28.(2013山东卷)(12分)金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。
(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 a .Fe 2O 3 b .NaCl c .Cu 2S d .Al 2O 3NaCl 与Al 2O 3冶炼需要用电解法,Fe 2O 3与Cu 2S 可以用热还原法,所以为b 、d 。
(2)辉铜矿(Cu 2S )可发生反应2Cu 2S+2H 2SO 4+5O 2==4CuSO 4+2 H 2O ,该反应的还原剂是 ,当1mol O 2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为mol 。
向CuSO 4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是在该反应中,Cu 元素化合价由+1升高到+2,S 元素由-2升高到+6,Cu 2S 做还原剂,当有1molO 2参与反应转移的电子为4mol ,由于Cu 2+水解呈酸性,加入镁条时,镁与H +反应生成了氢气。
(3)右图为电解精炼银的示意图, (填a 或b )极为含有杂质的粗银,若b 极有少量红棕色气体生成,则生成该气体的电极反应式为电解精炼时,不纯金属做阳极,这里就是a 极;b 电极是阴极,发生还原反应,生成了红棕色气体是NO ,遇空气氧化生成的NO 2,电极反应:NO 3-+3e -+4H +=NO ↑+2H 2O 。
或NO 3-+e -+2H +=NO 2↑+H 2O(4)为处理银器表面的黑斑(Ag 2S ),将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触,Ag 2S 转化为Ag ,食盐水的作用为29.(2013山东卷)(15分)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS 2晶体,发生如下反应TaS 2(s )+2I 2(g ) TaI 4(g )+S 2(g )△H ﹥0 (I )反应(I )的平衡常数表达式K= ,若K=1,向某恒容密闭容器中加入1mol I 2(g )和足量TaS 2(s ),I 2(g )的平衡转化率为(1)c (TaI 4) c (S 2) c 2(I 2)或[S 2][TaI 4][I 2]2,通过三行式法列出平衡浓度,带入K 值可以得出转化率为66.7%。
(2)如图所示,反应(I )在石英真空管中进行,先在温度为T 2的一端放入未提纯的TaS 2粉末和少量I 2(g ),一段时间后,在温度为T 1的一端得到了纯净的TaS 2晶体,则温度T 1 T 2(填“﹥”“﹤”或“=”)。
上述反应体系中循环使用的物质是 。
(2)由所给方程式可知该反应为吸热反应,通过题意温度T 2端利于反应正向进行,为高温,温度T 1端利于反应向左进行,为低温,所以T 1<T 2。
I 2是可以循环使用的物质.(3)利用I 2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。
做法是将钢铁中的硫转化为H 2SO 3,然后用一定浓度的I 2溶液进行滴定,所用指示剂为 ,滴定反应的离子方程式为(3)因为I 2遇到淀粉会变蓝色,所以可以用淀粉溶液作指示剂.离子反应:H 2SO 3+I 2+H 2O =4H ++SO 42-+2I -.(4)25℃时,H 2SO 3 HSO 3-+H +的电离常数K a =1×10-2mol/L ,则该温度下NaHSO 3的水解平衡常数K h =mol/L ,若向NaHSO 3溶液中加入少量的I 2,则溶液中c (H 2SO 3) c (HSO 3—)将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)Ka =[HSO 3-]·[H +][H 2SO 3],HSO 3-+H 2O H 2SO 3+OH -,Kb =[H 2SO 3]·Kw [HSO 3-]·[H +]=1.0×102×1.0×10-14=1.0×10-12,当加入少量I 2时,溶液酸性增强,[H +]增大,但是温度不变,Kb 不变,则[H 2SO 3][HSO 3-]增大。
30.(2013山东卷)(15分)TiO 2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。
(1)实验室利用反应TiO 2(s )+2CCl 4(g )==TiCl 4(g )+CO 2(g ),在无水无氧条件下,制取TiCl 4实验装置示意图如下有关性质如下表物质熔点/℃ 沸点/℃ 其他 CCl 4-23 76 与TiCl 4互溶 TiCl 4 -25 136 遇潮湿空气产生白雾仪器A 的名称是 ,装置E 中的试剂是 。
反应开始前依次进行如下操作:①停止通氮气②熄灭酒精灯③冷却至室温。
正确的顺序为 (填序号)。
欲分离D 中的液态混合物,所采用操作的名称是 。
仪器A 是干燥管,因为TiCl 4遇到水蒸气会水解,所以E 中可以用浓硫酸来隔离空气。
对于气体的制取性质实验应该:组装仪器、检验气密性、加装药品。
终止实验时为防止倒吸,应先熄灭酒精灯,冷却到室温后再停止通入N 2。
分离两种沸点不同的液体混合物应该用蒸馏。
(2)工业上由钛铁矿(FeTiO 3)(含Fe 2O 3、SiO 2等杂质)制备TiO 2的有关反应包括:酸溶FeTiO 3(s )+2H 2SO 4(aq )==FeSO 4(aq )+ TiOSO 4(aq )+ 2H 2O (l )水解TiOSO 4(aq )+ 2H 2O (l )== H 2TiO 3(s )+H 2SO 4(aq )简要工艺流程如下:90℃钛铁矿硫酸矿渣―――→冷却(70℃)钛液I试剂A剩余的试剂A―――――→结晶过滤FeSO4·7H2O钛液II―――――→水解、过滤90℃①酸洗②水洗H2TiO3 ――――――→干燥、煅烧TiO2①试剂A为。
