K2SO4是无氯优质钾肥,Mn3O4是生产磁性氧体材料的主要原料,以硫酸工业的尾气联合制备K2SO4和Mn3O4的工艺流程如下:
(1)几种盐的溶解度见图2.反应Ⅲ中,向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液充分反应后,进行蒸发浓缩、________、洗涤、干燥等操作即得K2SO4产品。
(2)检验K2SO4样品是否含有氯化物杂质的实验操作是______________________________;
(3)反应Ⅳ的化学方程式为_____________________________;
(4)Mn3O4与浓盐酸加热时发生反应的离子方程式为_____________________________;
(5)图3煅烧MnSO4•H2O时温度与剩余固体质量变化曲线。
①该曲线中B段所表示物质的化学式为_______________________;
②煅烧过程中固体锰含量随温度的升高而增大,但当温度超过1000℃时,再冷却后,测得产物的总锰含量反而减小.试分析产物总锰含量减小的原因_______________________。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
某学习小组研究溶液中Fe2+的稳定性;进行如下实验,观察,记录结果。
实验I
(1)上述(NH4)2Fe(SO4)2溶液pH小于FeSO4的原因是_____________(用化学用语表示)。溶液的稳定性:FeSO4_______(NH4)2Fe(SO4)2(填“>”或“<”)。
(2)甲同学提出实验I中两溶液的稳定性差异可能是(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NH4+保护了Fe2+,因为NH4+有还原性,进行实验Ⅱ,否定了该观点,补全该实验。
(3)乙同学提出实验I中两溶液的稳定性差异是溶液酸性不同导致,进行实验Ⅲ;分别配制0.80mol•L-1pH为1、2、3、4的FeSO4溶液,发现pH=1的FeSO4溶液长时间无明显变化,pH越大,FeSO4溶液变黄的时间越短。
资料显示:亚铁盐溶液中存在反应 4Fe2++O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+ 由实验Ⅲ,乙同学可得出的结论是_________,原因是_________。
(4)进一步研究在水溶液中Fe2+的氧化机理,测定同浓度FeSO4溶液在不同pH条件下,Fe2+的氧化速率与时间的关系如图(实验过程中溶液温度几乎无变化)。反应初期,氧化速率逐渐增大的原因可能是_________。
(5)综合以上实验,增强Fe2+稳定性的措施有_________。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
铁和铜都是日常生活中常见的金属,有着广泛的用途。请回答下列问题:
(1)铁在元素周期表中的位置 ______
(2)k3[Fe(CN)6]溶液可用于检验 ______(填离子符号)CN-中碳原子杂化轨道类型为 ____,C、N、O三元素的第一电离能由大到小的顺序为 ___(用元素符号表示)。
(3)配合物Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于____________(填晶体类型)。Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x=____________。Fe(CO)x在一定条件下发生反应:Fe(CO)x(s) Fe(s)+ xCO(g)。已知反应过程中只断裂配位键,则该反应生成物含有的化学键类型有 _________。
(4)铜晶体铜碳原子的堆积方式如右图所示。
①基态铜原子的核外电子排布式为 ________________。
②每个铜原子周围距离最近的铜原子数目 。
(5)某M原子的外围电子排布式为3s23p5,铜与M形成化合物的晶胞如附图所示(黑点代表铜原子)。
①该晶体的化学式为 。
②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0,则铜与M形成的化合物属于 _______(填“离子”、“共价”)化合物。
③已知该晶体的密度为g.cm-3,阿伏伽德罗常数为NA,则该晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为 ________________pm(只写计算式)。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品,工业上常用铝土矿(主要成分为Al2O3和少量SiO2、Fe2O3杂质)生产铵明矾晶体NH4Al(SO4)2•12H2O,其工艺流程图如下:
(1)废渣a、b 的成分分别是_______________、_______________。(写化学式)
(2)流程图中X的化学式为_______________。
(3)反应Ⅲ的离子方程式为________________,从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的操作依次为__________(填操作名称)、冷却结晶、过滤洗涤。
(4)反应Ⅶ的化学方程式为___________________。
(5)向硫酸铝铵溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,不可能发生的离子反应是 _______。(填选项字母)
A.NH4+ + SO42— + Ba2+ + OH— = BaSO4↓ + NH3·H2O
B.2Al3+ + 3SO42— + 3Ba2+ + 6OH— = 3BaSO4↓ + 2Al(OH)3↓
C. Al3+ + 2SO42— + 2Ba2+ + 4OH— = 2BaSO4↓ + AlO2— + 2H2O
D.NH4+ + Al3+ + 2SO42— + 2Ba2+ + 4OH— = 2BaSO4↓ + Al(OH)3↓ + NH3·H2O
高三化学实验题极难题查看答案及解析
(16分)某小组通过实验研究Na2O2与水的反应。
操作 | 现象 |
向盛有4gNa2O2的烧杯中加入50mL蒸馏水得到溶液a | 剧列反应,产生能使带火星木条复燃的气体 |
取5mL溶液a于试管中,滴入两滴酚酞 | ⅰ.溶液变红 ⅱ.10分种后溶液颜色明显变浅,稍后,溶液变为无色 |
