高中化学简答题

亚氯酸钠(NaClO₂)是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。工业设计生产NaClO₂的主要流程如下：

（1）A的化学式是          ，装置III中A在         极区产生。
（2）II中反应的离子方程式是                 。
（3）通电电解前，检验III中阴离子的方法和步骤是                  。
（4）为防止II中制备的NaClO₂被还原成NaCl，应选合适的还原剂，除双氧水外，还可以选择的还原剂是          (填字母编号)。
a．Na₂O₂       b．FeCl₂       c．Na₂S
（5）常温时，HClO₂的电离平衡常数Ka=1．0710^-2mol·L^-1，II中反应所得NaClO₂溶液(含少量NaOH)的pH=13，则溶液中=          。
（6）气体a、b与氢氧化钠溶液可构成燃料电池，用该电池电解200 mL 0．5 mol·L^-1的CuSO₄溶液，生成铜3．2 g，此时所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是       

亚氯酸钠(NaClO₂)是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。工业设计生产NaClO₂的主要流程如下：

（1）A的化学式是          ，装置III中A在         极区产生。
（2）II中反应的离子方程式是                 。
（3）通电电解前，检验III中阴离子的方法和步骤是                  。
（4）为防止II中制备的NaClO₂被还原成NaCl，应选合适的还原剂，除双氧水外，还可以选择的还原剂是          (填字母编号)。
a．Na₂O₂        b．FeCl₂        c．Na₂S
（5）常温时，HClO₂的电离平衡常数Ka=1．0710^-2mol·L^-1，II中反应所得NaClO₂溶液(含少量NaOH)的pH=13，则溶液中=        。
（6）气体a、b与氢氧化钠溶液可构成燃料电池，用该电池电解200 mL 0．5 mol·L^-1的CuSO₄溶液，生成铜3．2 g，此时所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是        

（本题共16分）
合成氨的原料气H₂可通过反应CO(g)＋H₂O(g) CO₂ (g) ＋H₂(g) 获取。
60.T℃时，向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08 mol·L^－1，则平衡时CO的转化率为        ，该温度下反应的平衡常数K值为          。
61.保持温度仍为T ℃，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入固定容器中进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是          (填序号)。
a．容器内压强不随时间改变    
b．混合气体的密度不随时间改变
c．单位时间内生成a mol CO₂的同时消耗a mol H₂
d．混合气中n (CO) : n (H₂O) : n (CO₂) : n (H₂) ＝ 1 : 16 : 6 : 6
62.液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧实验中相关的反应有：
①4NH₃(g)＋3O₂(g)＝2N₂(g)＋6H₂O(l)    △H₁
②4NH₃(g)＋5O₂(g)＝4NO(g)＋6H₂O(l)   △H₂ 
③4NH₃(g)＋6NO(g)＝5N₂(g)＋6H₂O(l)   △H₃ 
请写出上述三个反应中△H₁、△H₂、△H₃三者之间关系的表达式，△H₁＝                。
63.美国Simons等科学家发明了使NH₃直接用于燃料电池的方法，其装置用铂作为电极、加入碱性电解质溶液，其电池反应为4NH₃＋3O₂＝2N₂＋6H₂O
①写出该燃料电池的正极反应式                                 。
②若用该燃料电池产生的电能在铁皮上镀锌(制白铁皮)，某铁皮上现需要镀上9.75g锌，理论上至少需要消耗标准状况的氨气            L。
64.下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。由图可知Mg与卤素单质的反应均为           (填“放热”或“吸热”)反应。

65.金属Mg与CH₃Cl在一定条件下反应可生成CH₃MgCl，CH₃MgCl是一种重要的有机合成试剂，易与水发生水解反应并有无色无味气体和沉淀生成。写出CH₃MgCl水解的化学方程式                                               。

（本题共11分）
自2010年8月7日，甘肃省舟曲县发生特大泥石流后，各地的救援物资远远不断运往灾区。下图为地方捐助的一种国家准字号补铁补血用药——复方硫酸亚铁叶酸片，其主要成分是绿矾——硫酸亚铁晶体（FeSO₄·7H₂O）。
某校课外活动小组为测定该补血剂中铁元素的含量特设计实验步骤如下：

