(12分,本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分)
(1)Fe2+在基态时,核外电子排布式为 。
(2)羟胺(NH2OH)中采用sp3杂化的原子有 ,羟胺熔沸点较高,是因为分子间存在较强的 。
(3)Fe2+与邻啡罗啉形成的配合物(形成过程如图1)中,配位数为 。
(4)根据价层互诉理论,C1O4—空间构形为 。
(5)铁能与氮形成一种磁性材料,其晶胞结构如图2,则该磁性材料的化学式为 。
B.生物柴油是高级脂肪酸甲酯,可由油脂与甲醇通过取代反应(酯交换,生成新酯和新醇)得到,用菜籽油制备生物柴油的步骤如下:
①将三口烧瓶和锥形瓶做干燥处理,先向三口烧瓶中加入20g菜籽油,再称取40g正已烷(约61mL)。
②称取甲醇4.6g(约5.8mL)放到锥形瓶中,然后称取0.2g氢氧化钠固体并使之溶解,然后加到三口烧瓶中。
③如下图所示安装三口烧瓶。
④恒温水浴加热,使温度保持在60—65℃左右,搅拌1.5—2h。
⑤停止加热后,冷却,取出三口烧瓶,静置、分液,上层
为生物紫油,正已烷和甲醇,下层主要为甘油。
⑥用温水洗涤制得的生物柴油3—4次。
⑦将水洗后的溶液倒入圆底烧瓶中,蒸馏,温度保持在
120℃左右,直至无液体蒸出后,烧瓶中剩余的液体主要即为
生物柴油。
(1)氢氧化钠的作用是 。
(2)正已烷的作用是 。
(3)图中冷凝管的作用是 。
(4)步骤⑤分液,用到的主要的一种玻璃仪器是 (写名称)
(5)确定步骤⑥已洗涤干净的方法是 。
(6)酸价(1g油酯的游离脂肪酸所需氢氧化钾的毫克数)的测定
a. 称取均匀试样Wg注入锥形瓶中,加入石油醚—乙醇混合液25mL,摇动锥形瓶使试样溶解。
b.滴入3滴酚酞,用0.100 mol/L KOH溶液滴定至出现微红色且保持30s不消失,消耗KOH溶液VmL。
则该生物柴油的酸价为 (用含W、V的代数式表示)
为探究乙炔与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:取一定量工业用电石与水反应,将生成的气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙炔与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,推测在制得的乙炔气体中还可能混有少量具有还原性的杂质气体,由此他提出必须先除去杂质气体,再与溴水反应。
请你回答下列问题:
(1)写出甲同学实验中两个主要反应的化学方程式:________________。
(2)甲同学设计的实验______________(填“能”或“不能”)验证乙炔与溴发生了加成反应,其理由是__________________。
a.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
b.使溴水褪色的反应,就是加成反应
c.使溴水褪色的物质,未必是乙炔
d.使溴水褪色的物质,就是乙炔
(3)乙同学推测生成的乙炔气体中必定含有的一种杂质气体是________,它与溴水反应的化学方程式是__________________,在做验证实验前必须全部除去。
(4)请你选用下列四个装置(可重复使用)来实现乙同学的实验方案,将它们的编号填入方框内,并写出装置内所盛化学药品的名称。
(5)为验证这一反应是加成反应而不是取代反应,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸碱性,由此来判断反应类型,理由是___________________。
某校化学学习小组拟验证NO能被氨气还原并测定其转化率,设计如下实验:
参考知识:NO气体与FeSO4溶液反应生成可溶性硫酸亚硝基合铁(+2价):NO+FeSO4=Fe(NO)SO4
试回答下列问题:
⑴ 可用上图中装置(填编号,多选)进行氨气的实验室制备。
D装置可用于下列(填编号,多选)气体的制备。
a CO2 b O2 c SO2d C2H4 e C2H2 f H2
⑵ 装置③、④若用同一装置,则该装置中所盛装的药品是(填编号)
A.氯化钙 | B.浓硫酸 | C.五氧化二磷 | D.碱石灰 |
⑶ 装置⑥中,粗玻璃管X的作用,装置⑦的作用
⑷ 装置⑥的广口瓶中,除生成Fe(NO)SO4外,还有白色沉淀生成,写出生成该沉淀的离子方程式
⑸ 当进入装置⑤的NO为2.688L(标准状况,下同),氨气过量,最后收集到2.016LN2,则NO的转化率为。
右下图为制取乙酸乙酯的实验装置图。回答下列问题:
揭示实验原理
①乙酸与乙醇在催化剂存在的条件下加热可以发生反应生成乙酸乙酯。请用氧同位素示踪法写出乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式______________________。
②能否用氢同位素示踪法揭示酯化反应原理? _______(选填“能”或“不能”),原因是___________________。
反应温度确定:
合成乙酸乙酯的反应为放热反应。实验表明,反应温度应控制在85℃左右为宜。回答:
实验温度不宜低于85℃左右的原因是__________________________________________;
实验温度不宜高于85℃左右的原因是__________________________________________;
实验装置的比较:
利用右图装置制备乙酸乙酯,这种装置与教材装置相比较突出的优点是___________。
酯层厚度的标示:
为更好地测定酯层厚度,可预先向饱和Na2CO3溶液中滴加1滴____试液,现象是___________。
三氯化铁熔点282 ℃、沸点315 ℃,能吸收空气里的水分而潮解。它可广泛用于污水处理、电子工业、印染业、建筑业,某化学实验小组的同学欲用下列仪器制备FeCl3固体。
(1)写出制备氯气时的离子方程式_______________________
(2)所选用的仪器连接顺序(填写接口字母)为___________n→d__________
(3)实验过程中,给A、B仪器加热的顺序为_____________________,这样操作的目的是_______________,可作为点燃B处酒精灯的实验标志是_________________;若C可以用D代替,则使用C的目的是______________________。若缺少此类装置,此B中可能发生的另一个反应的方程式为________________________。
(4)有同学认为,若不使用E装置,则B中会有FeCl2生成,请设计一个实验确定此观点是否正确________________________________________________________________。
某化学兴趣小组在实验室在利用废铜屑(含碳粉、铁屑、铁锈等)制取硫酸铜,实验流程如下:
⑴废铜屑灼烧的目的是 。
⑵写出加入双氧水时发生反应的离子方程式 。
⑶试剂a可以是 ,溶液pH应控制在 范围之间。操作b的名称是 。已知:
离子 |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
Fe2+ |
7.5 |
14 |
Fe3+ |
1.4 |
3.7 |
Cu2+ |
6.0 |
13 |
⑷在硫酸铜溶液中,各种离子浓度由大到小的顺序是 。向硫酸铜溶液中加入氨水,当Cu2+浓度小于2.2×10-4 mol·L-1时,溶液的pH至少是 。(已知Cu(OH)2的溶度积常数Ksp=2.2×10-20)
⑸工业上通常用FeS除去废水中的Cu2+,写出该沉淀转化离子方程式 。