茶是我国人民喜爱的饮品。某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有钙、铁、铝三种金属元素。
【查阅部分资料】:草酸铵[(NH4)2C2O4]属于弱电解质;草酸钙(CaC2O4)难溶于水;Ca2+、A13+、Fe3+完全沉淀的pH:Ca(OH)2:pH≥13;A1(OH)3:pH≥5.5;Fe(OH)3:pH≥4.1。
试根据上述过程及信息填空:
(1)步骤②加盐酸的作用是 ____ 。
(2)写出检验Ca2+的离子方程式 ___ 。
(3)步骤⑤中需要使用的主要玻璃仪器有 。
写出沉淀C所含主要物质的化学式 。
(4)写出步骤⑧用A试剂生成血红色溶液的离子方程式 。
(5)步骤⑨的作用是 ,发生反应的离子方程式 。
(10分)今有①CH3COOH ②HCl ③H2SO4三种溶液。根据要求回答下列问题:
(1)当它们pH相同时,其物质的量浓度由大到小排列是________________(填序号)
(2)当它们的物质的量浓度相同时,其pH由大到小的顺序是______________(填序号)
(3)中和等量的同一烧碱溶液,需相同的物质的量浓度的①②③三种酸溶液的体积比为
___________________________________。
(4)体积和物质的量浓度均相同的①②③三种酸溶液,分别与相同浓度的烧碱溶液恰好完全反应,所需烧碱的体积比为_____________________;此时所得到的三种溶液的pH大小关系为______________________。
[化学 选修5-有机化学基础] (共14分)有机化合物A、B、C、D完全燃烧均只生成CO2和H2O,且四种物质含碳质量分数均为40%,含氢质量分数均约6.7% 。又知:
①A常温、常压下呈气态,A、C都能发生银镜反应,但都不能发生水解反应;
②B和C互为同分异构体,l mol B完全燃烧需耗3mol氧气。核磁共振氢谱表明,B分子有四个吸收峰,且峰面积之比为3:1:1:1,B在浓硫酸存在下加热可生成W(C6H8O4,含有一个六元环);
③ RCOOH在一定条件下可被还原为RCHO,以下是由B制取C的一种合成路线(反应条件及副产物已略去):
试回答:
(1)A含有的官能团名称为
(2)B的结构简式为。反应B→X的化学方程式为。
(3)C与新制的Cu(OH)2反应的化学方程式。
(4)与B互为同分异构体,属于有机酸的酯类且含有羟基的化合物有多种,写出其中一种的结构简式:。
(5)写出Z→C的化学反应方程式:。
(6)若MD =" 6" MA,D是只含有一种官能团且碳原子的化学环境相同的六元环状物,又名肌醇。医学上将肌醇用于动脉硬化、高血脂症、脂肪肝的防治。则D的结构简式为 。
(每空2分,共14分)一化学兴趣小组的同学们对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:
操作 |
现象 |
取4g漂粉精固体,加入100mL水 |
部分固体溶解,溶液略有颜色 |
过滤,测漂粉精溶液的pH |
pH试纸先变蓝(约为12),后褪色 |
![]() |
1.液面上方出现白雾; 2.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色; 3.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去 |
(1)C12和Ca(OH)2制取漂粉精的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。
(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是。
(3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。推测现象1的白雾由HC1小液滴形成。
①HC1的电子式是。
②兴趣小组将A中产生的白雾引出导入硝酸酸化的硝酸银溶液中,结果有沉淀产生,有同学据此判断白雾确为HC1小液滴,试评价该结论的合理性并说明理由。
(4)现象2中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和C1-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是。
(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X
①向沉淀X中加入稀HCl,无明显变化。取上层清液,加入BaC12溶液,产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是。
②用离子方程式解释现象3中黄绿色褪去的原因:。
(每空2分,14分)硫酸有着重要的用途,硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计了以下实验方案,将硫酸废渣中金属元素转化为氢氧化物沉淀分离开来。
已知常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
阳离子 |
Fe3+ |
Al3+ |
Mg2+ |
开始沉淀时的pH |
1.9 |
3.7 |
9.6 |
沉淀完全时的pH |
3.2 |
5.2 |
11.0 |
(1)固体A溶于NaOH溶液的化学方程式为_____________________________________。
(2)实验室用11.9mol/L的浓盐酸配制250mL3.0mol/L的稀盐酸,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外,还需要_______________________________________________。
(3)上述流程中的试剂Y最好选用下列中的 (选填字母编号)。
A.水 B.氧化镁 C.氨水 D.氢氧化钠
(4)写出溶液D中的金属离子在加入试剂Y时发生反应的离子方程式;
。
(5)实验室可用大理石和稀盐酸反应制取上述流程中所需的CO2,所用仪器如下,装置A产生CO2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→ ,装置C中应盛放的试剂为 。
(每空2分,16分)
Ⅰ.2013年初,雾霾天气多次肆虐天津、北京等地区。其中,燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。△H<0
①该反应平衡常数表达式
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行t1时刻达到平衡状态的是(填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-867 kJ/mol ①
2NO2(g) N2O4(g) △H2=-56.9 kJ/mol②
H2O(g) = H2O(l)ΔH3= -44.0 kJ/mol ③
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式:
Ⅱ.A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,其中仅含有一种金属元素,A和D最外层电子数相同;B、C和E在周期表中相邻,且C、E同主族。B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数,A和C可形成两种常见的液态化合物。请回答下列问题:
(1)C、D、E三种原子对应的离子半径由大到小的顺序是(填具体离子符号);A、B、C三种元素按1:7:12的质量比组成的化合物中含有的化学键的类型属于。
(2)某金属常用于制作易拉罐,该金属制作的废弃易拉罐能与 A、C、D组成的化合物溶液反应,该反应的离子方程式为:。
(3)A、C两元素的单质与烧碱溶液组成燃料电池,其负极反应式为,用该电池电解1L1mol/LNaCl溶液,当消耗标准状况下1.12LA2时, 所得溶液在常温下的PH=(假设电解过程中溶液的体积不变) 。