钛液Ⅰ需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产品收率降低,原因是①因为矿石经硫酸溶解后得到的Fe2(SO4)3,而后面过滤得到的是FeSO4·7H2O,所以试剂A是铁粉,把Fe3+还原为Fe2+。
由于TiOSO4容易水解,若温度过高,则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3而经过滤进入FeSO4·7H2O中导致TiO2产率降低。
②取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是。
这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是(填化学式)。
②加KSCN溶液无现象,加H2O2后出现红色,说明存在Fe2+。
经加热后Fe2+氧化为Fe2O3而使产品发黄。
【选做部分24分】33.(2013山东卷)(8分)【化学——有机化学基础】聚酰胺—66常用于生产帐篷、渔网、降落伞及弹力丝袜等织物,可利用下列路线合成:A经H2加成得到环丁醚B,与HCl取代得到C氯代丁醇,再进行一步取代得D:丁二醇;通过反应①取代得到己二腈,结合所给信息可知F是己二酸,G是己二胺,通过缩聚反应得到H:聚酰胺-66。
(1)能与银氨溶液反应的B的同分异构体的结构简式为(1)B分子式是C4H8O,符合饱和一元醛的通式,可以写出:CH3CH2CH2CHO。
(2)D的结构简式为,①的反应类型为(2)D是1,4-二氯丁醇:CH2ClCH2CH2CH2Cl;反应①是取代反应。
(3)为检验D中的官能团,所用试剂包括NaOH水溶液及(3)要检验氯代烃中氯元素,应先通过NaOH溶液水解,然后用AgNO3溶液检验Cl-。
(4)由F和G生成H的反应方程式为(4) nHOOC(CH 2)4COOH+nNH 2(CH 2)6NH 2―――→催化剂HO —[C ‖O -(CH 2)4-C ‖O -NH(CH 2)6NH —] nH +(2n -1)H 2O四、(2013上海卷)(本题共8分)金属铝质轻且有良好的防腐蚀性,在国防工业中有非常重要的作用。
完成下列填空:23.铝原子核外电子云有 4 种不同的伸展方向,有 13 种不同运动状态的电子。
铝原子核外电子云有s 、p ,分别有1、3种伸展方向,其核外有13个电子,则有13种不同运动状态24.镓(Ga )与铝同族。
写出镓的氯化物和氨水反应的化学方程式3324333()GaCl NH H O NH Cl Ga OH +=+↓g类似氯化铝与氢氧化钠溶液反应;25.硅与铝同周期。
SiO 2是硅酸盐玻璃(Na 2CaSi 6O 14)的主要成分,Na 2CaSi 6O 14也可写成Na 2O ·CaO ·6SiO 2。
盛放NaOH 溶液的试剂瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸盐而无法打开,发生反应的化学方程式 ,22322SiO NaOH Na SiO H O +=+,长石是铝硅盐酸,不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。
由钠长石化学式NaAlSi 3O 8可推知钙长石的化学式为228.CaAl Si O根据不同类长石其氧原子的物质的量分数相同,结合化合价代数和是0可写出钙长石的化学式;26.用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。
如:2Al+4BaO −−→−高温3B a ↑+BaO ·Al 2O 3 常温下Al 的金属性比Ba 的金属性弱,(选填“强”“弱”)。
利用上述方法可制取Ba 的主要原因是d 。
a.高温时Al 的活泼性大于Bab.高温有利于BaO 分解c.高温时BaO ·Al 2O 3比Al 2O 3稳定d.Ba 的沸点比Al 的低该反应是利用Ba 的沸点比Al 的低,以气体逸出,使平衡右移。
五、(2013上海卷)(本题共8分)溴主要以Br -形式存在于海水中,海水呈弱碱性。
工业上制备的Br 2的操作步骤为:①一定条件下,将Cl 2通入浓缩的海水中,生成Br 2②利用热空气将Br 2吹出,并用浓Na 2CO 3溶液吸收,生成NaBr 、NaBrO 3等③用硫酸酸化步骤②得到的混合物完成下列填空:27.Cl 2氧化Br -应在 通风橱 条件下进行,目的是为了避免 污染环境28.Br 2可用热空气吹出,其原因是 Br 2易挥发29.写出步骤③所发生的化学反应方程式。
3H 2SO 4+5NaBr+NaBrO 3=3Na 2SO 4+3Br 2+3H 2O用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是用盐酸酸化,则盐酸被NaBrO3氧化,。
步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化,主要是因为原因是Br2易挥发,对大气有污染。
30.为了除去工业Br 2中微量的Cl 2,可向工业Br 2中 ca.通入HBrb.加入Na 2CO 3溶液c.加入NaBr 溶液d.加入Na 2SO 3溶液Cl2、Br2 都是污染气体,应该在通风橱进行操作;步骤③所发生反应是归中反应,盐酸有还原性,NaBrO3氧化性,二者可发生氧化还原反应;利用NaBr 溶液与Cl2反应,然后分液可除去Cl2。