高中化学简答题

海水是宝贵的资源宝库，目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。下图是海水综合利用的部分流程图，据图回答问题：

（1）由海水晒制的粗盐中含有Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2－等离子，为除去这些离子，所加试剂及其先后顺序为（写化学式）_________________________。
（2）①目前较先进的电解制碱法是离子交换膜电解法，即用阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室，其作用是____________________，电解饱和食盐水的化学反应方程式为___________________。
②制取MgCl₂的过程中涉及反应：MgCl₂·6H₂OMgCl₂＋6H₂O，该反应要在HCl气氛中进行，原因是__________。
（3）苦卤中通入Cl₂已经置换出Br₂，为什么吹出后用SO₂吸收转化为Br^－再用Cl₂置换______________，由此判断Cl₂、Br₂、SO₂的氧化性由强到弱的顺序为________。
（4）也有工艺是在吹出Br₂后用碳酸钠溶液吸收，形成溴化钠和溴酸钠，同时有CO₂放出。该反应的离子方程式是_________________；最后再用H₂SO₄处理得到Br₂，该反应的离子方程式是__________________。

(9分)金刚烷是一种重要的化工原料，工业上可通过下列途径制备：

（1）环戊二烯分子中最多有        个原子共平面；
（2）金刚烷的分子式为            ，其分子中的－CH₂－基团有        个；
（3）下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线：

其中，反应①的产物名称是            ， 反应②的反应试剂和反应条件                       ，反应④的反应类型是                ；
（4）已知烯烃能发生反应：
请写出下列反应产物的结构简式：
                                                 。

有机化学反应因反应条件不同，可生成不同的有机产品。例如：

（2）苯的同系物与卤素单质混合，若在光照条件下，侧链上氢原子被卤素原子取代；若在催化剂作用下，苯环上的氢原子被卤素原子取代。
工业上利用上述信息，按下列路线合成结构简式为的物质，该物质是一种香料。

请根据上述路线，回答下列问题：
（1）A的结构简式可能为____________________________________。
（2）反应①、⑤的反应类型分别为________、_______。
（3）反应④的化学方程式为（有机物写结构简式，并注明反应条件）：_______________________。
（4）工业生产中，中间产物A须经反应③④⑤得D，而不采取直接转化为D的方法，其原因是______________________________。
（5）这种香料具有多种同分异构体，其中某些物质有下列特征：①其水溶液遇FeCl₃溶液呈紫色 ②分子中有苯环，且苯环上的一溴代物有两种。写出符合上述条件的物质可能的结构简式（只写三种）：
______________________________。

下表是元素周期表的一部分，请针对表中所列标号为①～⑩的元素回答下列问题。

（1）非金属性最强的元素是______(填元素符号，下同)，形成化合物种类最多的元素是____________。
（2）第三周期元素除⑩外原子半径最小的是______(填元素符号)，这些元素的最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是__________(填化学式，下同)，具有两性的是____________。
（3）⑤⑥⑦单质的活泼性顺序为______＞______＞______(填元素符号)，判断的实验依据是_______(写出一种)。

在原子序数1—18号元素中，按要求用合适的化学用语填空
（1）与水反应最剧烈的金属是_____________。
（2）与水反应最剧烈的非金属单质是_____________。
（3）原子半径最小的元素是_____________。
（4）气态氢化物最稳定的化学式是_____________。
（5）最高价氧化物对应水化物的酸性最强的化学式是_____________。
（6）电子数为10的分子（写5个）

(10分)在温度为373K时，将0.100mol无色的N₂O₄气体通入1L抽空的密闭容器中，立刻出现红棕色，直至建立N₂O₄2NO₂的平衡。下图是隔一定时间测定到的N₂O₄的浓度（纵坐标为N₂O₄的浓度，横坐标为时间）

（1）计算在20至40秒时间内，NO₂的平均生成速率为        。
（2）该反应的化学平衡常数表达式为             。
（3）下表是不同温度下测定得到的该反应的化学平衡常数。

T/ K	323	373
K值	0.022	0.36

据此可推测该反应（生成NO₂）是       反应（选填“吸热”或“放热”）。
（4）若其他条件不变，反应在423K时达到平衡，请在上图中找出相应的位置，画出此温度下的反应进程示意曲线。

选考【化学——选修2化学与技术】（1 5分）将磷肥生产形成的副产物石膏(CaSO₄·2H₂O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水台物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义．以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图：

