【详解】
A.分子中含有三种官能团:氨基、羟基、羧基;HOCH2COOH分子中所含官能团为羟基、
羧基,二者所含官能团不完全相同,故A错误;
B.分子的羧基可以与NaHCO3溶液反应生成二氧化碳,可以用NaHCO3溶液可检验R中是否含有羧基,故B正确;
C.该分子中含有醇羟基和羧基,能发生中和反应,也属于取代反应;含有苯环,能与氢气发生加成反应,故C正确;
D.R苯环上有四种环境的氢,故其一溴代物有4种,故D正确; 故选A。
15.溴化氢比碘化氢 A.键长短 【答案】A 【解析】 【详解】
A.溴化氢中的溴原子半径小于碘原子半径,所以溴化氢的键长比碘化氢的短,故A正确;
B.溴化氢和碘化氢都是共价化合物,组成和结构相似,相对分子质量越大,范德华力越强,沸点越高,所以溴化氢的沸点低于碘化氢的,故B错误;
C.溴的非金属性比碘强,所以溴化氢比碘化氢稳定,故C错误;
D.溴的非金属性比碘强,非金属性越强,单质的氧化性越强,离子的还原性就越弱,所以溴化氢比碘化氢还原性弱,故D错误; 故选:A。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.二氧化氯是高效、低毒的消毒剂。已知:ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体,具有强氧化性,回答下列问题:
(1)ClO2的制备及性质探究(如图所示)。
B.沸点高
C.稳定性小
D.还原性强
①仪器a的名称为________,装置B的作用是________。
②装置C用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,该反应的化学方程式为_________。装置D中滴有几滴
淀粉溶液,其作用是________________。
③装置E用于吸收尾气,反应生成NaClO2,则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,氧化产物是___________。 (2)粗略测定生成ClO2的量 实验步骤如下:
a. 取下装置D,将其中的溶液转入250mL容量瓶,用蒸馏水洗涤D瓶2~3次,并将洗涤液一并转移到容量瓶中,再用蒸馏水稀释至刻度。
b. 从容量瓶中取出25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),指示剂显示终点时共用去24.00 mL硫代硫酸钠溶液。 ①滴定至终点的现象是_____________。
②进入装置D中的ClO2质量为_______,与C中ClO2的理论产量相比,测定值偏低,可能的原因是__________。
【答案】分液漏斗 防倒吸、防堵塞(或平衡气压、安全瓶均可) SO2+H2SO4+2KClO3=2KHSO4+2ClO2 检验有I2生成,进而证明ClO2有强氧化性 2:1 O2 溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变 0.324 g 产生ClO2的速率太快,ClO2没有被D中的溶液完全吸收;C中ClO2未全部进入D中 【解析】 【分析】
(1)浓H2SO4和Na2SO3反应生成SO2,A制备SO2,B装置有缓冲作用,可防止倒吸、堵塞;装置C用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,则C中发生反应SO2+H2SO4+2KClO3=2KHSO4+2ClO2,ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体,具有强氧化性,在D中发生氧化还原反应生成I2,装置D中滴有几滴淀粉溶液,I2遇淀粉变蓝色;装置E用于吸收尾气,反应生成NaClO2,双氧水作还原剂生成氧气,从而防止尾气污染环境; (2)①碘遇淀粉变蓝色,当碘完全反应后溶液变为无色;
②ClO2与KI在溶液反应离子方程式为:2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O,结合I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,可得ClO2~5S2O32-,则n(ClO2)=
11n(Na2S2O3)= ×0.1000mol/L×0.024L=0.00048mol,250mL溶液中含有55n(I2)=0.00048mol×10=0.0048mol,m(ClO2)=0.0048mol×67.5g/mol=0.324g;ClO2部分没有被吸收、未完全进入D中都导致测定值偏低。 【详解】
(1) 浓H2SO4和Na2SO3反应生成SO2,A用于制备SO2,B装置有缓冲作用,能防止倒吸、堵塞;装置C用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,则C中发生反应SO2+H2SO4+2KClO3=2KHSO4+2ClO2,ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体,具有强氧化性,所以D中发生氧化还原反应生成I2,装置D中滴有几滴淀粉溶液,I2单质遇淀粉溶液变为蓝色;装置E用于吸收尾气,反应生成NaClO2,双氧水作还原剂生成氧气,从而防止尾气污染环境,
①仪器a的名称为分液漏斗,装置B有缓冲作用,所以能防倒吸、防堵塞(或平衡气压、安全瓶); ②装置C用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,根据元素守恒可知,生成的酸式盐为KHSO4,该反应的化学方程式为SO2+H2SO4+2KClO3=2KHSO4+2ClO2;装置D中滴有几滴淀粉溶液,淀粉遇碘溶液变为蓝色,根据淀粉溶液是否变色来判断是否有I2单质生成,从而证明ClO2是否具有氧化性;
