实验室以次氯酸盐和铁盐为原料制备少量K2FeO4的操作步骤如下:
Ⅰ.制备NaClO强碱性饱和溶液:
①将20 mL NaOH溶液加入仪器b中,冷水浴冷却,通入Cl2,搅拌,直至溶液变为黄绿色且有少量白色晶体析出为止(装置如下图所示)。
②将所得饱和NaClO倒入烧杯并置于冷水浴中,分几次加入20 g NaOH固体并不断搅拌,过滤,得NaClO强碱性饱和溶液。
(1)甲装置中a管的作用是_____________________________________________。
(2)写出甲装置中反应的化学方程式_____________________________________。
(3)石灰乳的作用是___________________________________________________。
(4)反应过程中用冷水浴冷却的原因是___________________________________。
Ⅱ.合成K2FeO4:
①称取5.05 g Fe(NO3)3·9H2O(相对分子质量为404)固体,在冷水浴中分批加入Ⅰ中所得滤液,并不断搅拌,反应1小时后溶液呈深紫红色(即Na2FeO4)。
②离心分离除去Na2FeO4水解得到的Fe(OH)3胶体,留上层清液(深紫红色)。
③向②的上层清液中缓慢加入KOH饱和溶液50.00mL,冰水浴保持5 min,过滤,得K2FeO4(相对分子质量为198)粗产品。
④将粗产品重结晶,并用异丙醇洗涤,低温烘干,得纯产品2.13 g。
(5)合成Na2FeO4的离子方程式为____________________________________。
(6)过程③加入饱和KOH溶液即可得到K2FeO4粗产品,原因是__________。
(7)用异丙醇洗涤的目的是__________________________________________。
(8)K2FeO4的产率为___________(保留至0.1%)。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
麻黄素(H)是中枢神经兴奋剂,其合成路线如图所示。NBS是一种选择性溴代试剂。
已知:CH3—C≡CH+H2O CH3COCH3
(1)A的结构简式是_______;E中官能团的名称为___________________。
(2)反应B→C的反应条件和试剂是_______________,⑤的反应类型是________。
(3)F的结构简式是______________。麻黄素(H) 的分子式是________。
(4)写出C→D的化学方程式______________________________________。
(5)化合物F的芳香族同分异构体有多种,结构和性质如下:遇FeCl3溶液发生显色反应,能和银氨溶液发生银镜反应,苯环上只有两个对位取代基,则符合上述要求的同分异构体结构简式可能为________________________________________。
(6)请仿照题中合成流程图,设计以乙醇为起始主原料合成强吸水性树脂的合成路线______________(用流程图表示,其它试剂及溶剂任选)。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
K、Al、Cu、H、C、O、S、Cl是常见的八种元素。
(1)从明矾[KAl(SO4)2·12H2O]制备 Al、K2SO4和H2SO4的过程如下图所示:
焙烧明矾的化学方程式为_________________________________________________。
(2)K位于元素周期表第________周期第________族。
(3)S的基态原子核外有________个未成对电子;Cl的基态原子核外电子排布式为____________。
(4)用“>”或“<”填空:
第一电离能 | 离子半径 | 熔点 | 酸性 |
O____S | Cl-____K+ | KCl____Al2O3 | H2SO4____HClO4 |
(5)SO2的价层电子对个数是________,该分子为结构为________;SO3中硫原子采用杂化方式为___________。
(6)新制备的Cu(OH)2可将乙醛氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O。乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是____________________。Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有________个铜原子。
(7)Al单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405 nm,列式表示Al单质的密度__________g·cm-3(列出计算式子,不必计算出结果)。
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常温下,用不同浓度的NaOH溶液分别滴定20 mL与其同浓度的某弱酸HA(电离常数为Ka)溶液,滴定曲线如下图所示。下列说法不正确的是( )。
A.由图可知,c1>c2>c3
B.M点溶液中存在:c(H+)=[c(A-)-c(HA)]+c(OH-)
C.恰好中和时,三种溶液的pH相等
D.由pH=7的溶液计算得:Ka= (V0是消耗的NaOH溶液的体积)
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一种新型的锌碘单液流电池,其原理如下图所示。下列说法不正确的是 ( )。
A.放电时B电极反应式为:I2+2e-=2I-
B.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜
