(4分)选择下列实验方法分离物质,将分离方法的序号填在横线上:
A.过滤 | B.结晶 | C.分液 | D.蒸馏 E.萃取分液 F.升华 |
(1) 分离水和四氯化碳的混合物;
(2) 从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾;
(3) 分离酒精(沸点为78.1℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物;
(4) 从碘水中提取碘单质。
(14分)短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,A是元素周期表中原子半径最小的元素,B是形成化合物种类最多的元素,C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,D是同周期中金属性最强的元素,E的负一价离子与C的某种氢化物分子含有相同的电子数。
(1)A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为。
(2)已知:
① E-E→2E △H=+a kJ/mol;
② 2A→A-A △H=-b kJ/mol;
③ E+A→A-E △H=-c kJ/mol;
写出298K时,A2与E2反应的热化学方程式。
(3)在某温度下容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2A2(g)+BC(g)X(g) △H=-Q kJ/mol(Q>0,X为A、B、C三种元素组成的一种化合物)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:
实验 |
甲 |
乙 |
丙 |
初始投料 |
2 molA2、1 molBC |
1 molX |
4 molA2、2 molBC |
平衡时n(X) |
0.5mol |
n2 |
n3 |
反应的能量变化 |
放出Q1kJ |
吸收Q2kJ |
放出Q3kJ |
体系的压强 |
P1 |
P2 |
P3 |
反应物的转化率 |
![]() |
![]() |
![]() |
①在该温度下,假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min,则A2的平均反应速率v (A2)=。
②计算该温度下此反应的平衡常数K =。
③三个容器中的反应分别达平衡时下列各组数据关系正确的是(填字母)。
A.α1+α2=1
B.Q1+Q2=Q
C.α3<α1
D.P3<2P1=2P2
E.n2<n3<1.0mol
F.Q3=2Q1
④在其他条件不变的情况下,将甲容器的体积压缩到1L,若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为75%,请在下图中画出第5min 到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。
(4)熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是一种高温燃料电池,被称为第二代燃料电池,是未来民用发电的理想选择方案之一,其工作原理如图所示。
现以A2(g)、BC(g)为燃料,以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。写出该碳酸盐燃料电池(MCFC)正极的电极反应式____________________________。
制烧碱所用盐水需两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,过程如下:
Ⅰ.向粗盐水中加入过量BaCl2溶液,过滤;
Ⅱ.向所得滤液中加入过量Na2CO3溶液,过滤;
Ⅲ.滤液用盐酸调节pH,获得第一次精制盐水。
(1)过程Ⅰ除去的离子是______。
(2)过程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度(20℃/g)如下表,请依据表中数据解释下列问题:
CaSO4 |
Mg2(OH)2CO3 |
CaCO3 |
BaSO4 |
BaCO3 |
2.6×10-2 |
2.5×10-4 |
7.8×10-4 |
2.4×10-4 |
1.7×10-3 |
①过程Ⅰ选用BaCl2而不选用CaCl2的原因为___________________________________。
②过程II之后检测Ca2+、Mg2+及过量Ba2+是否除尽时,只需检测Ba2+即可,原因是____________。
(3)第二次精制要除去微量的I-、IO3-、NH4+、Ca2+、Mg2+,流程示意如下:
①过程Ⅳ除去的离子有______、_______。
②盐水b中含有SO42-。Na2S2O3将IO3-还原为I2的离子方程式是___________________________。
③过程VI中,产品NaOH在电解槽的______区生成(填“阳极”或“阴极”),该电解槽为______离子交换膜电解槽(填“阳”或“阴”)。
选考[化学——选修5:有机化学基础](13分)
阿托酸乙酯可用于辅助胃肠道痉挛及溃疡。阿托酸乙酯的一种合成路线如下图所示:
请回答下列问题:
(1)E的分子式为,F的结构简式,阿托酸乙酯所含官能团的名称;
(2)在反应①②③④⑤⑥⑦⑧中,属于取代反应的有;
(3)反应③的方程式。
(4)有关阿托酸乙酯的说法正确的是()
A.能使高锰酸钾褪色,不能使溴水褪色
B.1mol阿托酸乙酯最多能与4molH2加成
C.能发生加成、加聚、氧化、水解等反应
D.分子式为C11H13O2
(5)D的同分异构体有多种,符合含有苯环且能与碳酸氢钠反应放出气体的同分异构体有种(不包含D)。
选考[化学——选修3:物质结构与性质] (13分)
锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,可通过下列反应制备:
2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
(1)写出基态Cu的价电子排布式,与Cu同周期的元素中,与铜原子最外层电子数相等的元素还有(填元素符号),上述方程式中涉及到的N、O、P、S元素第一电离能由小到大的顺序为。及电负性由小到大的顺序为。
(2)氨基乙酸铜的分子结构如图,氮原子的杂化方式为。
(3)在硫酸铜溶液中加入过量KCN,生成配合物[Cu(CN)4]2-,则CN-中含有的σ键与π键的数目之比为。
(4)Cu元素与H元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为。
(14分)下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持及加热仪器已略)。
(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸,则相关的化学反应方程式为:。装置B中饱和食盐水的作用是;同时装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象。
(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入。
a |
b |
c |
d |
|
Ⅰ |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
Ⅱ |
碱石灰 |
硅胶 |
浓硫酸 |
无水氯化钙 |
Ⅲ |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
(3)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱。当向D中缓缓通入少量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为色,打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡。观察到的现象是。
(4)装置F中用足量的NaOH溶液吸收余氯,试写出相应的离子方程式:。
(5)如果将过量二氧化锰与20 mL 12 mol·L-1的浓盐酸混合加热,充分反应后生成的氯气0.06 mol。(填“大于”“小于”“等于”),若有17.4 g的MnO2被还原,则被氧化的HCl的质量为。