（1）本工艺中所用的原料除CaSO₄·2H₂O、CaCO₃、H₂O外，还需要的两种原料是____、____；写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式：____。
（2）过滤I操作所得滤液是(NH₄)₂SO₄溶液。检验滤液中含有CO₃^2－的操作方法是________。
（3）过滤I的滤液中的Ca^2＋浓度低于1×10^—5mol/L时可认为被沉淀完全。若要使Ca^2＋沉淀完全，则滤渡中c(CO₃^2－)大于____。[已知：该温度下
（4）写出“蒸氨”过程中的化学方程式：____。
（5）生产医用二水合氯化钙(CaCl₂·2H₂O )蒸发结晶要保持在160℃的原因是_______。氯化钙结晶水合物(CaCl₂·6H₂O )是目前常用的无机储热材料，选择的依据是______（填字母）。
a．熔点29℃较低      b．能导电      c．能制冷      d．．无毒

按要求写方程式。
（1）碳酸钙和盐酸（写出离子方程式）
（2）氢氧化钡溶液和稀硫酸（写出离子方程式）
（3）Fe₂(SO₄)₃（写出电离方程式）
（4）H⁺ + OH^- = H₂O（写出对应的化学方程式）
（5）将下列离子Na⁺、K⁺、Cu²⁺、H⁺、NO₃^-、Cl^-、CO₃^2-、OH^-按可能大量共存于同一溶液的情况，把他们分成A、B两组，而且每组中均含两种阳离子和两种阴离子。
A组：Cu²⁺和
B组：

（一）化学与生产、生活息息相关。现有下列6种有机物：①乙炔②涤纶③甲醛④油脂⑤苯酚⑥淀粉，请将相应的序号填入空格内。
（1）水溶液（俗称福尔马林）具有杀菌防腐性能的是___________；
（2）可用于杀菌消毒、制造阿司匹林等，俗称石炭酸的是___________；
（3）通常用于制肥皂的是___________；
（4）能水解生成葡萄糖供机体利用，还可用于酿制食醋、酒的是___________；
（二）完成下列化学方程式
（1）向苯酚钠溶液中通入少量CO₂
（2）溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热

已知某温度下：
反应①：CO₂(g)+H₂(g)CO(g)+H₂O(g)，ΔH=" +41.2" kJ/mol；
反应②：(g)(g)+H₂(g)，ΔH=" +117.6" kJ/mol。
①、②的化学反应平衡常数分别为K₁、K₂。
（1）请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式              。该反应的化学平衡常数K=         （用K₁、K₂表示）。
（2）恒温恒容条件下，反应①达到平衡后，t₁时刻通入少量CO₂。请画出t₁之后的正逆反应曲线，并作出标注。

（3）一定条件下，某密闭容器中N₂O₄和NO₂的混合气体达到平衡时，c（NO₂）=0.50mol/L、c（N₂O₄）="0.125" mol/L，则2NO₂(g)N₂O₄（g）的平衡常数K=             (写出计算结果) ；若NO₂起始浓度为2 mol/L，在相同条件下反应达到平衡时，NO₂的转化率为           。
（4）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：
CO₂（g）＋H₂（g） CO（g）＋H₂O（g），其化学平衡常数K和温度T的关系如下表：

T/℃	700	800	830	1 000	1 200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列问题：
①该反应为________反应（填“吸热”、“放热”）。
②能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是          。
A．及时分离出CO气体              B．适当升高温度
C．增大CO₂的浓度                  D．选择高效催化剂

（化学与技术，15分）以黄铁矿为原料，采用接触法生产硫酸的流程可简示如图1：

请回答下列问题：
（1）在炉气制造中，生成SO₂的化学方程式为                                ；
（2）炉气精制的作用是将含SO₂的炉气     、     和干燥，如果炉气不经过精制，对SO₂催化氧化的影响是                        ；
（3）精制炉气（含SO₂体积分数为7%、O₂为11%、N₂为82%）中SO₂平衡转化率与温度及压强关系如图2所示．在实际生产中，SO₂催化氧化反应的条件选择常压、450℃左右（对应图中A点），而没有选择SO₂转化率更高的B或C点对应的反应条件，其原因分别是                         ；
（4）在SO₂催化氧化设备中设置热交换器的目的是                  ，从而充分利用能源。

、碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关。

（1）在一恒温、恒容密闭容器中发生反应：Ni (s)＋4CO(g)Ni(CO)₄(g)，ΔH＜0。利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。下列说法正确的是      （填字母编号）。

