向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L,固体物质完全反应,生成NO和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 mol·L-1的NaOH溶液1.0 L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2 g。求
①混合物中Cu的质量
②产生的NO在标准状况下的体积
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(8分)将一定质量的镁铝合金投入100 mL一定浓度的盐酸中,合金完全溶解。向所得溶液中滴加浓度为5 mol/L的NaOH溶液,生成的沉淀跟加入的NaOH溶液的体积关系如图。(横坐标体积单位是mL,纵坐标质量单位是 g)
求:
(1)加入NaOH溶液0--20mL过程中反应方程式为:______。
160--180mL过程中反应方程式为_______________________。
(2)合金中Mg的质量为____________g。所用HCl 的物质的量浓度为____________mol/L。
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本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用与水反应生成乙炔。
(1)中与互为等电子体,的电子式可表示为____;1mol 中含有的键数目为_____。
(2)将乙炔通入溶液生成,红棕色沉淀。基态核外电子排布式为_____。
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C=CH-C≡N)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是_____;分子中处于同一直线上的原子数目最多为_____。
(4)晶体的晶胞结构与晶体的相似(如右图所示),
但晶体中含有的中哑铃形的存在,使晶胞沿一个
方向拉长。晶体中1个周围距离最近的数
目为_____。
B.对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备。
一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),在溶剂中,加入乙酸酐(有脱水作用),45℃反应1h 。反应结束后,过滤,滤液分别用5% NaHCO3,溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯。
(l)上述实验中过滤的目的是___。
(2)滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于___ 层(填“上”或'下”);放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有___。
(3)下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
催化剂 | n(催化剂) | 硝化产物中各种异构体质量分数(%) | 总产率(%) | ||
n(甲苯) | 对硝基甲苯 | 邻硝基甲苯 | 间硝基甲苯 | ||
浓H2SO4 | 1.0 | 35.6 | 60.2 | 4.2 | 98.0 |
1.2 | 36.5 | 59.5 | 4.0 | 99.8 | |
NaHSO4 | 0.15 | 44.6 | 55.1 | 0.3 | 98.9 |
0.25 | 46.3 | 52.8 | 0.9 | 99.9 | |
0.32 | 47.9 | 51.8 | 0.3 | 99.9 | |
0.36 | 45.2 | 54.2 | 0.6 | 99.9 |
①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为______
②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点是______。
③与浓硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的优点有_______、______。
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钢铁制品经常进行烤蓝处理,即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为了研究烤蓝铁片,分别进行了以下实验操作:
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g该粉末,放人28.00 mL 1 mol/L的盐酸中,恰好完全反应,生成标准状况下的气体134.4 mL,向溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象。
③再取三份不同质量的粉末,分加加到相同体积(V)、物质的量浓度均为l0.00 mol/L的三份硝酸溶液中,充分反应后,固体全部溶解,有关的实验数据如下表所示(假设NO是硝酸的唯一还原产物):
实验序号 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
加入粉末质量/g | 13.68 | 27.36 | 34.20 |
生成气体的体积(标准状况)/L | 2.912 | 5.824 | 6.720 |
完成下列各题:
(1)实验②所得溶液中的溶质是(写化学式),样品中n(Fe)∶n(Fe3O4)=________,m=________。
(2)计算实验③中每份硝酸溶液的体积(V)(mL)。
(3)若向实验Ⅱ所得溶液中继续加入铜粉,要使溶液中Cu2十、Fe2+、Fe3+同时存在,求加入铜粉的物质的量的范围。
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(1)900 K时,用足量的H2与钠钾合金10.10 g充分反应,得到10.40g白色的氢化物混合物,则该钠钾合金的化学式为____________。
(2)将l.56 g Na2O2加入20.00g水中,充分反应后,所得溶液的质量分数为________(保留3位小数,用百分数表示保留l位小数);25℃时NaOH的溶解度为53.00 g/100g水,则将该溶液蒸发_______g水后恢复至25℃可得饱和溶液(保留2位小数)。
(3)取10.00 gNaNO3加热,得到的固体中Na的质量分数为31.51%,则氧的质量分数为_________(保留2位小数)。
