沈阳市化学说题题目
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一、碱式碳酸铜可表示为:xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。
(1)现采用氢气还原法,请回答如下问题:
①写出xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O与氢气反应的化学方程式 ;
②试验装置用下列所有仪器连接而成,按氢气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母
编号):
(a)→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→(l)
③称取23.9g某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到12.7g残留物,生成4.4g二氧化碳
和7.2g水。该样品的结晶水质量为 g,化学式为 ;
(2)某同学以氮气代替氢气,并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成,你
认为是否可行?请说明理由 。
二、某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的
生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有 ;
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 ;
(3)实验室中现有24NaSO、4MgSO、24AgSO、24KSO等4中溶液,可与实验中
4
CuSO
溶液起相似作用的是 ;
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有 (答两种);
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列
实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的
气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
①请完成此实验设计,其中:V1= ,V6= ,V9= ;
②反应一段时间后,实验A中的金属呈 色,实验E中的金属呈 色;
③该同学最后得出的结论为:当加入少量4CuSO溶液时,生成氢气的速率会大大提
高。但当加入的4CuSO溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生
成速率下降的主要原因 。
解析:(1) 上述实验中发生反应的化学方程式有Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu和
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2。
(2)由于生成了铜,因此已经构成了Zn—Cu原电池,这样便加快了氢气产生的速率。
(3)根据金属活动性顺序表,能与Zn发生置换反应的只有Ag2SO4。
(4) 要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有升高反应温度、适当增
加硫酸的浓度、增大锌粒的表面积等。
(5) ①因为生成相同体积的气体,而金属Zn是过量的,则4mol/L H2SO4的体积应相
同,所以V1=V2=V3=V4=V5=30mL。又由F可知,溶液的总体积为V5+20 = 30+20 =50 mL,
因此V6=50 mL-10 mL-30=10 mL;V9=50 mL-2.5 mL-30 mL =17.5 mL。
②由于A中未加入饱和CuSO4溶液,则实验A中的金属呈灰黑色;而E中加入了10 mL
的饱和CuSO4溶液,与金属Zn发生了反应生成了单质Cu并沉积在Zn的表面,故实验E
中的金属呈暗红色。
③当加入少量CuSO4溶液时,由于构成了Zn—Cu原电池,因而生成氢气的速率会大
大提高。当加入一定量的CuSO4后,生成的单质铜会沉积在Zn的表面降低了Zn与溶液
接触的表面,使得氢气生成速率反而下降。
答案:(1) Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu Zn+H2SO4==ZnSO4+H2
(2)CuSO4与Zn反应产生的铜与Zn形成微电池,加快了氢气产生的速率。
(3)Ag2SO4
(4)升高反应温度,适当增加硫酸的浓度,增加锌粒的表面积(答两个)。
(5)①V1=30 V6=10 V9=17.5 ②灰黑色,暗红色。 ③当加入一定量的CuSO4后,
生成的单质铜会沉积在Zn的表面降低了Zn与溶液接触的表面。
点评:该题为实验基础题,与电化学知识和影响化学反应速率的知识相关联,具有
一定的综合性。第(1)~(4)问难度较小,第(5)难度较大,该题主要考查的是学生的分
析能力、数据处理能力和综合理解能力,区分度很好。
三、0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)
如下图所示。
请回答下列问题:
(1)试确定200℃时固体物质的化学式______________(要求写出推断过程);
(2)取270℃所得样品,于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体,
该反应的化学方程式为______________。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中,经浓缩、冷却,
有晶体析出,该晶体的化学式为_________,其存在的最高温度是_____________;
(3)上述氧化性气体与、水反应生成一种化合物,该化合物的浓溶液与Cu在加热时发
生反应的化学方程式为________________;
(4)在0.10mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉
淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)=________________mol·L-1(Kap[Cu(OH)
2]=2.2×10-20)。若在0.1mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2
S气体,使Cu2+完全沉淀为
CuS,此时溶液中的H+浓度是_________mol·L-1。
四、香豆素是一种天然香料,存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸
酐在催化剂存在下加热反应制得:
以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分反应条件及副产物已略去)
已知以下信息:
①A中有五种不同化学环境的氢;②B可与FeCl3溶液发生显色反应
③同一个碳原子上连有连个羧基通常不稳定,易脱水形成羧基。
请回答下列问题:
(1)香豆素的分子式为_______;
(2)由甲苯生成A的反应类型为___________;A的化学名称为__________
(3)由B生成C的化学反应方程式为___________;
(4)B的同分异构体中含有苯环的还有______种,其中在核磁共振氢谱中只出现四
组峰的有_______种;
(5)D的同分异构体中含有苯环的还有______中,其中:
①既能发生银境反应,又能发生水解反应的是________(写结构简式)
②能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是_________(写结构简式)
五、氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料以天然硼砂为起始物,经过一系列反应
可以得到BF3和BN,如下图所示:
请回答下列问题:
(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是_________、__________;
(2)基态B原子的电子排布式为_________;B和N相比,电负性较大的是_________,
BN中B元素的化合价为_________;
(3)在BF3分子中,F-B-F的键角是_______,B原子的杂化轨道类型为_______,
BF3和过量 NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立体结构为_______;
(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键
为________,层间作用力为________;
(5)六方氢化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬
度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm,立方氮化硼晶胞中含有______各氮
原子、________个硼原子,立方氮化硼的密度是_______g·cm-3(只要求列算式,
不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA)。
六、普通纸张的主要成分是纤维素,在早期的纸张生产中,常采用纸表面涂敷明矾的工
艺,以填补其表面的微孔,防止墨迹扩散,请回答下列问题:
(1)人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损,严重威胁纸质文物的保存。经分
析检验,发现酸性腐蚀主要与造纸中涂覆明矾的工艺有关,其中的化学原理是______。
为了防止纸张的酸性腐蚀,可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂,该工艺原理的化学方
程式为_____
(2)为了保护这些纸质文物,有人建议采取下列措施。
①喷洒碱性溶液,如稀氢氧化钠溶液或氨水等,这样操作产生的主要问题是______。
②喷洒Zn(C2H5)2·Zn(C2H5)2可以与水反应生成氧化锌和乙烷。用化学(离
子)方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理______。
(3)现代造纸工艺常用钛白粉替代明矾,钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿主要成
分FeTiO3,为原料按下过程进行的,请完成下列化学方程式