【題目】某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為學(xué)習(xí)了元素性質(zhì)后,分別設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
(1)甲同學(xué)想探究“鋁熱反應(yīng)”中熔融物的成份,他查閱《化學(xué)手冊(cè)》得到Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下:
物質(zhì) | Al | Al2O3 | Fe | Fe2O3 |
熔點(diǎn)/℃ | 660 | 2054 | 1535 | 1462 |
沸點(diǎn)/℃ | 2467 | 2980 | 2750 | …… |
①由此甲同學(xué)推測(cè),教材中鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。其理由是:_______________。
②設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案,證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁,該實(shí)驗(yàn)所用試劑是___,反應(yīng)的離子方程式為_____。
③甲同學(xué)為確定熔融物中是否還會(huì)有殘留的Fe2O3,將熔融物用酸完全溶解后加入KSCN試劑。請(qǐng)你分析該設(shè)計(jì)是否正確___(填“正確”或“不正確”),理由是(用離子方程式表示)______________________。
(2) 乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖裝置驗(yàn)證元素性質(zhì)遞變規(guī)律。A、B、C處分別是蘸有NaBr溶液的棉花、濕潤(rùn)的淀粉KI試紙、濕潤(rùn)的紅紙。已知常溫下濃鹽酸與高錳酸鉀能反應(yīng)生成氯氣。乙同學(xué)可能觀察到的現(xiàn)象有_______。 從環(huán)保角度考慮,該裝置有明顯不足,請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)建議_____________________。
(3) 丙同學(xué)欲比較N、C、Si的非金屬性強(qiáng)弱,設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,其設(shè)計(jì)能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>______(填“能”或“不能”),理由是______________。
【答案】鋁熱反應(yīng)得到熔融態(tài)的鐵,此溫度下鋁也為熔融態(tài),二者融合在一起形成鐵鋁合金 氫氧化鈉溶液 2Al+2OH-+2H2O=2A1O2-+3H2 不正確 2Fe3++Fe=3Fe2+或3Fe3++Al=A13++3Fe2+ 圓底燒瓶?jī)?nèi)充滿黃綠色氣體,A處由無色變橙黃色,B處變藍(lán),C處褪色 沒有尾氣處理裝置,在C的右端塞入一團(tuán)沾有濃NaOH溶液的棉花 不能 揮發(fā)出的硝酸可能使燒杯內(nèi)出現(xiàn)渾濁
【解析】
(1)①鋁的熔點(diǎn)低于鐵的熔點(diǎn)、但沸點(diǎn)高于Fe的熔點(diǎn);
②根據(jù)鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)放出氫氣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);
③鐵、Al能把Fe3+還原為Fe2+;
(2)燒瓶中濃鹽酸與高錳酸鉀能反應(yīng)生成氯氣;A處NaBr和氯氣反應(yīng)生成氯化鈉和溴單質(zhì)、B 處KI和氯氣反應(yīng)生成氯化鉀和碘單質(zhì)、C處濕潤(rùn)的氯氣具有漂白性;氯氣有毒,不能直接排放到空氣中;
(3)由圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可知,根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸的反應(yīng)比較非金屬性,最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)非金屬元素的非金屬性越強(qiáng);
(1)①鋁熱反應(yīng)得到熔融態(tài)的鐵,此溫度下鋁也可為熔融態(tài),二者融合在一起形成鐵鋁合金,鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金;
②鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)放出氫氣,把鋁熱反應(yīng)所得的固體樣品放入熱氫氧化鈉溶液中,若有氣泡生成說明樣品中含有金屬鋁,反應(yīng)離子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2A1O2-+3H2 ;
