题目内容

20．如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH=4的雨水和生铁片．观察：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面．以下有关解释合理的是（　　）
A．生铁片中的碳是原电池的阳极，发生氧化反应
B．雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀
C．导管内液面回升时，碳极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-
D．具支试管中溶液pH逐渐减小

分析 溶液呈酸性，生铁中含有碳和铁，酸性条件下，生铁发生析氢腐蚀生成氢气，导致具支试管内气体压强大于大气压，导管内液面下降，当溶液呈弱酸性或中性时，生铁发生吸氧腐蚀，导致具支试管中气体压强小于大气压，导管内液面回升，略高于小试管液面，据此分析解答．

解答 解：溶液呈酸性，生铁中含有碳和铁，酸性条件下，生铁发生析氢腐蚀生成氢气，导致具支试管内气体压强大于大气压，导管内液面下降，当溶液呈弱酸性或中性时，生铁发生吸氧腐蚀，导致具支试管中气体压强小于大气压，导管内液面回升，略高于小试管液面；
A．铁、碳和电解质溶液构成原电池，碳作正极，正极上得电子发生还原反应，故A错误；
B．通过以上分析知，生铁片发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀，故B错误；
C．墨水回升时，生铁片发生吸氧腐蚀，碳极上氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为：O2+2H2O+4e-═4OH-，故C正确；
D．具支试管中溶液，先呈酸性，发生析氢腐蚀时，溶液酸性逐渐减弱pH增大，当发生吸氧腐蚀时，负极上铁失电子生成亚铁离子，正极上生成氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子生成氢氧化铁沉淀，溶液的pH不变，所以反应过程中，溶液的pH先增大达到一定值后不变，故D错误；
故选C．

点评 本题考查了金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀，明确雨水的酸碱性及生铁发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的条件是解本题的关键，难度不大，注意正常雨水的pH不是7而是5.6，为易错点．

练习册系列答案
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10．有机化合物B的相对分子质量（分子量）大于110，小于150．经分析得知，其中碳和氢的质量分数之和为73.77%，其余为氧．香豆素是一种用途广泛的香料，可以利用乙醇和B通过如图途径合成．

已知：（R、R′为烃基或氢原子）
（1）有机化合物B的分子式是C7H6O2．
（2）D→E中①的反应类型为氧化反应；E中含氧官能团的名称为羟基、羧基．
（3）有关香豆素的说法正确的是bd（填字母）．
a．易溶于水和酒精中                   b．长期放置香豆素，容易氧化变质
c．能发生加成反应，不能发生取代反应   d．香豆素分子中所有原子可能共一个平面
（4）E有多种同分异构体，其中异构体F中苯环上有两个侧链，互为对位，且1molF最多能与含3molNaOH的烧碱溶液反应．写出F的结构简式（写出一种既可）．
（5）写出A、B在稀碱溶液中生成C的反应方程式CH3CHO+$\stackrel{NaOH}{→}$ ．
（6）参照题中已知反应，请以乙醇作为唯一的有机原料，无机原料任选，合成正丁醇．请写出合成路线图，并在箭头上下方标出各步转化的反应条件．
合成路线流程图示例如下：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2$\stackrel{Br_{2}/CCI_{4}}{→}$BrCH2CH2Br．
11．莽草酸的结构简式如图．请回答：
（1）写出莽草酸的分子式C7H10O5，其中含有的官能团名称为羟基、碳碳双键、羧基．
（2）该有机物分子1mol最多能和1molNaOH发生反应．
8．CO气体还原FeO固体可以得到Fe固体，铁的化合物具有重要的应用．
Ⅰ．已知：2FeO（s）=2Fe（s）+O2（g）△H=+148.2kJ/mol
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
则CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学方程式为：
FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO2（g）△H=-208.9kJ/mol
Ⅱ．对于反应Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）   回答下列问题：
（1）该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$；该反应是吸热（填“放热”或“吸热”）反应；其平衡常数随温度升高而增大填“增大”“减小”或“不变”）．
（2）T1温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示．
①8min时反应达到平衡，则前8minCO的反应速率为0.125 mol/（L•min），CO2的转化率为66.7%．
②其它条件不变，升高温度为T2，请在图中画出CO2的浓度与时间的关系图．
（3）下列措施中能使平衡时$\frac{c（CO）}{c（C{O}_{2}）}$增大的是AC（填字母）．
A．升高温度                  B．增大压强
C．充入一定量CO             D．再加入一些铁粉
Ⅲ．铁的化合物具有重要的应用．
（1）FeS可以用来除去工业废水中的Hg2+，写出离子反应方程式：FeS（s）+Hg2+=Fe2++HgS（s）．
（2）FeCl3可以用来做净水剂，其原理是FeCl3在水中发生水解，Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，能够吸附水中的杂质，因此可以净水．（写出相关反应方程式并作简要分析）
15．下列实验能达到目的是（　　）
A．用乙醇和浓硫酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸
B．用Cu与S共热制备CuS
C．用品红和盐酸检验Na2SO3和Na2CO3
D．将混有乙烯的SO2通入酸性KMnO4溶液中除去乙烯
5．能大量共存且溶液为无色透明的离子组是（　　）
A．Ag+  K+  MnO4-  Cl-B．Na+  H+  NO3-   SO42-
C．K+  Ca2+  NO3-  CO32-D．Cu2+  Na+  Cl-   SO42-
12．下列离子方程式的书写正确的是（　　）
A．稀硫酸与Ba（OH）2溶液反应：SO42-+Ba2+═BaSO4↓
B．向氯化亚铁溶液中通入Cl2：Fe2++Cl2═Fe3++2Cl-
C．铁和稀盐酸的反应：2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑
D．碳酸镁与稀硫酸的反应：MgCO3+2H+═Mg2++H2O+CO2↑
9．日常生活用的火柴头上含有KClO3、MnO2、S等化学物质，某兴趣小组为检验其中某些成分，设计了如图1实验流程图：


