题目内容
【题目】I.下列是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质:
性质 | A | B | C | D | E |
化合价 | -4 | -2 | -1 | -2 | -1 |
电负性 | 2.5 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 |
(1)元素A是形成有机物的主要元素,下列分子中存在sp和sp3杂化方式的是____(填序号)。
a. b.CH4 c.CH2CHCH3d.CH3CH2C≡CH e.CH3CH3
(2)相同条件下,AD2与BD2分子在水中的溶解度较大的是_______(写化学式)
(3)B、D形成的简单氢化物,沸点:_______更高(写化学式)
II.乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室利用如图所示装置制备乙酸乙酯。
(1)若实验中用乙酸和乙醇反应,则该装置与教材采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作用是_______。
(2)若现有乙酸90 g,乙醇138 g,发生酯化反应得到88g乙酸乙酯,试计算该反应的产率为__。
(3)用如图所示的分离操作流程分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,图中( )内为适当的试剂,[ ]内为适当的分离方法。
试剂a是____;分离方法③是____。
【答案】 d SO2 H2O 冷凝和防止倒吸(或导气、防倒吸、冷凝) 66.7% 饱和碳酸钠溶液 蒸馏
【解析】I.A、B、C、D、E五种短周期元素,根据元素化合价知,A属于第ⅣA族,B、D属于第ⅥA族,C、E属于第VⅡA族,B的电负性小于D,所以D是O元素,B是S元素;C的电负性小于E,所以C是Cl元素,E是F元素,A的电负性等于S元素,因为硅的电负性小于S,所以A是C元素。
(1)a.苯环上碳原子含有3个σ 键,采用sp2杂化,故a错误;b.甲烷分子中碳原子含有4个σ 键,采用sp3杂化,故b错误;c.丙烯中甲基碳原子含有4个σ 键,采用sp3杂化,碳碳双键两侧的碳原子含有3个σ 键,采用sp2杂化,故c错误;d.1-丁炔中甲基和亚甲基中碳原子含有4个σ 键,采用sp3杂化,碳碳三键两侧的碳原子含有2个σ 键,采用sp杂化,故d正确;e.乙烷中甲基碳原子含有4个σ 键,采用sp3杂化,故e错误;故选d;
(2)相同条件下,CO2与SO2分子两者在水中的溶解度较大二氧化硫,二氧化碳是非极性分子,二氧化硫是极性分子,水是极性分子,根据“相似相溶”原理知,SO2在H2O中的溶解度较大,故答案为:SO2;
(2)与CO2互为等电子体的分子、离子中含有3个原子,16个价电子,所以其等电子体的分子、离子的化学式依次为N2O、SCN-,故答案为:N2O、SCN-;
(3) 分子间能够形成氢键,H2S分子间不能形成氢键,沸点:H2O更高,故答案为:H2O;
(1)羧酸与醇发生的酯化反应中,羧酸中的羧基提供-OH,醇中的-OH提供-H,相互结合生成水,其它基团相互结合生成酯,同时该反应可逆,反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OC2H5+H2O;球形干燥管容积较大,使乙酸乙酯充分与空气进行热交换,起到冷凝的作用,也可起到防止倒吸的作用,故答案为:冷凝和防止倒吸;
(2)90g乙酸的物质的量为: =1.5mol,138g乙醇的物质的量为: =3mol,显然乙醇过量,理论上生成的乙酸乙酯的物质的量需要按照乙酸的量进行计算,根据反应CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O可知,理论上生成乙酸乙酯的物质的量为1.5mol,而实际上生成了88g,则乙酸乙酯的产率为: ×100%=66.7%,故答案为:66.7%;
(3)乙酸乙酯是不溶于水的物质,乙醇和乙酸均是易溶于水的,乙酸和乙醇的碳酸钠水溶液是互溶的,分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,可以加入饱和碳酸钠溶液(a),实现酯(A)与乙酸和乙醇(B)的分离;乙酸乙酯中少量的水可以用无水碳酸钠吸收除去;对水层(B)中的乙酸钠和乙醇进一步分离时应采取蒸馏(②)操作分离出乙醇(E);然后水层中的乙酸钠,用硫酸(b)反应得到乙酸,再蒸馏(③)得到乙酸,故答案为:饱和Na2CO3溶液;蒸馏。
【题目】某化学小组同学用下列装置和试剂进行实验,探究O2与KI溶液发生反应的条件。
