右两管液面相平,保持压强平衡再读数;若无此操作,而F中左边液面低于右边液面,会导致读取的气体体积偏小;(4)若测得干燥管D增重为水物质的量,装置F测得气体的体积为为N2,计算得到气体物质的量,依据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比,所以选择bc;(5)依据流程分析,浓硫酸是吸收过量的氨气,阻止F中水蒸气进入D影响实验效果。 考点:考查化学实验方案的评价;制备实验方案的设计等知识。 19.(8分)某研究性学习小组为了制取氨气和探究氨气的有关性质,进行了下列实验。
(1)根据图A写出实验室制取氨气的化学方程式_________________________;
如何检验氨气已经收集满 。 (2)甲同学用干燥的圆底烧瓶收集一瓶氨气,根据图B进行实验,观察到的实验现象是______________________________________________。根据实验现象说明氨气具有的性质是_____________________________________。 【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+CaCl2+2H2O 将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,看
试纸是否变蓝(2)形成红色喷泉 氨气极易溶于水,形成碱性溶液 【解析】
试题分析:(1)NH4Cl和Ca(OH)2反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+CaCl2+2H2O,
氨气的检验通常用湿润的红色石蕊试纸,能使湿润的石蕊试纸变蓝,操作是:将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,看试纸是否变蓝。(2)图B是一个喷泉实验的装置,可以看到的现象是:形成红色喷泉,形成喷泉的原理是:气体易溶于水,使得瓶内的压强变小,大气压把烧杯中的水压到烧瓶中去,氨气溶于水后变成氨水,氨水是显碱性的,所以喷泉是红色的。 考点:化学方程式的书写,气体的检验方法和喷泉实验的原理。
20.(14分)某兴趣小组对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀(可能含有CuO、CuS、Cu2S,其中CuS和Cu2S不溶于稀盐酸、稀硫酸)进行探究,实验步骤如下: Ⅰ.将光亮铜丝插人浓硫酸,加热;
Ⅱ.待产生大量黑色沉淀和气体时,抽出铜丝,停止加热;
Ⅲ.冷却后,从反应后的混合物中分离出黑色沉淀,洗净、干燥备用。 回答下列问题:
(1)步骤Ⅱ产生气体的化学式为 。
2+
(2)向含微量 Cu试液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液,能产生红褐色沉淀。现将少量黑色沉淀放入稀硫酸中,充分振荡以后,再滴加K4[Fe(CN)6]溶液,未见红褐色沉淀,由此所得结论是 。
(3)为证明黑色沉淀含有铜的硫化物,进行如下实验:
(4)CuS固体能溶于热的浓硫酸,请用有关平衡移动原理加以解释: 。 (5)为测定黑色沉淀中Cu2S 的百分含量,取0.2g 步骤Ⅰ所得黑色沉淀,在酸性溶液中用 40.0 mL 0.075 mol/L KMnO4溶液处理,发生反应如下:
反应后煮沸溶液,赶尽SO2,过量的高锰酸钾溶液恰好与35.0 mL 0.1 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2 溶液反应完全。则混合物中Cu2S 的质量分数为 。 【答案】(14分) (1)SO2 (2分)
(2)黑色沉淀不含CuO (2分) (3)a.还原(2分)
2+ +
b.NO2 + SO2 + Ba+ H2O = BaSO4↓+ NO+ 2H(其它合理答案)(2分)
2+ 2-2-2-(4)CuS存在溶解平衡CuS(s) Cu(aq)+ S(aq),热的浓硫酸将S氧化,使S浓度
减小,促进上述平衡向正向移动,使CuS溶解 (3分) (5)40.0% (3分) 【解析】 试题分析:(1)Cu与浓硫酸在加热条件下反应生成的气体为SO2 ,所以步骤Ⅱ中产生的气体为SO2;
(2)将少量黑色沉淀放入稀硫酸中,充分振荡以后,再滴加K4[Fe(CN)6]溶液,未见红褐色沉淀,说明溶液中不含铜离子,CuO溶于稀硫酸产生铜离子,则黑色沉淀不含CuO ;
(3)黑色沉淀与稀硝酸反应产生红棕色气体,说明硝酸被还原,则说明该黑色沉淀具有还原性;B试管内产生白色沉淀,说明产生的二氧化氮气体与产生的二氧化硫气体发生氧化还原反应,二氧化硫被氧化为硫酸根离子,与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,离子方程式是
2+ +
NO2 + SO2 + Ba+ H2O = BaSO4↓+ NO+ 2H;
2+ 2-(4)CuS固体能溶于热的浓硫酸,是因为CuS存在溶解平衡CuS(s) Cu(aq)+ S(aq),
2-2-热的浓硫酸将S氧化,使S浓度减小,促进上述平衡向正向移动,使CuS溶解 ;