请回答以下问题：
（1）写出步骤①中发生反应的化学方程式2KClO3$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O2↑、S+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO2．
（2）为验证气体A，按图2所示进行实验：将两根火柴放在如图2所示实验装置中漏斗下面，用一根燃着的火柴点燃它，慢慢拉动注射器活塞抽气，让火柴燃烧产生的气体通过酸性高锰酸钾溶液，①若能观察到酸性高锰酸钾溶液溶液（紫红色）褪色的现象，即可证明火柴头上含有S元素．
②可用于替代试管中酸性高锰酸钾溶液的试剂有AC （填标号）
A．品红溶液    B．饱和石灰水    C．稀溴水    D．烧碱溶液
（3）要证明火柴头中含有Cl元素的后续实验步骤是取滤液C，加入AgNO3溶液，若观察到白色沉淀产生，即可证明火柴头中含有氯元素．
（4）有学生提出检验火柴头上KClO3的另一套实验方案，主要实验步骤如下：
ⅰ刮取没有燃烧的火柴头，小心研碎，称得质量为2.45g；
ⅱ用适量蒸馏水充分浸泡后过滤、洗涤残渣；
ⅲ往装有滤液和洗涤液的烧杯中加入过量的NaNO2溶液、AgNO3溶液，
有白色沉淀生成，充分反应后，过滤、洗涤沉淀；
ⅳ干燥沉淀物，称得其质量为1.435g．
①实验中发生的有关的离子反应方程式为ClO3-+3NO2-=Cl-+3NO3-和Cl-+Ag+=AgCl↓．
②实验测得火柴头中KClO3的质量分数为50%．
10．β-拉帕醌是一种抗癌新药，合成路线如下：

回答下列问题：
（l）上述反应符合绿色化学原子利用率100%要求的是E→F  （选填：“A→B”、“B→C”、“D→E“、“E→F”）．
（2）A→B的反应类型为：氧化反应
（3）已知X的分子式为C5H9C1，则D→E的反应类型为取代反应，X的结构简式为（CH3）2C=CHCH2Cl
（4）E在一定条件下可以发生选择性加氢，生成物结构简式如图所示，写出此有机物分子中含有的官能团名称：碳碳双键和羟基．

（5）写出“B→C”的化学反应方程式：．
（6）化合物B的同分异构体有很多种，写出含有结构且能水解的所有同分异构体的结构简式：．

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