题目内容

本题包括以下两小题。?

Ⅰ.右图是一套实验室制气装置，某课外活动小组欲利用这套装置快速制取氧气和氯化氢气体，供选用的试剂有：A.浓H2SO4，B.浓盐酸，C.食盐，D.MnO2，?E.H2O2（aq）?，F.KClO3，G.KMnO4溶液，试完成下列问题：?

（1）若要快速制备少量氧气，应选择___________（选项编号）。?

（2）若要快速制备少量HCl，应选择___________（选项编号）。?

Ⅱ.已知H2O2（aq）有酸性，也有漂白作用，它在MnO2的催化下可以加速分解：?

①2H2O2====2H2O+O2↑?

某学生查阅资料后指出Na2O2与水反应时，先生成NaOH和H2O2：?

②Na2O2+2H2O====2NaOH+H2O2?

此反应放出的热量，促使H2O2缓慢分解，生成O2：?

③2H2O2====2H2O+O2↑?

该过程的总反应方程式即为：?

④2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑?

该同学所在的课外兴趣小组欲验证他的以上认识，实验室提供了下列仪器和?药品：??

仪器：试管、胶头滴管、烧杯、药匙、镊子?

药品：Na2O2、水、酚酞试液、石蕊试液、MnO2?

假设你是该课外活动小组的成员，请你简述实验过程，并写出实验现象和实验?结论。

Ⅰ.（1）DE　（2）AB

Ⅱ.①用药匙取少量过氧化钠固体加入试管中；②再逐滴加入水到不再产生气体，加适量水稀释；③将溶液一分为二，向一支试管中滴2滴酚酞试液，溶液先变红，约半分钟后红色褪去；向另一支试管中先加少量MnO2，先有气体放出，待反应完成后，再加酚酞1～2滴，溶液变红色，并持久不褪色，由此说明该同学的观点正确。若没有以上现象，则不正确。


解析:

Ⅰ.（1）制取O2，可依据下列反应原理

2H2O2====2H2O+O2↑

（2）制取HCl，可利用浓H2SO4的吸水性和溶于水放出大量热的特点，把浓H2SO4滴入浓盐酸中，使浓盐酸中挥发出HCl气体。

Ⅱ.须设置对比实验，一实验在③反应发生前放入酚酞，二实验在③反应发生后放入酚酞（可利用MnO2促使H2O2完全分解）；若一实验先变红后褪色，二实验只变红不褪色，则表明该同学认识正确。