A．增加Ni的量可提高CO的转化率，Ni的转化率降低

B．缩小容器容积，平衡右移，ΔH减小

C．反应达到平衡后，充入CO再次达到平衡时， CO的体积分数降低

D．当4v正[Ni(CO)4]= v正(CO)时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态

（2）CO与镍反应会造成含镍催化剂的中毒。为防止镍催化剂中毒，工业上常用SO₂将CO氧化，二氧化硫转化为单质硫。
已知：CO (g)＋1/2O₂(g)＝CO₂(g)      ΔH＝－Q₁ kJ·mol^-1
S(s)＋O₂(g)＝SO₂(g)        ΔH＝－Q₂ kJ·mol^-1
则SO₂(g)＋2CO (g)＝S(s)＋2CO₂(g)     ΔH＝                     。
（3）对于反应：2NO（g）+O₂2NO₂(g)，向某容器中充入10mol的NO和10mol的O₂，在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（P₁、P₂）下随温度变化的曲线（如图）。
①比较P₁、P₂的大小关系：________________。
②700℃时，在压强为P₂时，假设容器为1L，则在该条件平衡常数的数值为______（最简分数形式）
（4）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作燃料电池，其原理如图所示。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应式为            。若该燃料电池使用一段时间后，共收集到20mol Y，则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为         L。

【化学—选修2：化学与技术】(15分）印尼火山喷发不仅带来壮观的美景，还给附近的居民带来物质财富，有许多居民冒着生命危险在底部的火山口收集纯硫磺块来赚取丰厚收入。硫磺可用于生产化工原料硫酸。某工厂用下图所示的工艺流程生产硫酸：

请回答下列问题：
（1）为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装______________(填设备名称）。吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是_____________________________________________。
（2）为使硫磺充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%，为提高SO₂转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为________。
假设接触室中SO₂的转化率为95%，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为__________(空气中氧气的体积分数按0.2计），该尾气的处理方法是________。
（3）与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是________(可多选）。
A．耗氧量减少            B．二氧化硫的转化率提高  
C．产生的废渣减少         D．不需要使用催化剂
（4）硫酸的用途非常广，可应用于下列哪些方面__________________________。
A．橡胶的硫化          B．表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
C．铅蓄电池的生产      D．过磷酸钙的制备
（5）矿物燃料的燃烧是产生大气中SO₂的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO₂的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学方程式_____________。

晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl₃：Si+3HClSiHCl₃+H₂
③SiHCl₃与过量H₂在1000℃～1100℃反应制得纯硅
已知SiHCl₃能与H₂O强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：
（1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为__________________。
（2）粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl₃（沸点33.0℃）中含有少量SiCl₄（沸点57.6℃）和HCl（沸点-84.7℃），提纯SiHCl₃采用的方法为________________。
（3）用SiHCl₃与过量H₂反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）：

①装置B中的试剂是______。装置C中的烧瓶需要水浴加热，其目的是_____。
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是_______________，装置D不能采用普通玻璃管的原因是_______________，装置D中发生反应的化学方程式为_____________。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及_________。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂（填写字母代号）是____________。
a.碘水    
b．氯水      
c．NaOH溶液    
d．KSCN溶液     
e．Na₂SO₃溶液

(15分)甲醇是基本有机化工原料。甲醇及其可制得产品的沸点如下。

（1）在425℃、A1₂O₃作催化剂，甲醇与氨气反应可以制得二甲胺。二甲胺显弱碱性，与盐酸反应生成(CH₃)₂NH₂Cl ,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为                     。
（2）甲醇合成二甲基甲酰胺的化学方程式为：

若该反应在常温下能自发进行，则△H      0 （填“ > ”、“ < ”或“ = " ）。
（3）甲醇制甲醚的化学方程式为：2CH₃OHCH₃OCH₃+H₂O   △H。一定温度下，在三个体积均为1.0L 的恒容密闭容器中发生该反应。

①x/y＝         。
②已知387℃时该反应的化学平衡常数K=4。若起始时向容器I中充入0．1 mol CH₃OH、0.15 mol CH₃OCH₃和0．10 mol H₂O，则反应将向       (填“正”或“逆”)反应方向进行。
③容器Ⅱ中反应达到平衡后，若要进一步提高甲醚的产率，可以采取的措施为       。
（4）以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯工作原理如下图所示。

电源负极为    (填“A”或“B")，写出阳极的电极反应式                      。
若参加反应的O₂为 1．12m ³(标准状况），则制得碳酸二甲酯的质量为     kg。