-+H2O;
⑤乙醇較水更易揮發(fā),若用水進行洗滌,在后續(xù)干燥過程中難以掌握烘干時間和溫度,因此采用乙醇洗滌,其原因是能夠加快晶體的干燥。
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【題目】實驗室可用SiC與Cl2反應(SiC+2Cl2SiCl4+C)制取少量SiCl4(沸點57.6℃,易水解)。下列實驗原理和裝置不能達到實驗目的的是
A.制取氯氣
B.凈化氯氣,氣體從接口①進入
C.制取四氯化硅
D.收集四氯化硅粗產(chǎn)品
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【題目】化合物H是制備某褪黑素受體激動劑的中間體,其合成路線如下:
已知:RCOOH,其中—R為烴基。
(1)A中含氧官能團的名稱為__________和__________。
(2)B→C的反應類型為___________。
(3)F的分子式為C11H8O2Br2,寫出F的結(jié)構(gòu)簡式:________
(4)B的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_____。
①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應;
②堿性條件水解生成兩種產(chǎn)物,酸化后兩種分子中均只有2種不同化學環(huán)境的氫。
(5)寫出以和為原料制備的合成路線流程圖______________(無機試劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。
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【題目】單萜類化合物香葉醇是香精油的主要成分之一。在酸性溶液中,香葉醇可以轉(zhuǎn)化為環(huán)狀單萜α—松油醇:
關于香葉醇和α—松油醇,下列說法正確的是( )
A.兩者互為同分異構(gòu)體,分子式是C10H20O
B.兩者分子中所有碳原子均處于同一平面
C.兩者均能在銅絲催化下和氧氣氧化生成醛
D.兩者均能使溴的四氯化碳溶液褪色,發(fā)生加成反應
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【題目】氮化硅(Si3N4)是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料,可用作LED的基質(zhì)材料,通過等離子法由SiH4(沸點-111.9℃)與氨氣反應制取的方程式如下:3SiH4+4NH3=Si3N4+12H2。設NA是阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( )
A.常溫常壓下,1.8gSiH4所含質(zhì)子的數(shù)目為3.2NA
B.標準狀況下,4.48LNH3和H2的混合氣體所含分子總數(shù)為0.2NA
C.NA個NH3分子溶于1L的水,所得溶液的物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1
D.當生成1molSi3N4時,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為6NA
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【題目】白醋是常見的烹調(diào)酸味輔料,白醋總酸度測定方法如下。
i. 量取20.00 mL白醋樣品,用100 mL容量瓶配制成待測液。
ii. 將滴定管洗凈、潤洗,裝入溶液,趕出尖嘴處氣泡,調(diào)整液面至0刻度線。
iii. 取20.00 mL待測液于潔凈的錐形瓶中,加3滴酚酞溶液,用0.1000 mol· L-1的NaOH溶液滴定至終點,記錄數(shù)據(jù)。
iv. 重復滴定實驗3次并記錄數(shù)據(jù)。
ⅴ.計算醋酸總酸度。
回答下列問題:
(1)實驗i中量取20.00 mL白醋所用的儀器是______(填字母)。
a | b | c | D |
(2)若實驗ii中堿式滴定管未用NaOH標準溶液潤洗,會造成測定結(jié)果比準確值_____(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(3)實驗iii中判斷滴定終點的現(xiàn)象是_______。
(4)實驗數(shù)據(jù)如下表,則該白醋的總酸度為_______mol· L-1。
待測液體積/mL | 標準NaOH溶液 | ||
滴定前讀數(shù)/mL | 滴定終點讀數(shù)/mL | ||
第1次 | 20.00 | 0 | 21.98 |
第2次 | 20.00 | 0 | 22.00 |
第3次 | 20.00 | 0 | 22.02 |
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【題目】下列說法正確的是( )
A. 核磁共振氫譜、紅外光譜都能夠快速精確地測定有機物的相對分子質(zhì)量
B. 異戊烷和新戊烷可以用質(zhì)譜法快速的區(qū)分
C. 組成元素的質(zhì)量分數(shù)相同,且相對分子質(zhì)量也相同的不同化合物,一定互為同分異構(gòu)體
D. 互為同系物
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【題目】聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一種可降解的聚酯類高分子材料,在材枓的生物相容性方面具有很好的應用前景。PPG的一種合成路線如圖所示:
已知:①烴A的相對分子質(zhì)量為70,其一氯代物只有一種;
②化合物B為單氯代烴;C的分子式為C5H8;
③E、F為相對分子質(zhì)量差14的同系物;
④。
回答下列問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為__________________。
(2)由B生成C的化學方程式為_____________________________________________________。
(3)C的化學名稱為___________________,由E和F生成G的反應類型為___________________。由D和H生成PPG的化學方程式為_________________________________。
(4)請寫出兩種D的同分異構(gòu)體中能同時滿足下列條件的結(jié)構(gòu)簡式___________、__________:
①能與飽和NaHCO3溶液反應產(chǎn)生氣體;②既能發(fā)生銀鏡反應,又能發(fā)生水解反應;
(5)寫出以分子式為C5H8的烴為主要原料,制備有機物M()的合成路線流程圖(無機試劑任選)。
(合成路線常用的表示方式為:)________________
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【題目】如圖是一種含酰亞胺結(jié)構(gòu)的對苯二胺衍生物的合成路線,其產(chǎn)物(F)可作為一種空腔孔徑較大的新型大環(huán)芳酰胺的合成原料。
(1)A中官能團的名稱為________和________。
(2)F→G的反應類型為________。
(3)D的分子式為C14H16N2O3,寫出D的結(jié)構(gòu)簡式:________。
(4)A的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:________。
①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應;
②含有苯環(huán),且苯環(huán)上含有硝基;
③含有三種不同化學環(huán)境的氫原子。
(5)寫出以甲苯、鄰二甲苯,制備(無機試劑和DMF,(CH3CO)2O及有機溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)________。
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