③熔融物中含有鐵、Al,鐵、Al能把Fe3+還原為Fe2+,將熔融物用酸完全溶解后加入KSCN,若溶液不變紅,不能證明熔融物中一定不含Fe2O3,反應(yīng)的離子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+或Al+3Fe3+=Al3++3Fe2+;
(2) 圓底燒瓶?jī)?nèi)濃鹽酸與高錳酸鉀能反應(yīng)生成氯氣,燒瓶中充滿黃綠色氣體, NaBr和氯氣反應(yīng)生成氯化鈉和溴單質(zhì),A處蘸有NaBr溶液的棉花由無色變橙黃色;KI和氯氣反應(yīng)生成氯化鉀和碘單質(zhì),碘遇淀粉變藍(lán)色,所以B處濕潤(rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán);濕潤(rùn)的氯氣具有漂白性,所以C處濕潤(rùn)的紅紙褪色;氯氣有毒,不能直接排放到空氣中,不足之處是沒有尾氣處理裝置,改進(jìn)方法是在C的右端塞入一團(tuán)沾有濃NaOH溶液的棉花。
(3)較強(qiáng)的酸可以制備較弱的酸,而元素的非金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物的水化物的酸性就越強(qiáng),所以可利用硝酸和碳酸鈣反應(yīng)生成CO2,將CO2通入到硅酸鹽溶液中生成硅酸沉淀即可以完成實(shí)驗(yàn),該裝置存在缺陷是因?yàn)橄跛峋哂袚]發(fā)性,揮發(fā)出的硝酸可能使燒杯內(nèi)出現(xiàn)渾濁,干擾碳酸與硅酸酸性的比較。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】二甲醚是一種重要的清潔燃料。合成二甲醚是解決能源危機(jī)的研究方向之一。
(1)用CO2和H2可以合成二甲醚(CH3OCH3)。
已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1=-90.1 kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.1 kJ·mol-1
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH3=-24.5 kJ·mol-1
則反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH=________。
(2)二甲醚(CH3OCH3)燃料電池可以提升能量利用率。利用二甲醚酸性介質(zhì)燃料電池電解200 mL飽和食鹽水(惰性電極),一段時(shí)間后,陰極收集到標(biāo)況下的氫氣2.24 L(設(shè)電解后溶液體積不變)。
①二甲醚燃料電池的正極反應(yīng)式為:___________,負(fù)極反應(yīng)式為:_____________。
②請(qǐng)寫出電解食鹽水的化學(xué)方程式:____________________。
③電解后溶液的c(OH-)=________,理論上消耗二甲醚的質(zhì)量為________(保留一位小數(shù))。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Mg-VOCl2電池是一種基于陰離子傳導(dǎo)的新型二次電池,其簡(jiǎn)化裝置示意圖如下?偡磻(yīng)為Mg+2VOCl2MgCl2+2VOCl,下列說法錯(cuò)誤的是
A.采用Mg作電極材料比Li的安全性更高
B.為該電池充電時(shí)Mg電極應(yīng)與電源的正極相連
C.放電時(shí)正極反應(yīng)為VOCl2+e-= VOCl+Cl-
D.放電過程中Cl-穿過復(fù)合離子液體向Mg移動(dòng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲醇是一種常見的燃料,也是重要的基礎(chǔ)化工原料。回答下列問題:
(1)采用甲醇?xì)庀喟被ǹ芍频枚装贰?/span>
已知:2CH3OH(g)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g) H1=-3122kJ/mol
4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) H2=-472 kJ/mol
4(CH3)2NH(g)+15O2(g) 8CO2(g)+14H2O(g)+2N2(g) H3=-7492 kJ/mol
則制備二甲胺反應(yīng)2CH3OH(g)+NH3(g) (CH3)2NH(g)+2H2O(g)的H=_____ kJ/mol。
(2)一定條件下,甲醇?xì)庀喟被ㄔ蠚庵?/span>c(CH3OH):c(NH3)分別為1:1、2:1、3:1時(shí),NH3的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系如圖:
①代表原料氣中c(CH3OH):c(NH3)=1:1的曲線是________。