(1)Na2O2与水反应的化学方程式 。
(2)ⅱ中溶液褪色可能是溶液a中存在较多的H2O2与酚酞发生了反应。
Ⅰ.甲同学通过实验证实了H2O2的存在:取少量溶液a,加入试剂 (填化学式),有气体产生。
Ⅱ.乙同学查资料获悉:用KMnO4 可以测定H2O2含量: 取15.00mL溶液a,用稀H2SO4酸化,逐滴加入0.003mol·L-1 KMnO4溶液,产生气体,溶液褪色速率开始较慢后变快,至终点时共消耗20.00 mL KMnO4溶液。
①请配平: MnO4-+ H2O2+ H+ == Mn2++ O2↑+ H2O
②溶液a中c(H2O2)= mol·L-1。
③溶液褪色速率开始较慢后变快的原因可能是 。
(3)为探究现象ⅱ产生的原因,同学们继续实验:
Ⅲ.向H2O2溶液中滴入两滴酚酞,振荡,加入5滴0.1mol·L-1 NaOH溶液,溶液变红又迅速变无色且产生气体,10分钟后溶液变无色。
Ⅳ.向0.1mol·L-1 NaOH溶液中滴入两滴酚酞的,振荡,溶液变红,10分钟后溶液颜色无明显变化;向该溶液中通入O2,溶液颜色无明显变化。
①从实验Ⅲ和Ⅳ中,可得出的结论 。
②同学们通过进一步实验证实了溶液a中滴入酚酞后,H2O2与酚酞发生了化学反应。实验方案是:取少量溶液a于试管中, 。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
药物卡托普利的合成原料F、工程材料聚碳酸酯(简称PC)的合成路线
如下图所示:
已知:①
② 酯与含羟基的化合物可发生如下酯交换反应:
(R、R’、R’’代表烃基)
请回答:
(1)C由丙烯经反应① ~ ③ 合成,C 的核磁共振氢谱只有一种峰。
a.① 的反应类型是________。
b.② 的反应试剂和条件是________。
c.③ 的化学方程式是________。
(2)9.4g 的D与饱和溴水完全反应生成33.1 g 白色沉淀,D的结构简式是________。
(3)C与D反应生成双酚A的化学方程式是________。
(4)F有多种同分异构体,满足下列条件的所有同分异构体的结构简式是________。
① 含有甲基 ② 含有碳碳双键 ③ 能发生银镜反应 ④ 属于酯
(5)PC的结构简式是 ___________。
高三化学推断题极难题查看答案及解析
某化学小组在实验室模拟用软锰矿(主要成分MnO2,杂质为铁及铜的化合物等)制备高纯碳酸锰,过程如下(部分操作和条件略):
① 缓慢向烧瓶中(见图)通入过量混合气进行“浸锰”操作,主要反应原理为:
SO2+ H2O = H2SO3
MnO2+ H2SO3 = MnSO4+ H2O
(铁浸出后,过量的SO2 会将Fe3+还原为Fe2+)
② 向“浸锰”结束后的烧瓶中加入一定量纯MnO2粉末。
③ 再用Na2CO3溶液调节pH为3.5左右,过滤。
④ 调节滤液pH为6.5~7.2 ,加入NH4HCO3 ,有浅红色的沉淀生成,过滤、洗涤、干燥,得到高纯碳酸锰。
回答:
(1)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6 的生成,温度对“浸锰”反应的影响如下图,为减少MnS2O6 的生成,“浸锰”的适宜温度是________。
(2)查阅表1,③中调pH为3.5时沉淀的主要成分是________。②中加入一定量纯MnO2粉末的主要作用是________,相应反应的离子方程式为________。
表1:生成相应氢氧化物的pH
物质 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.7 | 7.6 | 8.3 | 4.7 |
完全沉淀pH | 3.7 | 9.6 | 9.8 | 6.7 |
(3)③中所得的滤液中含有Cu2+,可添加过量的难溶电解质MnS除去Cu2+,经过滤,得到纯净的MnSO4。用平衡移动原理解释加入MnS的作用_________________。
(4)④中加入NH4HCO3 后发生反应的离子方程式是____________________。
(5)检验④中沉淀是否洗涤干净的方法是________。
高三化学简答题极难题查看答案及解析
天然气(以甲烷计)在工业生产中用途广泛。
Ⅰ.在制备合成氨原料气H2 中的应用
(1)甲烷蒸汽转化法制H2的主要转化反应如下:
CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH = +206.2 kJ/mol
CH4(g) + 2H2O(g) CO2(g) +4H2(g) ΔH = +165.0kJ/mol
上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒,必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2,同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应,该反应的热化学方程式是________。
(2)CO变换反应的汽气比(水蒸气与原料气中CO物质的量之比)与CO平衡变换率
(已转化的一氧化碳量与变换前一氧化碳量之比)的关系如下图所示:
汽气比与CO平衡变换率的关系
析图可知:
① 相同温度时,CO平衡变换率与汽气比的关系是________。
② 汽气比相同时,CO平衡变换率与温度的关系是________。
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp),则CO变换反应的平衡常数表示式为:Kp=________。随温度的降低,该平衡常数________(填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅱ.在熔融碳酸盐燃料电池中的应用
以熔融Li2CO3和K2CO3为电解质,天然气经内重整催化作用提供反应气的燃料电池示意图如下:
(1)外电路电子流动方向:由________流向________(填字母)。
(2)空气极发生反应的离子方程式是________。
(3)以此燃料电池为电源电解精炼铜,当电路有0.6 mol e‑ 转移,有________ g 精铜析出。
高三化学简答题极难题查看答案及解析
某化学小组在学习元素周期律后,对教材中Fe2+氧化为Fe3+的实验进一步思考,并提出问题:Cl2能将Fe2+氧化为Fe3+,那么Br2和I2能否将Fe2+氧化为Fe3+?