③装置E用于吸收尾气,反应生成NaClO2,反应方程式为H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+H2O,在该反应中ClO2是氧化剂,NaClO2的还原产物,H2O2是还原剂,O2是氧化产物,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1;
(2)①I2单质遇淀粉溶液变为蓝色,当碘完全反应后溶液变为无色,所用滴定终点是溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变;
②ClO2溶液与碘化钾反应的离子方程式:2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O,结合I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,可得关系式:ClO2~5S2O32-,则n(ClO2)=
11n(Na2S2O3)= ×0.1000mol/L×0.024L=0.00048mol,则在250mL溶液55m(ClO2)=0.0048mol×67.5g/mol=0.324g;中含有n(I2)=0.00048mol×10=0.0048mol,由于C中ClO2有一部分没有被吸收、未完全进入D中都导致测定值偏低。 【点睛】
本题考查物质制备,涉及实验操作、氧化还原反应、方程式的计算、物质检验等知识点,侧重考查实验操作规范性、元素化合物性质等知识点,明确实验原理、物质性质、物质之间的转化关系是解本题关键。 三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.以含锂电解铝废渣(主要含 AlF3、 NaF、LiF、CaO ) 和浓硫酸为原料,制备电池级碳酸锂,同时得副产品冰晶石,其工艺流程如下:
已知LiOH易溶于水,Li2CO3微溶于水。回答下列问题:
(1)电解铝废渣与浓硫酸反应产生的气体化学式为 ___________。滤渣2的主要成分是(写化学式)_________。
(2)碱解反应中, 同时得到气体和沉淀反应的离子方程式为_____________。 (3)一般地说 K>105 时,该反应进行得就基本完全了。苛化反应中存在如下平衡:
Li2CO3(s)+Ca2+(aq)?2Li+(aq)+ CaCO3(s)通过计算说明该反应是否进行完全________(已知Ksp(Li2CO3) = 8.64×10-4、Ksp(CaCO3) = 2.5×10-9)。
(4)碳化反应后的溶液得到Li2CO3的具体实验操作有:加热浓缩、______、______、干燥。
(5)上述流程得到副产品冰晶石的化学方程式为__________。
(6)Li2CO3是制备金属锂的重要原料, 一种制备金属锂的新方法获得国家发明专利,其装置如图所示:
工作时电极 C 应连接电源的______极,阳极的电极反应式为__________ 。该方法设计的 A 区能避免熔融碳酸锂对设备的腐蚀和因________逸出对环境的污染。
+-【答案】HF CaCO3、Al(OH)3 2Al3+3CO32+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ 该反应的 K=
3.5×105,可以认为该反应进行完全 冷却结晶 过滤洗涤 6HF+Na2SO4+NaAlO2=Na3AlF6+H2SO4+2H2O 负 2Cl--2e-=Cl2↑ 氯气 【解析】 【分析】
含锂电解铝废渣主要成分为LiF、AlF3、NaF,少量CaO等,加入浓硫酸生成的气体为HF,浸取后过滤分离出滤渣为CaSO4,滤液中加碳酸钠发生2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑、2Li++CO32-=Li2CO3,气体为二氧化碳,过滤分离出滤液含硫酸钠,分离出氢氧化铝、Li2CO3,再加CaO、苛化反应将不溶性的碳酸锂转化成氢氧化锂溶液,过滤分离出滤渣2含碳酸钙,碳化时LiOH与二氧化碳反应生成Li2CO3,二氧化碳在流程中可循环使用,以此来解答。 【详解】
(1)根据上述分析,废渣与浓硫酸反应产生的气体化学式为HF,根据上述分析,滤渣2的主要成分是CaCO3、Al(OH)3,故答案为:HF;CaCO3、Al(OH)3;
(2)碱解反应中,同时得到气体和沉淀反应是铝离子与碳酸根离子的双水解反应,离子方程式为:2Al3+3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑,故答案为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
2+-4KLiCO ??c(Li)8.64?10sp235===3.5?10(3)Li2CO3(s)+Ca2+(aq)?2Li+(aq)+ CaCO3(s)的K=>
c(Ca2+)Ksp? CaCO3? 2.5?10-9+
105,可以认为该反应进行完全,故答案为:该反应的 K=3.5×105,可以认为该反应进行完全; (4)碳化反应后的溶液得到Li2CO3的具体实验操作有:加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥,故答案为:冷却结晶、过滤洗涤;
(5)根据流程图知,反应物为HF、Na2SO4、NaAlO2,生成物为Na3AlF6,根据原子守恒及反应原理书写方6HF+Na2SO4+NaAlO2=Na3AlF6+H2SO4+2H2O,6HF+Na2SO4+NaAlO2=Na3AlF6+H2SO4程式为:故答案为:+2H2O;
相关推荐: