30.[选考《物质结构与性质》]
第四周期过渡元素常与H2O、NH3等形成配合物。
(1)写出Fe元素基态原子的核外电子排布式 ;
(2)C、N、O元素的第一电离能从大到小的顺序为 (用元素符号表示);
(3)已知铜离子可形成配位数为4的配合物,向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入过量氨水,得到蓝色溶液,写出该反应的离子方程式 ;
(4)由C、H、O、S中任两种元素构成甲、乙、丙三种分子,所含原子的数目依次为3、4、8,都含有18个电子。甲和乙的主要物理性质比较如下:
|
|
熔点/K |
沸点/K |
标准状况时在水中的溶解度 |
|
甲 |
187 |
202 |
2.6 |
|
乙 |
272 |
423 |
以任意比互溶 |
①1 mol乙分子含有 个σ键;
②丙分子的中心原子采取 杂化轨道;
③甲和乙的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因是
(结合具体物质解释)。
26.Ⅰ(12分)
某研究小组观察到紫叶李的叶片呈现紫红色,并对此现象的原因进行探究。请回答:
提出问题:
紫叶李的叶片呈现紫红色的原因是什么?
作出假设
假设1:紫叶李的叶片呈现紫红色,是因为叶片中不仅含有光合色素,还含有水溶性的花青素。
假设2:紫叶李的叶片呈现紫红色,是因为叶片 ① 。
材料和试剂
紫叶李,菠菜;丙酮,石油醚,蒸馏水,碳酸钙,二氧化硅等。
实验原理
叶片中的色素能溶解在丙酮中。石油醚与水的混合液会出现分层现象。叶绿体中的色素能溶解在石油醚中,呈现绿色;花青素能溶解在水中,呈现红色。
实验步骤
第一步:提取色素
取5g紫叶李的叶片,剪碎后放入研钵中;加入 ② ,其作用是 ③ ;再加入10mL丙酮,充分研磨后收集滤液于试管中。采用同样的方法获得菠菜叶片的色素滤液,并收集于另一支试管中。
第二步:制备双相溶剂系统
取2支试管编号为A、B,各加入2mL蒸馏水,再分别加入2mL石油醚,形成双相溶剂系统。
第三步:
从第一步的两支试管中各取2mL色素滤液,分别加入试管A、B中,振荡、混匀。
第四步:
静置一段时间后,观察试管中液体的分层情况及上下两层的颜色。
实验结果
|
分层 |
紫叶李 |
菠菜 |
|
石油醚层 |
绿色 |
绿色 |
|
蒸馏水层 |
红色 |
无色 |
实验结论
④ 。
Ⅱ(12分)
下图是炎热条件下体温调节的部分过程示意图,请据图回答相关问题:
(1)图示中汗液分泌的反射途径是 ① ,其中B所在器官的名称是 ② 。
(2)当皮肤温觉感受器受到刺激产生兴奋时,膜内外两侧的电位呈 ③ 。温觉感受器产生的兴奋在反射弧中进行单向传递,是由 ④ 这一结构决定的。
(3)如图所示,分泌汗液的结果反过来又作为信息调节汗液的分泌,这种调节方式叫做
⑤ 。这是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体 ⑥ 具有重要意义。
25.(15分)
某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况,设计了几个实验。
请填写下列空白:
[实验一]用如图所示装置,收集一试管甲烷和氯气的混合气体,
光照后观察到量筒内形成一段水柱,认为有氯化氢生成。
(1)该反应的反应类型为 ;
(2)该反应的化学方程式为 ;
(只写第一步)
(3)水槽中盛放的液体应为 ;(填标号)
A.水 B.饱和石灰水 C.饱和食盐水 D.饱和NaHCO3溶液
[实验二]收集一试管甲烷和氯气的混合气体,光照反应后,滴加AgNO3溶液,看到有白色沉淀生成,认为有氯化氢生成。
(4)该实验设计的错误之处 ;
[实验三]
步骤一:收集半试管氯气,加入10 mL 蒸馏水,充分振荡,采用DIS系统的pH传感器测溶液的pH(下同)。测得pH = 3.26。
步骤二:收集一试管甲烷和氯气的混合气体(各占50%),在40 W的日光灯下光照6 min后,加入10 mL 蒸馏水,充分振荡,测得pH = 1.00。
(5)判断该反应中有氯化氢生成的依据是 ;
(6)假设氯气完全参与反应,且不考虑氯气溶解于水。往反应后的溶液中加水稀释到100.00 mL,分别取20.00 mL稀释液,以K2CrO4为指示剂,用浓度为0.01 mol·L-1的AgNO3溶液滴定溶液中的Cl-,滴定终点时消耗AgNO3溶液的体积平均为10.00 mL,则试管中原有氯气在标准状况下的体积为 mL;
步骤三:用5支试管充满甲烷和氯气的混合气体(各占50%),分别放在40 W的日光灯下光照不同时间后,加入10 mL 蒸馏水,充分振荡,测得pH如下表:
|
编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
光照时间 |
2
min |
4
min |
6
min |
8
min |
10
min |
|
反应后pH |
1.86 |
1.62 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
(7)该实验可得到结论: ;
步骤四:为探究不同光照条件对甲烷与氯气反应速率的影响。
(8)试设计一个可行的实验方案: 。
24.(15分)
高温裂解法处理工业废硫酸工艺流程图如下:
![]()
废硫酸高
温裂解的基本原理可用下列方程按两个阶段进行
H2SO4(l) SO3(g)+ H2 O(g) △H= +176kJ·mol-1
2SO3(g)
2SO2(g)+ O2(g)
△H= +196k·mol-1
为研究废硫酸的雾化和裂解情况,有关实验数据如下:
|
|
雾化后废硫酸液滴直径 |
废硫酸完全裂解所需时间 |
|
普通雾化器 |
800-1200
μm |
10
s以上 |
|
旋转式雾化器 |
600-850
μm |
8-10
s |
|
压缩风雾化器 |
400-650
μm |
6-7
s |
|
超声波雾化器 |
100-300
μm |
3.5-5
s |
(1)由上表数据可得出的结论是 ;
(2)废硫酸裂解成SO2总反应的热化学方程式为 ;
(3)在催化氧化室中发生反应:
2SO2(g)+ O2(g)
2SO3(g) △H=
-196 kJ·mol-1
① 某温度时,该反应的平衡常数K=3.5,平衡后再充入一定量气体测得100 L的恒容密闭容器中含有3.0 mol SO2, 16.0 mol O2和3.0 mol SO3(g),此时平衡
移动;(填“向正反应方向”、“ 向逆反应方向”或“不”)
②上述反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2平衡浓度比原来减小的是 ;(填字母)
A.保持温度和容器体积不变,充入1.0 mol O2
B.保持温度和容器内压强不变,充入3.0 mol N2
C.降低温度
D.在其他条件不变时,缩小容器的容积
(4)尾气SO2用饱和Na2SO3溶液吸收可得到一种化工原料,反应的化学方程式为
;
(5)科学家研究出以右图所示装置用电化
学原理生产硫酸的新工艺,其阳极的
电极反应式为 ,
总反应的化学方程式为 。