題目列表(包括答案和解析)
(15分)氯化亞銅(CuCl)是一種白色固體,微溶于水,不溶于酒精。研究該物質的應用新領域、生產新方法及生產過程中的環(huán)保新措施都具有重要意義。
(1)鎂—氯化亞銅海水電池,可用于魚雷上。該電池被海水激活時,正極導電能力增強,同時產生氣泡,則正極上被還原的物質有 、 (填化學式)。
(2)工業(yè)上以銅作催化劑,氯代甲烷和硅粉反應合成甲基氯硅烷的過程中產生大量廢渣(主要成分為硅粉、銅、碳等)。某課外小組以該廢渣為原料制CuCl,流程示意圖如下:![]()
回答下列問題:
①氯代甲烷有4種,其中屬于重要工業(yè)溶劑的是 (寫出化學式)。
②“還原”階段,SO32-將Cu2+還原得[CuCl2]-,完成下列離子方程式。
Cu2++
Cl-+
SO32-+
=
[CuCl2]-+
+
③在稀釋過程中存在下列兩個平衡:
ⅰ [CuCl2]-
CuCl+Cl- K=2.32
ⅱ CuCl(s)
Cu+(aq)+Cl- Ksp=1.2×10-6
當[CuCl2]-完成轉化時(c([CuCl2]-)≤1.0×10-5 mol·L-1),溶液中c(Cu+)≥ 。
④獲得CuCl晶體需經過濾、洗滌、干燥。洗滌時,常用無水乙醇代替蒸餾水做洗滌劑的優(yōu)點是 (寫一點)。
(3)工業(yè)生產CuCl過程中產生濃度為2~3 g·L-1的含銅廢水,對人及環(huán)境都有較大的危害,必須進行回收利用。用萃取法富集廢水中的銅,過程如下:![]()
①實驗室完成步驟ⅰ時,依次在分液漏斗中加入曝氣后的廢水和有機萃取劑,經振蕩并 后,置于鐵架臺的鐵圈上靜置片刻,分層。分離上下層液體時,應先 ,然后打開活塞放出下層液體,上層液體從上口倒出。
②寫出步驟ⅱ的離子方程式: 。
(12分)本題包括A、B兩小題,分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修模塊的內容。請選定其中一題,并在相應的答題區(qū)域內作答。若兩題都做,則按A題評分。
A.《物質結構與性質》2010年上海世博會場館,大量的照明材料或屏幕都使用了發(fā)光二極管(LED)。目前市售LED品片,材質基本以GaAs(砷化鎵)、AlGaInP(磷化鋁鎵銦)、InGaN(氮化銦鎵)為主。砷化鎵的品胞結構如圖10。試回答:
圖10![]()
(1)鎵的基態(tài)原子的電子排布式是 。
(2)砷化鎵品胞中所包含的砷原子(白色球)個數為 ,與同一個鎵原子相連的砷原子構成的空間構型為 。
(3)下列說法正確的是 (填字母)。
A.砷化鎵品胞結構與NaCl相同
B.第一電離能:As>Ga
C.電負性:As>Ga
D.砷化鎵晶體中含有配位鍵
E.GaP與GaAs互為等電子體
(4)N、P、As處于同一主族,其氫化物沸點由高到低的順序是 。
(5)砷化鎵可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃時制得。(CH3)3Ga中鎵原子的雜化方式
為 。
B.《實驗化學》某研究性學習小組對過量炭粉與氧化鐵反應的氣體產物成分進行研究。
⑴提出假設
①該反應的氣體產物是CO2。
②該反應的氣體產物是CO。
③該反應的氣體產物是 。
⑵設計方案 如圖11所示,將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉完全反應,測定參加反應的碳元素與氧元素的質量比。
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圖11
⑶查閱資料
氮氣不與碳、氧化鐵發(fā)生反應。實驗室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉(NaNO2)飽和溶液混合加熱反應制得氮氣。
請寫出該反應的離子方程式: 。
⑷實驗步驟
①按上圖連接裝置,并檢查裝置的氣密性,稱取3.20g氧化鐵、2.00g碳粉混合均勻,放入48.48g的硬質玻璃管中;
②加熱前,先通一段時間純凈干燥的氮氣;
③停止通入N2后,夾緊彈簧夾,加熱一段時間,澄清石灰水(足量)變渾濁;
④待反應結束,再緩緩通入一段時間的氮氣。冷卻至室溫,稱得硬質玻璃管和固體總質量為52.24g;
⑤過濾出石灰水中的沉淀,洗滌、烘干后稱得質量為2.00g。
步驟②、④中都分別通入N2,其作用分別為 。
⑸數據處理
試根據實驗數據分析,寫出該實驗中氧化鐵與碳發(fā)生反應的化學方程式 。 ⑹實驗優(yōu)化 學習小組有同學認為應對實驗裝置進一步完善。
①甲同學認為:應將澄清石灰水換成Ba(OH)2溶液,其理由是 。
②從環(huán)境保護的角度,請你再提出一個優(yōu)化方案: 。
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(1)為檢驗此裝置的氣密性,甲乙兩同學分別設計了如下兩個方案:
甲同學:在A處加熱,然后根據氣密性的檢查標準,觀察B、C、E中的有關現象進行判斷。
乙同學:先關閉K,點燃A處的酒精燈,觀察B中的有關現象進行判斷;再打開K,點燃D處的酒精燈,根據C、E中的有關現象進行判斷。
請分析____________________________(填“甲”或“乙”)同學的做法更好。
(2)實驗開始時,先點燃A處的酒精燈,打開旋塞K,讓Cl2充滿整個裝置,再點燃D處酒精燈,連接上E裝置。Cl2通過C瓶后再進入D。D裝置的硬質玻璃管內發(fā)生反應,其產物為CO2和HCl。
試寫出D中反應的化學方程式:____________________,裝置C的作用是____________________________。
(3)在E處,紫色石蕊試液的顏色先變?yōu)榧t色,再變?yōu)闊o色,其原因是______________。
(4)若將E處試管中溶液改為澄清石灰水,反應過程中______________(填“有”或“無”)白色沉淀;產生這種現象的主要原因是(用化學方程式表示)______________。
(5)D處反應完畢后,關閉K,移去酒精燈,由于余熱的作用,A處仍有Cl2產生,此時B中的現象是______________,B的作用是____________________________________。
(6)該實驗裝置的一處明顯缺陷是__________________________________________。
(1997年全國,28)1,2-二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑,常溫下它是無色液體,密度2.18 g·cm-3,沸點131.4 ℃,熔點9.79 ℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有機溶劑。在實驗室中可以用圖10-5所示裝置制備1,2-二溴乙烷。其中分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液,試管d中裝有液溴(表面覆蓋少量水)。
填寫下列空白:
(1)寫出本題中制備1,2-二溴乙烷的兩個化學反應方程式。
。
(2)安全瓶b可以防止倒吸,并可以檢查實驗進行時試管d是否發(fā)生堵塞。請寫出發(fā)生堵塞時瓶b中的現象: 。
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圖10-5
(3)容器c中NaOH溶液的作用是 。
(4)某學生在做此實驗時,使用一定量的液溴,當溴全部褪色時,所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量,比正常情況下超過許多。如果裝置的氣密性沒有問題,試分析其可能的原因。 。
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