请回答下列问题：
54.步骤②中加入过量H₂O₂的目的是                                  。
55.步骤③中反应的离子方程式为                                    。
56.步骤④中一系列处理的操作步骤是：过滤、       、灼烧、        、称量。
57.若实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量为        g（用含a的代数式表示）。
灾难过后，灾区的饮用水变得非常的浑浊，不能饮用。因此对污染的饮用水的处理成了非常重要的事，其中处理的方法有很多：
58.可以用适量绿矾和氯气一起作用于污染的自来水，而起到较好的净水效果；理由是（用离子方程式表示）                         ;                          ;
                             。
59.在使用过程中发现绿矾和氯气的混合使用对酸性废水中的悬浮物处理效果较差，其原因是                                                    。

明矾[KAl(SO₄)₂·12H₂O] 在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化；造纸工业上作施胶剂；食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料——铝灰（含Al 、 Al₂O₃及少量SiO₂和FeO ·xFe₂O₃）可制备明矾。工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）明矾净水的原理是（用离子方程表示）                 
（2）操作Ⅰ是        ，操作Ⅱ是蒸发浓缩、         、过滤、          、干燥。
（3）检验滤液A中是否存在Fe²⁺的试剂是                （只用一种试剂）
（4）在滤液A中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为（该条件下Fe²⁺转化为Fe³⁺，MnO₄^- 转化为Mn²⁺）                                                     。
已知：生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示

	Al(OH)3	Fe(OH)2	Fe(OH)3
开始沉淀时	3.4	6.3	1.5
完全沉淀时	4.7	8.3	2.8

注：金属离子的起始浓度为0.1 mol·L^-1
根据表中数据解释调pH=3的目的                                         。
（5）己知:在pH=3、加热条件下，MnO₄^- 可与Mn²⁺反应生成MnO₂。
加入MnSO₄发生反应的离子方程式为：                       。滤渣2含有的物质
是    。

某教师在课堂上用右图所示的装置来验证浓硫酸与铜是否发生反应，并探讨反应所产生气体的性质。请回答下列问题：

（1）试管乙中发生的现象是　　　  　　　，该现象能说明产生的气体具有　　　　性。
（2）写出试管甲中所发生反应的化学方程式，并标明电子转移方向和数目。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）试管乙口部浸有碱液的棉花的作用是　　　　 　　　　　　　　　　　。
（4）SO₂的排放是造成酸雨的主要因素，某同学通过实验探究，得出酸雨pH随时间的增加而减小的结论。为进一步研究酸雨的成分，该同学取某一时段的这种雨水V L，加入0.5 mol/L的Ba(OH)₂溶液至不再产生沉淀时，恰好消耗20.00 mL Ba(OH)₂溶液。请计算：
①该雨水中共溶解标准状况下SO₂的体积多少mL？
②若生成沉淀物的质量为2.25 g，求出沉淀物的组成。（请写出计算过程）

氮氧化合物是大气污染的重要因素。
（1）汽车排放的尾气中含NO，生成NO的反应的化学方程式为     。
（2）采取还原法，用炭粉可将氮氧化物还原。
已知： N₂(g)＋O₂(g)=2NO(g)        ΔH＝＋180.6 kJ·mol^－1
C(s)＋O₂(g)=CO₂(g)         ΔH＝－393.5 kJ·mol^－1
则反应 C(s)＋2NO(g)=CO₂(g)＋N₂(g)  ΔH＝________kJ·mol^－1。
（3）将NO₂变成无害的N₂要找到适合的物质G与适当的反应条件，G应为  （填写“氧化剂”或“还原剂”）。下式中X必须为无污染的物质，系数n可以为0。
NO₂ + G  N₂ + H₂O + nX（未配平的反应式）。
下列化合物中，满足上述反应式中的G是   （填写字母）。
a．NH₃         b．CO₂         c．SO₂         d．CH₃CH₂OH
（4）治理水中硝酸盐污染的方法是：
①催化反硝化法中，用H₂将NO₃^-还原为N₂，一段时间后，溶液的碱性明显增强。则反应的离子方程式为：     。
②在酸性条件下，电化学降解NO₃^-的原理如下图，电源正极为：  （选填“A”或“B”），阴极反应式为：      。

