有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
实 验 步 骤 |
解 释 或 实 验 结 论 |
(1)称取A 9.0g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。 |
试通过计算填空: (1)A的相对分子质量为: 。 |
(2)将此9.0gA在足量纯O2充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现分别增重5.4g和13.2g。 |
(2)A的分子式 为: 。 |
(3)另取A 9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况)。 |
(3)用结构简式表示A中含有的官能团: 。 |
(4)A的核磁共振氢谱如下图:![]() |
(4)A中含有 种氢原子。 |
(5)综上所述,A的结构简式 。 |
水是组成生命体的重要化学物质,有关水的反应有很多。
(1)水分子自身作用会生成阴、阳两种离子,其中阳离子的电子式是__________。
(2)室温时,在由水电离产生的c(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液中,
①NH4+、Al3+、Br-、SO42-
②Na+、Mg2+、Cl-、NO3-
③K+、Ba2+、Cl-、NO3-
④K+、Na+、HCO3-、SO42-
四组离子中,一定可以大量共存的是_______(填序号,下同),可能大量共存的是_____________。
(3)在下列反应中属于氧化还原反应,水仅做氧化剂的是___________(填字母,下同),水既不做氧化剂又不做还原剂的是_______________。
A.CaO+H2O====Ca(OH)2
B.2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑
C.2F2+2H2O====4HF+O2
D.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(4)已知铅蓄电池的反应为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,
①下列分析错误的是_____________。
A.铅蓄电池是最常用的可充电电池,在充电时,电池的正极应接直流电源的正极
B.铅蓄电池在放电时,电解液的酸性减弱
C.铅蓄电池在放电时,PbO2作为负极,不断转化为PbSO4
D.铅蓄电池在充电时,PbO2是氧化产物
②用该铅蓄电池电解1.8 mL水,电池内转移的电子数约为_________,消耗__________ mol硫酸。
(5)如图是某品牌饮用矿泉水标签的部分内容。
请认真阅读标签内容后计算。
①该矿泉水中镁离子的物质的量浓度的最大值是____;
②一瓶合格的这种矿泉水中硫酸根离子的物质的量不能超过___________mol。
有X、Y、Z三种元素,已知:
①X2-、Y-均与Y的气态氢化物分子具有相同的电子数;
②Z与Y可组成化合物ZY3,ZY3溶液遇KSCN溶液呈红色。
请回答下列问题:
(1)Y的最高价氧化物对应水化物的化学式是____________________。
(2)将ZY3溶液滴入沸水可得到红褐色液体,反应的离子方程式____________。
此液体具有的性质是____________(填字母)。
A.光束通过该液体时形成光亮的“通路” |
B.插入电极通直流电后,有一极附近液体颜色加深 |
C.向该液体中加入硝酸银溶液,无沉淀产生 |
D.将该液体加热、蒸干、灼烧后,有氧化物生成 |
(3)X单质在空气中燃烧生成一种无色有刺激性气味的气体。
①已知一定条件下,1 mol该气体被O2氧化放热98.0 kJ。若2 mol该气体与1 mol O2在此条件下发生反应,达到平衡时放出的热量是176.4 kJ,则该气体的转化率__________。
②原无色有刺激性气味的气体与含1.5 mol Y的含氧酸(该酸的某盐常用于实验室制取氧气)的溶液在一定条件下反应。可生成一种强酸和一种氧化物。若有1.5×6.02×1023个电子转移时,该反应的化学方程式是(用单线桥表示电子转移方向和数目):_____________________________________________。
(4)室温时,pH=5的HY溶液和pH=5的ZY3溶液中,水电离出的氢离子分别是mol·L-1和
mol·L-1
(12分)研究氮、硫元素的化合物具有重要意义。
(1)t0℃,p0kpa时,向固定容积为2L的密闭容器中充入2.0 mol SO2和1.0molO2,5分钟后达到平衡,测得生成1.0mol SO3(g),放出热量98.0kJ,则v(O2)=__________mol·L-1·min,若继续通入2.0mol SO2和1.0mol O2,则平衡____________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”),再次达到平衡后,__________mol<n(SO3)<__________mol。
已知t0℃,p0kpa时,N2和O2反应的能量变化如图所示:
则t0℃,P0kpa时,SO2与NO反应生成N2和SO3的热化学方程式为____________________。
(2)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生反应NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g),下列能说明反应达到平衡状态的是________(填写代号)。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.NO2和SO2的体积比保持不变
d.每消耗1mol SO3的同时生成1molNO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:4,则平衡常数K=_____________。
(3)一定温度下,向氨水中加水稀释的过程中,NH3·H2O的电离程度______________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),________________。
(12分)电解池、原电池对于金属冶炼、实验室研究具有十分重要的意义。
(1)电解方法精炼粗铜,电解液选用CuSO4溶液,精炼过程中电解质溶液的浓度______________(填写“增大”、“减小”或“不变”)。铜在潮湿空气中会被锈蚀,写出该反应的化学方程式______________,锈蚀过程中发生了原电池反应,该电池的正极反应式为______________。
(2)研究发现有机合成反应可形成原电池,既生产产品,又生产电能。例如烯烃生产卤代烃的反应就可制成原电池,若电池总反应表示为:
则该原电池的负极反应式为_________________________。
(3)如图为Mg-NaClO燃料电池结构示意图,已知电解质溶液为NaOH溶液,且两电极中一个为石墨电极,一个为镁电极。
Y电极材料为_____________,X电极发生的电极反应式为_____________,若该电池开始时加入1L0.2 molNaOH溶液,然后从下口充入1L 0.1mol
NaClO溶液(忽略整个过程的体积变化),当NaClO完全放电时溶液的pH=_______________。
(13分)实验室以含有少量铁的粗铜粉和硫酸与硝酸的混合溶液为原料制备CuSO4·5H2O(胆矾)晶体。设计的工艺流程图如下:
请回答下列问题:
(1)根据反应原理,操作①所需的混酸溶液中硝酸和硫酸的理论配比(物质的量之比)为________。操作②中需要把NO与_____气体混合通入水中,混入该气体的目的是__________________________(用化学方程式表示)。
(2)溶液I中存在一定浓度的Fe3+、Cu2+,在该浓度时生成氢氧化物沉淀的pH如下表。操作③中某学生设计物质X为H2O,若加水调整溶液pH,则Fe(OH)3开始沉淀的pH_______1.9(填“<”、“>”或“=”);而实际操作中一般不用此法调节溶液pH,其主要原因是___________________。
(3)操作④中物质Y为_______。查阅资料知CuSO4·5H2O的溶解度曲线如图所示,则操作⑤应采取的措施是蒸发浓缩、______________、过滤、洗涤、干燥等。
(4)为测定胆矾中结晶水的数目,称取25.0g胆矾品体在坩埚中加热,固体质量随温度升高而变化的曲线如图。
当固体质量为8.0g时,观察到固体完全呈黑色。请列式计算开始称取的胆矾中结晶水的数目。