茶叶中含有多种有益于人体健康的有机成分及钙、铁等微量金属元素,某化学研究性学习小组设计方案用以测定某品牌茶叶中钙元素的质量分数并检验铁元素的存在(已知为白色沉淀物质)。首先取200g茶叶样品焙烧得灰粉后进行如下操作:
请回答下列有关问题:
(1)文献资料显示,某些金属离子的氢氧化物完全沉淀的pH为::
离子 |
![]() |
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完全沉淀时的pH |
13 |
4.1 |
实验前要先将茶叶样品高温灼烧成灰粉,其主要目的是__________。
(2)写出从滤液A→沉淀D的离子反应方程式__________。
(3)为保证实验精确度,沉淀D及E需要分别洗涤,并将洗涤液转移回母液中,试
判断沉淀D已经洗涤干净的方法是__________。
(4)用KMnO标准溶液滴定C溶液时所发生的反应为:
。
现将滤液C稀释至500 mL,再取其中的25.00 mL溶液,用硫酸酸化后,用0.1000
mol·L-1的KMnO4标准溶液滴定,终点时消耗KMnO4溶液10.00 mL。
①此步操作过程中需要用到下列哪些仪器(填写序号)________;
②达到滴定终点时,溶液的颜色变化是________;
③滴定到终点,静置后,如右图读取KMnO4标准溶液的刻度数据,则测定的钙元素含量将________ (填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。
(5)原茶叶中钙元素的质量分数为________。
(6)可以通过检验滤液A来验证该品牌茶叶中是否含有铁元素,所加试剂及实验现象是________。
扁桃酸衍生物是重要的医药中间体,以A和B 为原料合成扁桃酸衍生物F路线如下:
(1)A的分子式为C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,A所含官能团名称为:_______;写出A+B→C的化学反应方程式为__________________________。
(2)C中 ①、②、③3个—OH的酸性由强到弱的顺序是: _____________。
(3)E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物,E的分子中不同化学环境的氢原子有________种。
(4)D→F的反应类型是__________,1mol F在一定条件下与足量NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为:________mol。
写出符合下列条件的F的所有同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式:_______________。
①属于一元酸类化合物;②苯环上只有2个取代基且处于对位,其中一个是羟基。
(5)写出D在稀NaOH溶液中的反应消耗NaOH的物质的量是____mol。
X、Y、M、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成XH3;M是周期表中电负性最大的元素;Z基态原子的M层是K层电子数的3倍;R2+离子的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题:
(1)基态Y原子的价电子排布图是______;Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是_______(元素名称)
(2)XY2¯离子的立体构型是________;R2+的水合离子[R(H2O)4]2+中,提供孤电子对的原子是________(元素符号)。
(3) 已知XH3易与R2+形成配离子,但XM3不易与R2+形成配离子,其原因是_______________
(4)Y与R所形成的化合物晶体晶胞如右图所示,该晶体的化学式:_____________;晶胞参数如图所示,则该晶胞密度是_______________g·cm-3(列式并计算结果,保留小数点儿后一位)。
(5)图1表示某种含氮有机化合物的结构,其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2),分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是________(填标号)。
A.CF4 | B.CH4 | C.NH4+ | D.H2O |
由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下:
(1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到1 000 ℃左右,黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物,且部分Fe的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式分别是_____________、____________________,反射炉内生成炉渣的主要成分是____________。
(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%~50%。转炉中,将冰铜加熔剂(石英砂)在1 200 ℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的化学方程式分别是__________________、____________________;
(3)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中,粗铜板应是图中电极______(填图中的字母);在电极d上发生的电极反应式为________________;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为________。
C、N、Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的八种元素。
(1)S在元素周期表的位置是_________________;Cl‾的离子结构示意图是__________;Na2O2的电子式____________。
(2)用“>”或“<”填空:
非金属性 |
离子半径 |
热稳定性 |
酸性 |
N____Cl |
S2-__Na+ |
NH3____H2O |
H2SO4__HClO |
(3)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下,已知该反应每消耗1.5mol CuCl(s),放热66.6 kJ,该反应的热化学方程式是_____________________。
(4)气体分子(CN)2的结构式为__________,(CN)2称为拟卤素,性质与卤素类似,其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为______________________。
立方烷()具有高度的对称性、高致密性、高张力能及高稳定性等特点,因此合成立方烷及其衍生物成为化学界关注的热点。下面是立方烷衍生物I的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)C的结构简式为 ,E的结构简式为 。
(2)③的反应类型为 ,⑤的反应类型为 。
(3)化合物A可由环戊烷经三步反应合成:
反应1的试剂与条件为 ;反应2的化学方程式为 ;
反应3可用的试剂为 。
(4)在I的合成路线中,互为同分异构体的化合物是 (填化合物代号)。
(5)I与碱石灰共热可转化为立方烷,立方烷的核磁共振氢谱中有 个峰。
(6)立方烷经消化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有 种。