合成氨的流程示意图如下：

回答下列问题：
(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，通常使用的两种分离方法是____________、____________；氢气的来源是水和碳氢化合物，写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学方程式________________________，__________________________。
(2)设备A中含有电加热器，触媒和热交换器，设备A的名称是________，其中发生的化学反应方程式为__________________________。
(3)设备B的名称为________，其中m和n是两个通水口，入水口是________(填“m”或“n”)。不宜从相反方向通水的原因是________________________________________。
(4)设备C的作用是____________________________________________。
(5)在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：
CO(g)＋H₂O(g) CO₂(g)＋H₂(g)
已知1 000 K时该反应的平衡常数K＝0.627，若要使CO的转化率超过90%，则起始物中c(H₂O)∶c(CO)不低于________。

运用化学反应原理研究碳、氮、硫、氯等单质及其化合物的反应，对生产、生活、环境保护等领域有着重要的意义。
（1）下列措施中，不利于环境保护的有        （填编号）。
a.大量开采使用化石燃料
b.使用无氟冰箱、空调
c.多步行多乘公交车，少用专车和私家车
d.将工业“废气”、“废液”、“废渣”直接排放
（2）工业上的“脱碳”指的是从“脱硝”、“脱硫”后的烟气用碱液吸收并得到浓缩的二氧化碳。利用二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向。
①写出吸收二氧化碳的离子方程式                      。
②常温下，0.1mol/LNaHCO₃溶液的pH＞8，则溶液中c(H₂CO₃) _______c(CO₃^2－) （填“＞”、“＜”或“＝”）。
③合成的甲醇可以做为新型燃料电池的原料，若电解液是碱性的，则其负极的电极反应式为       。
（3）二氧化氯（ClO₂），为一种黄绿色气体，是公认的高效、广谱安全的杀菌消毒剂。工业上制备ClO₂的反应原理为：4HC1(浓)+2NaClO₃＝2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O+2NaCl。上述反应中，产生1 mol ClO₂，则被氧化的HC1为        。
（4）SO₂溶于水可以得到二元弱酸H₂SO₃（亚硫酸）。
①25℃时，将NaOH深液与亚硫酸混合至恰好中和，则混合液中各种离子浓度的大小关系为         。
②25℃时，当NaOH溶液与H₂SO₃等物质的量混合时，发现混合液pH＜7，请你简要解释其原因     。

某校化学小组的同学将一批废弃的线路板简单处理后，得到Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计了如下制备强酸铜和硫酸铝晶体的方案：

回答下列问题：
（1）第②步加入H₂O₂是为了除云Fe²⁺，该反应的离子方程式为_________；
（2）滤渣2的主要成分是Fe(OH)₃和Al(OH)₃。由滤渣2制取Al₂(SO₄)₃·18H₂O实验过程的最后步骤是__________________。
（3）用第③步所得CuSO₄·5H₂O可制得Cu(OH)₂。化学活动小组为探究Cu(OH)₂受热分解产物及产物性质，设计如下实验过程：取0.98g Cu(OH)₂固体加热，有铜的氧化物生成，其质量随温度变化如图所示，产物A、B的化学式分别为____和Cu₂O。通过以上实验和图像可以得出如下结论：高温时B______（填“较稳定”或“不稳定”）。

活动小组同学还进行了如下实验：
①甲同学用下列装置进行实验（夹持装置末画出），最终得出的结论是加热时A可将NH₃氧化为N₂，A被还原为单质Cu，支持甲同学结论的现象是______；

②乙同学用下列实验装置进行实验，实验中观察到混合粉末最终变成红色物质，同时生成一种无色、有刺激性气味的气体，该气体化学式为_______；有人认为乙同学的实验装置中在装B物质的试管与烧杯之间需加一个防倒吸装置，你认为是否有必要_____，若有必要请简述原因并加以改进____________。

我国科研人员从天然姜属植物分离出的一种具有显著杀菌、消炎、解毒作用的化合物H。H的合成路线如下：

（1）A→B的反应类型是             。
（2）化合物B中的含氧官能团为        和        （填官能团名称）。
（3）写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式            。
I．苯环上有两个取代基；II．分子中有6种不同化学环境的氢；III．既能与FeCl₃溶液发生显色反应，又能发生银镜反应，水解产物之一也能发生银镜反应。
（4）实现F→G的转化中，加入的化合物X（C₁₂H₁₄O₃）的结构简式为              。
（5）化合物是合成紫杉醇的关键化合物，请写出以为原料制备该化合物的合成路线流程图（无机试剂任用）。合成路线流程图示例如下：

