题目内容

20．某种苯的同系物0.1mol在足量的氧气中完全燃烧，将产生的高温气体依次通过浓硫酸和氢氧化钠溶液，使浓硫酸增重7.2g，氢氧化钠溶液增重30.8g．推测它的分子式和结构简式．

分析 根据浓硫酸增重的为水的质量，氢氧化钠增重的为二氧化碳的质量，根据n=$\frac{m}{M}$计算出水、二氧化碳的物质的量，从而得出芳香烃的分子中含有的C、H原子数，确定其的分子式及结构简式．

解答 解：苯的同系物完全燃烧生成的气体通过浓硫酸和氢氧化钠时，浓硫酸吸收水蒸气，氢氧化钠吸收二氧化碳，故0.1mol苯的同系物燃烧生成水7.2g，二氧化碳30.8g，则n（H2O）=$\frac{7.2g}{18g/mol}$=0.4mol，根据原子守恒知，n（H）=2n（H2O）=0.8mol，n（CO2）=$\frac{30.8g}{44g/mol}$=0.7mol，所以n（苯的同系物）：n（C）：n（H）=0.1mol：0.7mol：0.8mol=1：7：8，苯的同系物的分子式为：C7H8，其结构简式为；
故答案为：C7H8，．

点评 本题考查了有机物分子式、结构式的确定，题目难度中等，注意掌握确定有机物分子式的方法，试题培养了学生灵活应用所学知识的能力．

练习册系列答案
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6．已知热化学方程式：
①2C2H2（g）+5O2（g）═4CO2（g）+2H2O（ l ）△H1=-2602.0kJ•mol-1
②C（s）+O2（g）═CO2（ g ）△H2=-393.5kJ•mol-1
③H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（ l ）△H3=-285.8kJ•mol-1
则反应④2C（s）+H2（g）═C2H2（ g ）的△H为+228.2 kJ•mol-1．
7．铅有+2价、+4价．铅及铅的化合物在生产中有广泛应用．仿照Fe3O4改写成Fe2O3•FeO．可以将Pb3O4改写成2PbO•PbO2．
8．铁及其化合物在工农业生产、环境保护等领域中有着重要的作用．
（1）硫酸铁铵[NH4Fe（SO4）2•12H2O]广泛用于城镇生活饮用水、工业循环水的净化处理等．写出硫酸铁铵溶液中离子浓度的大小顺序c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（Fe3+）＞c（H+）＞c（OH-）．
（2）FeSO4/KMnO4工艺与单纯混凝剂[FeCl3、Fe2（SO4）3]相比，大大降低了污水处理后水的浑浊度，显著提高了对污水中有机物的去除率．二者的引入并未增加沉降后水中总铁和总锰浓度，反而使二者的浓度降低，原因是在此条件下（pH约为7）KMnO4可将水中Fe2+、Mn2+氧化为固相的+3价铁和+4价锰的化合物，进而通过沉淀、过滤等工艺将铁、锰除去．已知：Ksp（Fe（OH）3=4.0×10-38，则沉淀过滤后溶液中c（Fe3+）约为4.0×10-17mol•L-1．写出生成+4价固体锰化合物的反应的离子方程式2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2+4H+．
（3）新型纳米材料ZnFe2Ox，可用于除去工业废气中的某些氧化物．制取新材料和除去废气的转化关系如图1：

①用ZnFe2Ox除去SO2的过程中，氧化剂是SO2．
②用ZnFe2Ox除去NO2的过程中，若x=3，则消除1mol NO2，需要ZnFe2Ox的质量为450 g．
③用ZnFe2O4制取ZnFe2Ox的过程中，若x=3.5，则ZnFe2O4与H2反应的物质的量之比为2：1．
（4）工业上常采用如图2所示电解装置，利用铁的化合物将气态废弃物中的硫化氢转化为可利用的硫．通电电解，然后通入H2S时发生反应的离子方程式为：2[Fe（CN）6]3-+2CO${\;}_{3}^{2-}$+H2S=2[Fe（CN）6]4-+2HCO${\;}_{3}^{-}$+S↓．电解时，阳极的电极反应式为[Fe（CN）6]4--e-═[Fe（CN）6]3-；电解过程中阴极区溶液的pH变大（填“变大”、“变小”或“不变”）．
15．钴（Co）及其化合物在工业上有广泛应用．为从某工业废料中回收钴，某学生设计流程如下（废料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物质）．

