氧化还原反应规律是化学学科的重要规律之一。按要求回答下列问题:
(1) 被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应:NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,此反应中B元素的化合价没有发生变化,则NaBH4中H的化合价为___________,该反应氧化产物是______________,还原产物是______________。
(2) 有下列三个反应:
①Cl2+FeI2=FeCl2+I2 ;②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-;③Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O
①根据以上方程式可以得到Fe2+、Co2+、Br-、I-还原性由强的弱的顺序为_________;
②1molCo2O3能氧化HCl的物质的量_____________。
(3) 完成并配平下列化学反应方程式:
□KMnO4+□H2C2O4+□________□CO2+□K2SO4+□MnSO4+□H2O
(4)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应式”,一个是“还原反应式”。如2H+ +Zn=Zn2++H2↑,可拆写为氧化反应式:Zn-2e-=Zn 2+,还原反应式:2H++ 2e-=H2↑。并由此实现了化学能与电能的相互转化。据此,回答下列问题:
①将2Fe3++Cu= 2Fe2+ +Cu2+拆写为两个“半反应式”:其中,氧化反应式为 。
②由①中的反应,可设计成如右图所示的原电池:
若电极a为Cu ,电解质溶液甲的化学式为 ;
电极b处的电极反应式为 。
【化学——选修5:有机化学基础】(15分)
有机化合物G是合成维生素类药物的中间体,其结构简式如图所示
G的合成路线如下图所示:
其中A~F分别代表一种有机化合物,合成路线中部分产物及反应条件已略去
已知:
请回答下列问题:
(1)G的分子式是,G中官能团的名称是;
(2)第②步反应的化学方程式是;
(3)B的名称(系统命名)是;
(4)第②~⑥步反应中属于取代反应的有(填步骤编号);
(5)第④步反应的化学方程式是;
(6)写出同时满足下列条件的E的所有同分异构体的结构简式。
①只含一种官能团;②链状结构且无-O-O-;③核磁共振氢谱只有2种峰。
【化学——选修2:化学与技术】
技术的发展与创新永无止境,我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如图
(1)向沉淀池中要通入CO2和氨气,应选通入______(填化学式)。原因是______________。
(2)沉淀池中发生反应的化学方程式是__________________________________。
(3)母液中的溶质主要是________。向母液中通氨气加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通入氨气的作用是_____________________________________________。
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了________(填上述流程中的编号)的循环,物质X是__________,从沉淀池中提取沉淀的操作是__________。
(5)写出煅烧炉中发生反应的化学方程式_____________________________。
(6)这样制得的产品碳酸钠中可能含有的杂质是____________(填化学式),为检验该杂 质的存在,具体操作是__________________________________________。
应用化学学科知识,回答下列问题
(1)最近有科学家提出构想:把空气吹入饱和碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。已知在常温常压下:
2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(g)△H = -1275.6 kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H = -566.0 kJ/mol
H2O(g)=H2O(1)△H = -44.0 kJ/mol
则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 ________。
(2)水煤气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,主要反应是:2H2(g) + CO(g) CH3OH(g) △H=" +" 181.6KJ/mol。此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中加入CO、H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
H2 |
CO |
CH3OH |
浓度/(mol·L-1) |
0.2 |
0.1 |
0.4 |
比较此时正、逆反应速率的大小:v正 v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
(3)已知A和B在一定条件下可建立如下平衡:2A(g)+B(g)2C(g)。在500℃时,分别将2 molA和1molB置于恒压容器Ⅰ和恒容容器Ⅱ中(两容器起始容积都为10L),充分反应。
①达到平衡所需时间是ⅠⅡ(填“>”、“<”或“=”,下同)。达到平衡后,两容器中C的体积分数关系是ⅠⅡ。
②平衡时,测得容器Ⅱ中的压强减小了30%,则该容器中A的转化率为。
A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质。E、F均为气体,且F为红棕色。有关的转化关系如下图所示(反应条件均已略去)。
请回答下列问题:
(1)D的化学式为。
(2)写出实验室制Y的化学方程式 。
(3)反应③的离子方程式为。
(4)写出反应①的化学方程式。
(5)Y和E在一定条件下可反应生成B和Z,这是一个具有实际意义的反应,可消除E对环境的污染,该反应的化学方程式为。
(6)常温下0.1 mol·L-1的Y溶液中c(H+)/c(OH-)=1×10-8,下列叙述正确的是
A.该溶液的pH=11
B.该溶液中的溶质电离出的阳离子浓度0.1 mol·L-1
C.该溶液中水电离出的c(H+)与c(OH-)乘积为1×10-22
D.pH=3的盐酸溶液V1 L与该0.1 mol·L-1的Y溶液V2 L混合,若混合溶液pH=7,则:V1>V2
E.将以上溶液加水稀释100倍后,pH为9
铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题。
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是______________;Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为________________________________________________________________。
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧,并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是___。
A.Mg2+B.Fe2+C.Al3+D.Cu2+
(3)氧化铁是重要的工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:
回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称是________;操作Ⅱ的名称是________;操作Ⅱ的方法为_____________________。
②请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式:____________________________。