月桂烯（ ）是重要的化工原料，广泛用于香料行业。
（1）月桂烯与足量氢气完全加成后生成A，A的名称是                         ；
（2）以月桂烯为原料制取乙酸香叶酯的流程如下图：

①B中官能团的名称                      ；
②乙酸香叶酯的化学式                    ；
③反应Ⅰ的反应类型是                    ；
④反应Ⅱ的化学方程式是                                                  ；
（3）已知：烯烃臭氧化还原水解反应生成羰基化合物，如：

一定条件下，月桂烯可实现如下图所示转化（图中部分产物已略去）：

①C与新制的Cu(OH)₂悬浊液反应的化学方程式为：
                                                               ；
②E在一定条件下能发生缩聚反应，写出其产物的结构简式                    。

已知有机物之间能发下如下反应：

下列有机化合物A~H有如下图所示的转化关系：

其中，化合物D的分子式为C₁₀H₁₀O，其苯环上的一氯代物只有两种；F的分子式为C₁₀H₈O，且所有碳原子在同一平面上。请回答下列问题：
（1）写出下列物质的结构简式：A           ；I         。
（2）反应①的反应类型为         ；反应②的条件为           。化合物F的核磁共振氢谱（¹H-NMR）显示有         个峰。
（3）写出下列反应的化学方程式：
CH₃CHO与足量HCHO反应                                 。
反应③                                       。
（4）化合物D有多种同分异构体，满足下列条件的有6种（一个碳原子上不可能两个双键）：①属于酚类；②结构中除苯环外无其他环；③苯环上只有两种互为对位的取代基。
其中的三种结构简式如下：

请写出其它三种结构简式         、          、         。

高分子化合物PBT和顺丁橡胶CBR的合成路线如下（部分产物及反应条件略）：

已知：ⅰ．
ⅱ．RCOOR'+ R"¹⁸OH    RCO¹⁸OR"+ R'OH  
（1）已知④属于加聚反应，则D的分子式是      。
（2）实验室常用电石和水反应制备A，A的名称是      。
（3）B中所含官能团的名称是      。
（4）③的反应类型是      。
（5）E为芳香族化合物，其苯环上的一氯代物只有一种。⑤的化学方程式是      。
（6）E有多种芳香族同分异构体，其中红外光谱显示分子中含“－COO－”，核磁共振氢谱显示3个吸收峰，且峰面积之比为1︰1︰1的同分异构体有      种，写出其中任一种的结构简式：      。
（7）⑦的化学方程式是      。

根据Fe³⁺＋ Ag  Fe²⁺ ＋ Ag⁺ ，可用Fe³⁺的盐溶液做刻蚀液将试管中的银镜洗去。
（1）FeCl₃溶液显酸性，原因是      （用离子方程式表示）。
（2）关于FeCl₃溶液洗银后的相关叙述正确的是      （填序号）。
a．c（Fe³⁺）减小　　　　b．c（Cl^-）不变　　　c．铁元素质量减小
（3）Fe(NO₃)₃溶液洗银时，甲同学认为NO₃^－也能将银氧化。他认为可以通过检验Fe(NO₃)₃溶液洗银后NO₃^－的还原产物来判断NO₃^－是否能将银氧化，而乙同学认为此方法不      可行，乙同学的理由是      。
（4）乙同学欲从洗银废液（Fe³⁺、 Fe²⁺、 Ag⁺、 NO₃^-）中回收银和刻蚀液，设计了如下路线：

①过程Ⅰ中反应的离子方程式是      。
②过程Ⅱ中加入的试剂可以是      。
（5）镀银后的银氨溶液放置时会析出有强爆炸性的物质，所以不能贮存。从银氨溶液中回收银的方法是：向银氨溶液中加入过量盐酸，过滤，向沉淀AgCl中加入羟氨（NH₂OH），充分反应后可得银，羟氨被氧化为N₂。
①生成AgCl沉淀的化学方程式是      。
②若该反应中消耗3.3 g羟氨，理论上可得银的质量为      g。