练习册系列答案
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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．《物质结构与性质》：原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种元素，原子序数均小于36．已知X、Y和Z为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表：
电离能/kJ?mol-1 I1 I2 I3 I4
X 496 4562 6912 9543
Y 738 1451 7733 10540
Z 578 1817 2745 11578
（1）X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为
Al＞Mg＞Na
Al＞Mg＞Na
（用元素符号表示），元素Y的第一电离能大于Z的原因是
Y的最外层电子排布处于全满稳定状态，能量降低
Y的最外层电子排布处于全满稳定状态，能量降低
．
（2）W元素应用广泛，是一种重要的生物金属元素，如人体内W元素的含量偏低，则会影响O2在体内的正常运输．已知W2+与KCN溶液反应得W（CN）2沉淀，当加入过量KCN溶液时沉淀溶解，生成配合物，其配离子结构如图所示．
①W元素基态原子价电子排布式为
3d64s2
3d64s2
．
②已知CN-与
N2
N2
分子互为等电子体，1molCN-中π键数目为
2NA
2NA
．
③上述沉淀溶解过程的化学方程式为
Fe（CN）2+4KCN=K4[Fe（CN）6]
Fe（CN）2+4KCN=K4[Fe（CN）6]
．
B．《化学实验》：无色晶体硫酸锌，俗称皓矾，在医疗上用作收敛剂，工业上作防腐剂、制造白色颜料（锌钡白）等．某实验小组欲用制氢废液制备硫酸锌晶体，进行了以下实验：
（1）取50mL制氢废液，过滤．除去不溶性杂质后，用ZnO调节滤液使pH约等于2，加热、蒸发、浓缩制得较高温度下的硫酸锌饱和溶液，冷却结晶，得到粗制的硫酸锌晶体．
①加入少量氧化锌调节滤液使pH≈2目的是
将硫酸转化成硫酸锌除去硫酸，且不带进其他杂质
将硫酸转化成硫酸锌除去硫酸，且不带进其他杂质
；
②加热蒸发、浓缩溶液时，应加热到
溶液表面出现晶膜
溶液表面出现晶膜
时，停止加热．
（2）粗晶体在烧杯中用适量蒸馏水溶解，滴加1～2滴稀硫酸，用沸水浴加热至晶体全部溶解．停止加热，让其自然冷却、结晶．抽滤（装置如图2所示）．将所得晶体用少量无水乙醇洗涤1-2次，得到较纯的硫酸锌晶体．
①写出下列仪器的名称．a
布氏漏斗
布氏漏斗
；b
吸滤瓶
吸滤瓶
．
②抽滤跟普通过滤相比，除了得到沉淀较干燥外，还有一个优点是
过滤速度快
过滤速度快
．
③用少量无水乙醇洗涤晶体的目的是
利用乙醇的挥发，除去晶体表面附着的水分，减少硫酸锌的损失
利用乙醇的挥发，除去晶体表面附着的水分，减少硫酸锌的损失
．
（3）在制取氢气时，如果锌粒中混有少量的铁、铜杂质，对硫酸锌的质量
无
无
（填“有”、“无”）影响，原因是
铜不与稀硫酸反应，过滤除去；铁虽然与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，但锌比铁活泼，只要锌粒过量，就可置换硫酸亚铁中铁过滤除去
铜不与稀硫酸反应，过滤除去；铁虽然与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，但锌比铁活泼，只要锌粒过量，就可置换硫酸亚铁中铁过滤除去
．
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A．雷尼镍（Raney-Ni）是一种历史悠久、应用广泛的催化剂，由镍-铝合金为原料制得．
（1）元素第一电离能：Al
 
Mg（选填：“＞”、“＜”、“=”）
（2）雷尼镍催化的一实例为：精英家教网化合物b中进行sp精英家教网3杂化的原子有：
 
．
（3）一种铝镍合金的结构如下图，与其结构相似的化合物是：
 
（选填序号：a．氯化钠  b．氯化铯  c．石英  d．金刚石）．
（4）实验室检验Ni2+可用丁二酮肟与之作用生成腥红色配合物沉淀．
①Ni2+在基态时，核外电子排布式为：
 
．
②在配合物中用化学键和氢键标出未画出的作用力（镍的配位数为精英家教网
B．4-氯苯胺是合成橡胶、化学试剂、染料、色素等化工产品，制备4-氯苯胺的原理如下：
精英家教网．在1L密闭容器中加入4-氯硝基苯100g、雷尼镍（催化剂）及少量吗啉（脱氯抑制剂，精英家教网）、甲醇250mL（溶剂），密封；先充入氮气，然后充入氢气至一定压力．在所需氢气压力、温度等条件下加氢反应，充分反应后，冷却，过滤，洗涤，蒸馏并收集64～65℃馏分．
（1）开始时先通入N2的目的是
 