已知：①物质溶解性：LiF难溶于水，Li2CO3微溶于水；
②部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表：
Fe3+Co2+Co3+Al3+
pH（开始沉淀）1.97.15-0.233.4
pH（完全沉淀）3.29.151.094.7
请回答：
（1）步骤Ⅰ中得到含铝溶液的反应的离子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
（2）写出步骤Ⅱ中Co2O3与盐酸反应的离子方程式Co2O3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+3H2O
（3）步骤Ⅲ中Na2CO3溶液的作用是调节溶液的pH，应使溶液的pH不超过7.15．废渣中的成分有LiF，Fe（OH）3．
（4）NaF与溶液中的Li+形成LiF沉淀，此反应对步骤Ⅳ所起的作用是降低溶液中Li+浓度，避免步骤Ⅳ中产生Li2CO3沉淀．
（5）在空气中加热CoC2O4固体，经测定，210～290℃的过程中只产生CO2和一种二化合物，该化合物中钴元素的质量分数为73.44%．此过程发生反应的化学方程式是3CoC2O4+2O2$\frac{\underline{\;210-290℃\;}}{\;}$Co3O4+6CO2．
（6）某锂离子电池的总反应为C+LiCoO2$?_{放电}^{充电}$ LixC+Li1-xCoO2，LixC中Li的化合价为0价，该锂离子电池充电时阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+．
5．生态工业园区的建设，不仅仅是体现环保理念，重要依据循环经济理论和充分考虑经济的可持续发展，如图是某企业设计的硫酸-磷铵-水泥联产，海水-淡水多用，盐-热-电联产生三大生态产业链流程图．
根据上述产业流程回答下列问题：
（1）从原料、能源、交通角度考虑该企业应建在B
A西部山区　　　　B沿海地区　　　　　C发达城市　　　　　　D东北内陆
（2）该流程①、②、③、④、⑤为能量或物质的输送，请分别写出输送的主要物质的化学式或能量形式：①Fe2O3、②电能、③热能、④SO2、⑤硫酸．
（3）沸腾炉发生反应的化学方程式：2SO2+O2$?_{△}^{催化剂}$2SO3；磷肥厂的主要产品是普钙，其主要成分是Ca（H2PO4）、CaSO4（填化学式）．
（4）热电厂的冷却水是海水，该流程中浓缩盐水除提取盐以外还可提取的物质有镁或溴（写出一种即可）．
（5）根据现代化工厂没计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想．废气（主要是高炉煤气）经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉等燃料，废渣（主要成分是硅酸钙等），可用作水泥生产原料（写出两点即可）．
12．浅绿色的硫酸亚铁铵晶体[又名莫尔盐（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O]比绿矾（FeSO4•7H2O）更稳定，常用于定量分析．莫尔盐的一种实验室制法如下：
废铁屑清洗稀硫酸溶液A（NH4）2SO4晶体操作Ⅰ乙醇淋洗莫尔盐
（1）向废铁屑中加入稀硫酸后，并不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行过滤，其目的是防止Fe2+离子被氧化为Fe3+离子；
证明溶液A不含Fe3+的最佳试剂是b（填序号字母）．
a．酚酞溶液    b．KSCN溶液      c．烧碱溶液        d．KMnO4溶液
操作Ⅰ的步骤是加热蒸发、冷却结晶、过滤．
（2）浓度均为0.1mol/L莫尔盐溶液和（NH4）2SO4溶液，c（NH4+）前者大于后者，原因是莫尔盐中的Fe2+离子易水解，趋使溶液显酸性，抑制NH4+水解，故c（NH4+）前者大于后者．
（3）用托盘天平称量（NH4）2SO4晶体，晶体要放在天平左（填“左”或“右”）盘．
（4）从下列装置中选取必要的装置制取（NH4）2SO4溶液，连接的顺序（用接口序号字母表示）是a接d；e接f．

（5）将装置C中两种液体分离开的操作名称是分液．装置D的作用是吸收多余的NH3防止污染空气，防止倒吸．
9．工业上，向500-600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁．现用如图所示的装置模拟上述过程进行试验．回答下列问题：

（1）制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，装置B的作用是除去氯气中混有的水蒸气，D中发生反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，实验时，先打开A中分液漏斗活塞让液体滴入烧瓶中，点燃A处酒精灯，待C中玻璃管全部充满黄绿色气体后点燃C处酒精灯，理由是防止加热时铁粉与氧气发生反应．
（2）制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取HCl．尾气的成分是HCl和H2．若仍用D的装置进行尾气处理，存在的问题是发生倒吸、可燃性气体H2不能被吸收．
（3）若操作不当，制得的FeCl2 会含有少量FeCl3，检验FeCl3常用的试剂是KSCN溶液．欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先先点燃A处的酒精灯，通入氯化氢（赶尽装置中的空气），再点燃C处的酒精灯．
10．设阿伏加德罗常数为NA，则下列说法正确的是（　　）
A．15g甲基（-CH3）所含有的电子数是NA
B．常温常压下，4g氦气所含有的原子数目为NA
C．标准状况下，1L己烷充分燃烧后生成的气态产物的分子数为$\frac{6}{22.4}$NA
D．常温常压下，1mol丙烷所含有的共价键数目为12NA

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