(共10分)如图所示三套实验装置,分别回答下列问题。
(1)装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后,向插入铁钉的玻璃筒内滴入K3[Fe(CN)6]溶液,即可观察到铁钉附近的溶液有蓝色沉淀,表明铁被______(填“氧化”或“还原”);向插入石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液,可观察到石墨棒附近的溶液变红,该电极反应式为__________________。
(2)装置2中的铜是____极(填“正”或“负”),该装置中石墨电极所发生的反应为____________。
(3)装置3中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol·L-1的NaCl溶液,乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol·L-1的CuSO4溶液。反应一段时间后,停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞,观察到石墨电极附近首先变红。
①电源的N端为_____极;甲烧杯中石墨电极的电极反应式为__________________。
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为__________________________________。
③停止电解,取出Cu电极,洗涤、干燥、称量,电极增重0.64 g,甲烧杯中产生的气体在标准状况下的体积为________ mL 。
已知铜在常温下能被HNO3溶解,反应方程式为:
3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(1)请将上述反应改成离子方程式
___________________________________________________________________
(2)上述反应中,氧化剂是 _____________,氧化产物是_____________。
(3)每2 molCu参加反应,转移的电子__________ 个,在反应的硝酸中没有参加氧化还原反应的硝酸占总硝酸的________________。
(10分)某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。(图中夹持及尾气处理装置均己略去)
(1)装置B中发生反应的化学方程式是___________________________。
(2)装置E中的现象是________________________________________。
(3)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。简述检验滤液中Fe3+的操作方法:________________________。
(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:
滤液FeCl3溶液
FeCl3·6H2O晶体
①步骤Ⅰ中通入Cl2的作用是____________________________________。
②该流程中需保持盐酸过量,主要原因是(结合离子方程式简要说明)_______________。
【化学—选修5:有机化学基础】
有机化合物J是治疗心脏病药物的一种中间体,分子结构中含有3个六元环。其中一种合成路线如下:
已知:
①A既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应,其核磁共振氢谱显示有4种氢,且峰面积之比为1︰2︰2︰1。
②有机物B是一种重要的石油化工产品,其产量可用来衡量国家的石油化工发展水平。
③
回答以下问题:
(1)A中含有的官能团名称是。
(2)写出有机反应类型B→C,F→G,I→J。
(3)写出F生成G的化学方程式。
(4)写出J的结构简式。
(5)E的同分异构体有多种,写出所有符合以下要求的E的同分异构体的结构简式
。
FeCl3溶液发生显色反应②能发生银镜反应③苯环上只有两个对位取代基④能发生水解反应。
【化学—选修3:物质结构与性质】
CuSO4在活化闪锌矿(主要成分是ZnS)方面有重要作用,主要是活化过程中生成CuS、Cu2S等一系列铜的硫化物活化组分。
(1)Cu2+基态的电子排布式可表示为;
(2)SO42-的空间构型为(用文字描述);中心原子采用的轨道杂化方式是;写出一种与SO42-互为等电子体的分子的化学式:;
(3) 向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu (OH)4 ]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为;
(4)资料显示ZnS为难溶物,在活化过程中,CuSO4能转化为CuS的原因是。
(5)CuS比CuO的熔点(填高或低),原因是。
(6)闪锌矿的主要成分ZnS,晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0 pm,密度为____________(列式并计算),a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为___________________pm(列式表示)。
[化学一一化学与技术]
氯碱工业是最基本的化学工业之一,离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法,其生产流程如下图所示:
(1)该流程中可以循环的物质是。
(2)电解法制碱的主要原料是饱和食盐水,由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等无机杂质,所以在进入电解槽前需要进行两次精制,写出一次精制中发生的离子方程式,若食盐水不经过二次精制就直接进入离子膜电解槽会产生什么后果。
(3)图是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成,阴极由碳钢网制成)。则B处产生的气体是,E电极的名称是。电解总反应的离子方程式为。
(4)从阳极槽出来的淡盐水中,往往含有少量的溶解氯,需要加入8%~9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去,该反应的化学方程式为。
(5)已知在电解槽中,每小时通过1安培的直流电可以产生1.492g的烧碱,某工厂用300个电解槽串联生产8小时,制得32%的烧碱溶液(密度为1.342吨/m3)113m3,电解槽的电流强度1.45 ×104A,该电解槽的电解效率为。