(4)某碱金属R与汞的合金2.4g加入足量水中,充分反应后,收集到气体l.12 L(标准状况),则可推导出R元素是________(写元素符号)。
(5)在l.12 L密闭容器中,将KOH与O3在一定条件下反应,得到气体(只含一种元素)、固体物质A和KOH·H2O。有关实验数据如下:
KOH | O3 | A | KOH·H2O | 气体密度 |
16.8 g | 0.3 mol | a g | b g | >1.429 g/L |
16.8 g | 0.2 mol | a g | b g | 1.429 g/L |
A会缓慢分解产生一种钾的氧化物和O2。试确定A的化学式:。
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硫化钠是重要的化工原料,大多采用无水芒硝(Na2SO4)—炭粉还原法制备,原理为:Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑。其主要流程如下:
(1) 上述流程中采用稀碱液比用热水更好,理由是________________________________________________________________________。
(2) 已知:I2+2S2O32-===2I-+S4O62-。所制得的Na2S·9H2O晶体中含有Na2S2O3·5H2O等杂质。为测定产品的成分,进行下列实验,步骤如下:
a. 取试样10.00 g配成500.00 mL溶液。
b. 取所配溶液25.00 mL于碘量瓶中,加入过量ZnCO3悬浊液除去Na2S后,过滤,向滤液中滴入2~3滴淀粉溶液,用0.050 00 mol·L-1 I2溶液滴定至终点,用去5.00 mL I2溶液。
c. 再取所配溶液25.00 mL于碘量瓶中,加入50.00 mL 0.050 00 mol·L-1的I2溶液,并滴入2~3滴淀粉溶液,振荡。用标准Na2S2O3溶液滴定多余的I2,用去15.00 mL 0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液。
①步骤b中用ZnCO3除去Na2S的离子方程式为____________。
②判断步骤c中滴定终点的方法为______________。
③计算试样中Na2S·9H2O和Na2S2O3·5H2O的质量分数,写出计算过程__________。
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肉桂酸甲酯在医药工业中可作为有机合成的中间体,其中一种合成路线如下:
已知:①烃A是最简单的烯烃
②醛与醛能在一定条件下反应,原理如下:
回答下列问题:
(1)烃A的结构简式为____________。
(2)反应③的试剂和反应条件为___________;反应⑩的试剂和反应条件为______________;反应⑧的反应试剂______________(填“能”或“不能”)改用酸性高锰酸钾溶液,其原因是___________________。
(3)反应⑦的反应类型为______。
(4)H与银氨溶液反应的化学方程式为______________________。
(5)符合下列条件的I的同分异构体共有______种。
①除苯环外不含有其他环状结构;②能发生水解反应和银镜反应。
其中核磁共振氢谱显示为5组峰,且峰面积比为1:1:2:2:2的是______(写结构简式)
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某校课外活动小组为测定已部分脱水的生石膏的组成(xCaSO4·yH2O),做如下实验:将固体加热,测量剩余固体的质量随时间的变化关系,如图所示。
(1)t5~ t6时间段固体质量减轻的原因是产生了两种气体,其中一种能使品红溶液褪色的气体物质的量是_______________________;
(2)x∶y=________________。
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金属及其化合物变化多,用途广。请完成下列计算:
(1)等物质的量的镁在氧气中充分灼烧,产物质量为a g,比它在空气中灼烧所得产物增重b g。它在空气中灼烧后的产物中Mg3N2的质量分数是________(用a、b表示,只考虑空气中氮气、氧气参与反应)。
(2)硬铝(因其主要成分,在此仅看作Al-Cu合金)常用于建筑装潢。1.18g某种硬铝恰好与10mL某浓度的硝酸完全反应,生成的混合气体(其中NO2与NO的体积比为2:1)再与448mL氧气(标准状况)混合,恰好能被水完全吸收。
①计算该硝酸的物质的量浓度。
②计算并确定此种硬铝的化学式。
(3)取5.1g Al-Mg合金与200mL 1mol·L-1的NaOH(aq)充分反应,产生气体a L。过滤,向滤液中通入V L CO2后开始出现沉淀,继续通入CO2使沉淀完全。过滤、洗涤、干燥、灼烧,得到固体5.1 g。则a = ________,V = ________。(气体体积均为标准状况)
(4)向Cu、Cu2O和CuO的混合粉末中加入500mL 0.6 mol·L-1 HNO3(aq),恰好完全溶解,同时收集到1120 mL NO(标准状况)。通过计算推断混合粉末中Cu的物质的量。
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实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:高温下使软锰矿与过量KOH(s)和KClO3(s)反应,生成K2MnO4(锰酸钾)和KCl;用水溶解,滤去残渣;酸化滤液,K2MnO4转化为MnO2和KMnO4;再滤去沉淀MnO2,浓缩结晶得到KMnO4晶体。
请回答:
(1)用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是。
(2)K2MnO4转化为KMnO4的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。生成0.1mol还原产物时转移电子________ 个。KMnO4、K2MnO4和MnO2的氧化性由强到弱的顺序是________。
(3)KMnO4能与热的Na2C2O4(aq,硫酸酸化)反应生成Mn2+和CO2。若取用软锰矿制得的KMnO4产品0.165g,能与0.335g Na2C2O4恰好完全反应(假设杂质均不能参与反应),该产品中KMnO4的纯度为________。
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