．
（2）上述实验中过滤的目的是
 
，洗涤所用的试剂是
 
．
（3）蒸馏时除用到接引管、锥形瓶、温度计外，还用到的玻璃仪器有：
 
、
 
．馏出液的主要成分是
 
．
（4）以下是温度、氢气压力、催化剂用量及吗啉的用量对反应的影响．
表1温度 表2氢气压力 表3催化剂用量 表4吗啉用量
序号 温度/℃ 转化率/% 选择
性/%		 反应时间/h 序号 氢气压力/MPa 选择性/% 反应时间/h 序号 雷尼镍用量/g 选择性/% 反应时间/h 序号 吗啉用量/% 选择性/%
① 40 未完全 99.6 6 ① 0.5 99.6 3.7 ① 2 98.25 5 ① 0.0 84.3
② 60 100 99.7 4 ② 1.0 99.7 2 ② 4 99.20 2.2 ② 0.3 99.3
③ 80 100 99.6 2.45 ③ 1.5 99.2 1.6 ③ 6 99.60 1.9 ③ 0.5 99.7
④ 100 100 99.6 2 ④ 2.0 96.4 1.15 ④ 8 99.60 1.4 ④ 0.7 99.6
⑤ 120 100 98.6 1.7 ⑤ ⑤ 10 99.10 1.4 ⑤ 1.2 99.7
优化的条件是：温度、氢气压力、催化剂用量、吗啉用量，选择的序号依次是
 
．
本题包括以下两小题。?

Ⅰ.上图是一套实验室制气装置，某课外活动小组欲利用这套装置快速制取氧气和氯化氢气体，供选用的试剂有：A.浓H2SO4，B.浓盐酸，C.食盐，D.MnO2，?E.H2O2(aq)?，F.KClO3，G.KMnO4溶液，试完成下列问题：?

(1)若要快速制备少量氧气，应选择___________(选项编号)。?

(2)若要快速制备少量HCl，应选择___________(选项编号)。?

Ⅱ.已知H2O2(aq)有酸性，也有漂白作用，它在MnO2的催化下可以加速分解：?

某学生查阅资料后指出Na2O2与水反应时，先生成NaOH和H2O2：?

此反应放出的热量，促使H2O2缓慢分解，生成O2：?

该过程的总反应方程式即为：?

该同学所在的课外兴趣小组欲验证他的以上认识，实验室提供了下列仪器和?药品：??

仪器：试管、胶头滴管、烧杯、药匙、镊子?

药品：Na2O2、水、酚酞试液、石蕊试液、MnO2?

假设你是该课外活动小组的成员，请你简述实验过程，并写出实验现象和实验结论。
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。请选择其中一题，并在相应的答题区域内作答。若两题都做，则按A题评分。

A.生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。

(1)上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Zn原子的核外电子排布式_________________________。

(2)根据等电子原理，写出CO分子的结构式______________________。

(3)甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。

①甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是_____________________；甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为_____________________。

②甲醛分子的空间构型是_____________________；1 mol甲醛分子中σ键的数目为_____________________。

③在1个Cu2O晶胞中(结构如图所示)，所包含的Cu原子数目为_____________________。

B.环己酮是一种重要的化工原料，实验室常用下列方法制备环己酮：

环己醇、环己酮和水的部分物理性质见下表：

物质

沸点(℃)

密度(g·cm-3，20 ℃)

溶解性

环己醇

161.1(97.8)*

0.962 4

能溶于水

环己酮

155.6(95)*

0.947 8

微溶于水

水

100.0

0.998 2

 

*括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点

(1)酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应的ΔH＜0，反应剧烈将导致体系温度迅速上升，副反应增多。实验中将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有环己醇的烧瓶中，在55～60 ℃进行反应。反应完成后，加入适量水，蒸馏，收集95～100 ℃的馏分，得到主要含环己酮和水的混合物。

①酸性Na2Cr2O7溶液的加料方式为_____________________。

②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是_____________________。

(2)环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作：a.蒸馏，收集151～156 ℃的馏分；b.过滤；c.在收集到的馏分中加NaCl固体至饱和，静置，分液；d.加入无水MgSO4固体，除去有机物中少量水。

①上述操作的正确顺序是_______________________(填字母)。

②上述操作b、c中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外，还需_______________。

③在上述操作c中，加入NaCl固体的作用是_______________________________________

______________________________________________________________________________。

(3)利用核磁共振氢谱可以鉴定制备的产物是否为环己酮，环己酮分子中有______________种不同化学环境的氢原子。

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