环节一:理论推测
部分同学认为Br2和I2都可能将Fe2+氧化为Fe3+,他们思考的依据是________。
部分同学认为Br2和I2都不能将Fe2+氧化为Fe3+,还有同学认为Br2能将Fe2+氧化为Fe3+而I2不能。他们思考的依据是从上到下卤素单质氧化性减弱。
环节二:设计实验进行验证
在大试管中加适量铁粉,加入10 mL 稀盐酸,振荡试管,充分反应后,铁粉有剩余,取上层清液进行下列实验。
实验1:
试管 | 操作 | 现象 |
① | 先向试管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量红棕色的溴水,振荡试管 | 溶液为黄色 |
② | 先向试管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量棕黄色的碘水,振荡试管 | 溶液为黄色 |
环节三:实验现象的分析与解释
(1)同学甲认为①中现象说明溴水能将Fe2+氧化,离子方程式为________。
同学乙认为应该补充实验,才能得出同学甲的结论。请你帮助同学乙完成实验:
实验2:
操作 | 应该观察到的现象 |
(2)该小组同学对②中溶液呈黄色的原因展开了讨论:
可能1:碘水与FeCl2溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色。
可能2:________。
实验3:进行实验以确定可能的原因。
操作 | 现象 |
向试管②所得溶液中继续加入0.5 mLCCl4,充分振荡,静置一段时间后。取出上层溶液,滴加KSCN 溶液 | 静置后,上层溶液几乎无色,下层溶液为紫色;上层溶液滴加KSCN 溶液后,出现浅红色 |
同学丙认为该实验现象可以说明是“可能2”成立,同学丁认为不严谨,于是设计了实验4:
实验4:
操作 | 现象 |
向另一支试管中加入2 mL FeCl2溶液,滴加0.5mL碘水后,再加入0.5mL 乙酸乙酯,充分振荡,静置一段时间后。取出下层溶液,滴加KSCN 溶液 | 静置后,上层液为紫色,下层液几乎无色;下层溶液滴加KSCN溶液后,没有出现浅红色 |
你认为实验4设计的主要目的是________。
同学丁根据实验4现象得出结论:在本次实验条件下,碘水与FeCl2溶液反应的程度很小。
(3)Cl2、Br2、I2氧化Fe2+ 的能力逐渐减弱,用原子结构解释原因:________。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
某化学小组进行Na2SO3 的性质实验探究。
(1)在白色点滴板的a、b、c三个凹槽中滴有Na2SO3 溶液,再分别滴加下图所示的试剂:
实验现象如下表:
编号 | 实验现象 |
a | 溴水褪色 |
b | 产生淡黄色沉淀 |
c | 滴入酚酞溶液变红,再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去 |
根据实验现象进行分析:
① a中实验现象证明Na2SO3具有________性。
② b中发生反应的离子方程式是。
③ 应用化学平衡原理解释c中现象(用化学用语及简单文字表述)________。
(2)在用NaOH 溶液吸收SO2 的过程中,往往得到Na2SO3和NaHSO3 的混合溶液,溶液pH 随n(SO32-):n(HSO3-) 变化关系如下表:
n(SO3 2—): n(HSO3—) | 91:9 | 1:1 | 9:91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
① 当吸收液中n(SO32-):n(HSO3-) =10:1 时,溶液中离子浓度关系正确的是________(填字母)。
A.c(Na+) +c(H+) = 2c(SO32-) +c(HSO3-) + c(OH-)
B.c(Na+) > c(HSO3-) > c(SO32-) > c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+) > c(SO32-) > c(HSO3-) > c(OH-)>c(H+)
② 若n(SO32-):n(HSO3-) = 3:2,则0.8 mol NaOH溶液吸收了标准状况下的SO2 ________ L。
高三化学实验题极难题查看答案及解析