(5)设黑色固体中Cu2S的物质的量是xmol,CuS的物质的量是ymol,则160x+96y=0.2,消耗硫酸亚铁铵35.0mL,说明剩余高锰酸钾的物质的量是
-3-3-3
40×10L×0.075mol/L-35.0×10L×0.1mol/L/5=2.3×10mol,根据化学方程式,则
-3-4-4
8/5x+6/5y=2.3×10mol,解得x=5×10mol,所以Cu2S的质量分数是5×10mol ×160g/mol/0.2g×100%=40.0% 。
考点:考查对实验现象的分析、物质质量分数的计算,离子方程式的书写,平衡移动的应用
21.(6分)为了测定某铜银合金的组成,将30.0g 合金溶于 80.0mL 13.5mol/L 的浓硝酸
+
中,待合金完全溶解后,收集到气体6.72L(标准状况下),并测得溶液中H的物质的量浓度为1.00 mol/L ,假设反应后溶液的体积仍为80.0 mL。 计算:(1)被还原的硝酸的物质的量 (2)合金中银的质量分数 【答案】0.300mol 36% 【解析】
解:设合金中Cu和Ag的物质的量分别为x和y
(1)被还原的硝酸的物质的量即为生成气体的物质的量
-1
所以,被还原的硝酸的物质的量为6.72L/22.4mol?L = 0.300mol
(2)参加反应的硝酸为(13.5mol/L-1.00mol/L)×0.08L = 1.00 mol 64.0x + 108y = 30.0 2.00x + y = 1.00-0.300 解得:y = 0.100
-1
所以银的质量分数为:0.100mol×108 g?mol/30.0g ×100% = 36% (其他做法只要正确即参照评分标准给分。有效数字不要求)
22.(8分)有三种金属单质A、B、C,其中A的焰色反应为黄色,B、C是常见金属。三种金属单质A、B、C能与气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H之间发生如下转化关系(图中有些反应的产物和反应的条件没有标出)。
(1)写出下列物质的化学式:F中的溶质 _________;丙____________。 ...
(2)反应③的离子方程式__________________
(3)H受热分解后的固体产物与金属B高温下的化学方程式:_______________________ (4)A与水反应的离子方程式__________________ 【答案】(1)FeCl2;HCl。
2+3+-(2)2 Fe+ Cl2=2Fe+2 Cl (3)2Al+Fe2O3
+
2Fe+Al2O3
-
(4)2Na+2H2O=2Na+2OH+H2↑
【解析】 试题分析:
焰色反应为黄色的金属A是钠,钠与水反应生成气体甲H2和D的溶液 即NaOH溶液,气体
甲H2与黄绿色气体Cl2反应生成气体丙HCl,HCl溶于水即是盐酸溶液E,红褐色的沉淀一定是氢氧化铁,由红褐色沉淀H可推知金属C是Fe,而溶液F则是FeCl2溶液,FeCl2与Cl2反应生成溶液G,即FeCl3,金属B与NaOH反应可产生H2,可得知金属B为Al。 (1)F中的溶质为FeCl2溶,丙为HCl;
2+3+
(2)反应③为溶液F(FeCl2)与气体乙(Cl2)的反应,离子方程式为:2 Fe+ Cl2=2Fe+2 -Cl
(3)H(氢氧化铁)受热分解后的固体产物()与金属B(Al)高温下的化学方程式为:2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3
+
-
(4)A(Na)与水反应的离子方程式为:2Na+2H2O=2Na+2OH+H2↑ 考点:考查金属及其重要化合物的转化
点评:本题考查了金属及其重要化合物等的转化,难度中等。解框图推断题时要注意寻找解题的突破口,本题中,焰色反应为黄色、红褐色的沉淀、黄绿色气体等均为突破口。
23.甲苯是一种重要的化工原料,可以参与合成很多物质。下图为以甲苯为原料得到药物苯佐卡因的合成路线。
已知:i.苯环上连有甲基时,再引入其他基团主要进入甲基的邻位或对位;苯环上连有羧基时,再引入其他基团主要进入羧基的间位;
Ⅱ.(有弱碱性,易被氧化)。
请回答下列问题:
(1)化合物C中官能团的结构简式为____________,检验反应③进行程度的试剂有____________。
(2)合成路线中反应类型属于取代反应的有____________个
(3)反应①的化学方程式为____________,该反应要控制好低温条件,否则会生成一种新物质F,该物质是一种烈性炸药,F的名称为____________。 (4)反应⑤的化学方程式为____________。
(5)甲苯的链状且仅含碳碳三键的同分异构体有____________种,其中满足下列条件的同分异构体的结构简式为____________。
①核磁共振氢谱只有两个吸收峰②峰面积之比为1:3
(6)化合物是一种药物中间体,请写出以甲苯为主要原料制备
该中间体的合成路线流程图:
提示:①合成过程中无机试剂任选:②合成路线流程图示例如下:
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