②一定溫度下,控制原料氣中c(CH3OH):c(NH3)=3:1,能增大NH3平衡轉(zhuǎn)化率的措施是_______。
③溫度為443K時(shí),按c(CH3OH):c(NH3)=2:1投料,若NH3的起始濃度為2mol/L,則反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),(CH3)2NH的體積分?jǐn)?shù)為_______,該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為________ 。
(3)甲醇可通過電化學(xué)方法由甲烷直接制得,裝置如下圖所示,電解生成CH3OH的過程分為3步:
①通電時(shí),氯離子先轉(zhuǎn)化為高活性的原子氯(Cl·);
②Cl·與吸附在電極上的CH4反應(yīng)生成HCl和CH3Cl;
③在堿性電解液中,CH3Cl轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物CH3OH。
步驟①的電極反應(yīng)式為__________,步驟③的離子方程式為__________,維持電流強(qiáng)度為1.5A,裝置工作2小時(shí),理論上可制得CH3OH的質(zhì)量為________g。(已知F=96500C/mol,不考慮氣體溶解等因素)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用下圖裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),試管內(nèi)試劑可按需要更換,實(shí)驗(yàn)不產(chǎn)生污染性氣體且能成功的是 ( )
A.加熱NaHCO3制CO2,并用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2
B.用Cu與濃硫酸反應(yīng)制少量SO2,并檢驗(yàn)SO2的漂白性
C.加熱NH4Cl制NH3,并檢驗(yàn)氨氣溶于水后顯堿性
D.用醋酸與乙醇、濃硫酸混合反應(yīng)制乙酸乙酯,并觀察生成的乙酸乙酯的狀態(tài)、氣味
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系中涉及到的物質(zhì)均由主族元素組成(部分產(chǎn)物已略去),其中C、D為單質(zhì),A、B、E、F、G為化合物,除C與D的反應(yīng)外,其它反應(yīng)均在溶液中進(jìn)行。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻住?/span>
(1) 若A是常見的金屬或金屬氧化物,當(dāng)F過量時(shí),G為可溶性鹽,則A的化學(xué)式為_________或_________。
(2) 若A是一種常見氧化物,不管F過量與否,G為同一種難溶性物質(zhì),則A的名稱是________,晶體類型是_______,A的用途是_________。
(3) 若A是一種具有漂白性的氣態(tài)氧化物,A是___;若A是一種無味的氣態(tài)氧化物,A的電子式為______。
(4) 若A為有機(jī)化合物,如果A與G為同一物質(zhì),請(qǐng)寫出兩種A(不同類別物質(zhì))的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_____;_____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L CHCl3 所含共價(jià)鍵數(shù)為0.4NA
B.常溫常壓下,2 g羥基(18OD)所含的中子數(shù)為NA
C.常溫常壓下,1.5 g NO與1.6 g O2充分反應(yīng)后混合物中原子總數(shù)為0.2NA
D.常溫下,2 L 0.1 molL-1FeCl3 溶液與1 L 0.2 molL-1FeCl3 溶液所含Fe3+數(shù)目相同
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有機(jī)物A的鍵線式結(jié)構(gòu)為,有機(jī)物B與等物質(zhì)的量的H2發(fā)生加成反應(yīng)可得到有機(jī)物A。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A.有機(jī)物A的分子式為C8H18
B.用系統(tǒng)命名法命名有機(jī)物A,名稱為2,2,3-三甲基戊烷
C.有機(jī)物A的一氯代物只有4種
D.B的結(jié)構(gòu)可能有3種,其中一種的名稱為3,4,4-三甲基-2-戊烯
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】由于碳碳雙鍵不能自由旋轉(zhuǎn),因此和是兩種不同的化合物,二者互為順反異構(gòu)體。則分子式為C3H4Cl2且含有碳碳雙鍵的同分異構(gòu)體(含順反異構(gòu))有( )
A. 7種B. 5種C. 6種D. 4種
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