C.充电时,A极增重65g时,C区增加离子数为4NA
D.放电时电解质储罐中离子总浓度增大
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化合物W在医药和新材料等领域有广泛应用,其合成路线如图所示:
已知以下信息:
①1molY完全反应生成2molZ,且在加热条件下Z不能和新制的氢氧化铜反应
②+R1COOH
③R1CH2NH2+H2O(R1、R2、R3代表烃基)
回答下列问题:
(1)Y的化学名称是___________,Z中的官能团名称是___________。
(2)中___________(填“有”或“无”)手性碳原子,①的反应类型是___________。
(3)反应③所需的试剂和条件是___________。
(4)反应⑤的化学方程式为___________。
(5)G是对硝基乙苯的同分异构体,G能和碳酸氢钠反应产生气体且分子中含有氨基(-NH2),G的可能结构共有___________种(不考虑立体结构);其中核磁共振氢谱为五组峰,峰面积比为2:2:2:2:1的结构简式为___________。
(6)已知氨基(-NH2)易被酸性KMnO4溶液氧化。设计由甲苯和丙酮为原料制备药物中间体的合成路线:___________(无机试剂任选)。
高三化学推断题困难题查看答案及解析
瑞德西韦是一种核苷类似物,具有抗病毒活性,对新型冠状病毒病例展现出较好的疗效。其结构如图所示:
回答下列问题:
(1)该结构基态P原子中,核外电子占据最高能层的符号是________________,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________________。
(2)瑞德西韦中位于第二周期元素的第一电离能从大到小的顺序为________________,分子中氮原子的杂化类型有________________。
(3)苯酚()是合成瑞德西韦的原料之一,其熔点为43℃,苯酚的晶体类型是________________。苯酚与甲苯()的相对分子质量相近,但苯酚的熔、沸点高于甲苯,原因是________________。
(4)MgSO4是合成瑞德西韦的催化剂之一。MgSO4中,阴离子的空间构型为________________。
(5)磷酸也是合成瑞德西韦的原料之一。直链的多磷酸盐则是-种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示:
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为________________(用n代表P原子数)。
(6)合成瑞德西韦的原料之一的苯酚可通过如下途径制得:电石(CaC2)→乙烯→苯→溴苯→苯酚。四方相碳化钙(CaC2)晶体的晶跑结构如图所示.其晶胞参数分别为apm、apm、bpm,四方相碳化钙晶体的密度为g·cm-3,[C≡C]2-中键长为cpm,阿伏加德罗常数的值为NA.则m位置的钙离子与P位置的碳原子之间的距离为________________pm(用不含a的计算表达式表示)。
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镍(Ni)有良好的耐高温、耐腐蚀、防锈功能,在电池、催化剂方面有广泛的应用。以硫化镍矿(主要成分为NiS,另含少量CuS,FeS等杂质)为原料制取纯镍的工艺流程如下:
已知物质的还原性:Fe>Ni>H2>Cu。
回答下列问题:
(1)在“熔炼”过程中,二价铁的化合价没有发生改变,则杂质FeS与O2反应的化学方程式为___________________。
(2)高镍矿破碎、细磨的作用是___________________。
(3)在焰色反应实验中,可以用光洁无锈的镍丝代替铂丝蘸取化学试剂灼烧,原因是___________________。
(4)“除铁”过程中,反应的化学反应方程式为___________________。
(5)“电解”制粗镍过程中,阳极发生的主要电极反应为___________________。
(6)“电解精炼”过程中,需调节溶液的pH为2~5,原因是___________________。阳极泥的成分为___________________(写名称)。
高三化学工业流程困难题查看答案及解析
常温下向一定浓度的Na2X溶液中滴入盐酸,粒子浓度与混合溶液的pH变化的关系如图所示,已知:H2X是二元弱酸,Y表示或,pY=-lgY。下列叙述错误的是
A.曲线n表示与pH的变化关系
B.Ka1(H2X)=1.0×10-10.3
C.NaHX溶液中c(OH-)>c(H+)
D.当pH=7时,混合溶液中c(Na+)=c(HX-)+2c(X2-)+c(Cl-)
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根据下列实验操作和实验现象所得出的结论错误的是
实验操作 | 实验现象 | 结论 | |
A | 向蔗糖中加入浓硫酸 | 蔗糖变成疏松多孔的海绵状炭,并放出有刺激性气味的气体 | 浓硫酸具有脱水性和强氧化性 |
B | 向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的硫酸亚铁溶液 | 溶液变成棕黄色,一段时间后溶液中出现气泡,随后有红褐色沉淀生成 | Fe3+催化H2O2分解产生O2 |
C | 铝片先用砂纸打磨,常温下再加入到浓硝酸中 | 无明显现象 | 常温下,铝不跟浓硝酸反应 |
D | 向浓度均为0.01mol·L-1的KCl、KI的混合液中逐滴滴加稀AgNO3溶液 | 先出现黄色沉淀 | Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) |
A.A B.B C.C D.D
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