供选试剂:30% H2O2溶液、0.1mol/L H2SO4溶液、MnO2固体、KMnO4固体
(1)小组同学设计甲、乙、丙三组实验,记录如下:
操作 | 现象 | |
甲 | 向I的锥形瓶中加入______,.向I的______中加入30% H2O2溶液,连接I、Ⅲ,打开活塞 | I中产生无色气体并伴随大量白雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝 |
乙 | 向Ⅱ中加入KMnO4固体,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒精灯 | Ⅲ中有气泡冒出,溶液不变蓝 |
丙 | 向Ⅱ中加入KMnO4固体,Ⅲ中加入适量0.1mol/L H2SO4溶液,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒精灯 | Ⅲ中有气泡冒出,溶液变蓝 |
(2)丙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式是__________________________。
(3)对比乙、丙实验可知,O2与KI溶液发生反应的适宜条件是___________。为进一步探究该条件对反应速率的影响,可采取的实验措施是________。
(4)由甲、乙、丙三实验推测,甲实验可能是I中的白雾使溶液变蓝。学生将I中产生的气体直接通入下列________溶液(填序号),证明了白雾中含有H2O2。
A.酸性 KMnO4 B. FeCl2 C. Na2S D.品红
(5)资料显示:KI溶液在空气中久置过程中会被缓慢氧化:4KI +O2 +2H2O=2I2 + 4KOH。该小组同学取20 mL久置的KI溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,他们猜想可能是发生了反应(写离子方程式)________________________造成的,请设计实验证明他们的猜想是否正确________________________________________________。
【题目】某地湖盐中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子,氨碱厂用该地湖盐制取烧碱。其中制得精制食盐水的过程如下:
(1)过程Ⅰ中将粗盐加水溶解需要适当加热,其目的是____________________________。
(2)过程Ⅱ的目的是除去SO42-,加入的X溶液是________________________。
(3)下表是过程Ⅱ、Ⅲ中生成的部分沉淀及其在20℃时的溶解度[g/(100gH2O):
CaSO4 | Mg2(OH)2CO3 | CaCO3 | BaSO4 | BaCO3 | Fe(OH)3 |
2.6×10-2 | 2.5×10-4 | 7.8×10-4 | 2.4×10-4 | 1.7×10-3 | 4.8×10-9 |
①过程Ⅲ中生成的主要沉淀除CaCO3和Fe(OH)3外还有_______________________。
②过程Ⅳ中调节pH时发生的主要反应的离子方程式为_________________________________。
(4)上述精制食盐水中还含有微量的I-、IO3-、NH4+、Ca2+、Mg2+,除去这些离子及进行电解的流程如下:
①过程Ⅴ生成N2的离子方程式为__________________________________。
②过程Ⅵ可以通过控制Na2S2O3的量,将IO3-还原为I2,且盐水b中含有SO42-,该过程中发生氧化还原反应,其中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________________________________。
③在过程Ⅳ中所用的Na2S2O3俗称海波,是一种重要的化工原料。商品海波主要成分是Na2S2O3·5H2O。为了测定其含Na2S2O3·5H2O的纯度,称取8.00 g样品,配成250 mL溶液,取25.00 mL于锥形瓶中,滴加淀粉溶液作指示剂,再用浓度为0.050 0 mol·L-1的碘水滴定(发生反应2S2O32-+I2==S4O62-+2I-),下表记录滴定结果:
滴定次数 | 滴定前读数(mL) | 滴定后读数(mL) |
第一次 | 0.30 | 29.12 |
第二次 | 0.36 | 30.56 |
第三次 | 1.10 | 29.88 |
计算样品的纯度为________________________________。