稳中培优练习题(二)(一)有甲、乙两种物质: 甲 乙(1)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物,下同):甲Y乙其中反应Ⅰ的反应类型是 ,反应Ⅱ的条件是 ,反应Ⅲ的化学方程式为 (不需注明反应条件)。(2)下列物质不能与乙反应的是 (填字母)。 a.金属钠b.溴水c.碳酸钠溶液d.乙酸(3)乙有多种同分异构体,写出能同时满足下列条件的同分异构体的结构简式: 。 a.苯环上的一氯代物只有一种b.遇FeCl3溶液显示紫色c.含有两个甲基解析:(1)由甲转化为乙依次为αH的氯代,卤代烃水解,碳碳双键与HCl的加成反应。(2)乙中含有—OH,可与Na反应生成H2,也可与乙酸反应,不与乙反应的是溴水和Na2CO3溶液。(3)能使FeCl3溶液显色,含有酚羟基,苯环上一氯取代物只有一种,因而苯环上的取代基应高度对称,可写出如下两种结构:、。答案:(1)取代反应 NaOH溶液,加热+HCl(2)bc7
(3)(二)“天宫二号”空间实验室已于2016年9月15日22时04分在酒泉卫星发射中心发射成功。请回答下列问题:(1)耐辐照石英玻璃是航天器姿态控制系统的核心元件。石英玻璃的成分是 (填化学式),该物质的类别属于 (填“碱性氧化物”或“酸性氧化物”),实验室中不能用玻璃塞试剂瓶盛放KOH溶液,原因是 (用离子方程式表示)。(2)太阳能电池帆板是“天宫二号”空间运行的动力源泉,其性能直接影响到“天宫二号”的运行寿命和可靠性。“天宫二号”使用光太阳能电池,该电池的核心材料是 ,其能量转化方式为 。 解析:(1)石英的主要成分为二氧化硅,其化学式为SiO2,它是玻璃工业和陶瓷工业的原料、冶金工业的助熔剂、石英玻璃的主要成分;SiO2能与强碱溶液反应生成硅酸盐和水,所以SiO2属于酸性氧化物;常温下,KOH与玻璃塞中的SiO2发生反应生成K2SiO3(具有黏性)和H2O,反应的离子方程式为SiO2+2OH-Si+H2O。(2)太阳能电池的核心材料是晶体硅,其能量转化方式是太阳能转化为电能。答案:(1)SiO2 酸性氧化物SiO2+2OH-Si+H2O(2)Si(或晶体硅) 太阳能转化为电能(三)甲醇是重要的化工原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。甲醇制备的相关信息如下表:化学反应及平衡常数平衡常数数值500℃800℃①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)K12.50.157
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)K21.02.50③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)K32.50.375(1)反应②的化学平衡常数表达式为K2= , 该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:5c(CO2)·c(H2)=2c(CO)·c(H2O)试判断此时温度为 。 (2)500℃时,向容器中充入1molCO、5molH2O,发生反应②,达到平衡后,其化学平衡常数K2 (填“大于”“小于”或“等于”)1.0,在其他条件不变的情况下,扩大容器容积,平衡 (填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动,化学平衡常数K2 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)据上表信息推导出K1、K2与K3之间的关系,K3= (用K1、K2表示)。500℃时测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,此时v正 (填“>”“”“ (4)0.15mol·(L·min)-1 =(四)氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,是一种白色粉末,微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸。工业上采用如下工艺流程,从某酸性废液(主要含Cu2+、Fe3+、H+、Cl-)中制备氯化亚铜。请回答下列问题:(1)写出步骤①中发生的两个主要反应的离子方程式: 。 (2)步骤②的操作名称是 。 (3)步骤④中所加物质X为 。 (4)步骤⑤的操作是 。 (5)步骤⑥应调节溶液的pH呈酸性,且用乙醇洗涤CuCl晶体,目的是 。 7
(6)在CuCl的生成过程中,可以循环利用的物质是 ,理论上 (填“需要”或“不需要”)补充(不考虑调节等消耗);理由是 。 (7)工业上还可以采用以碳棒为电极电解CuCl2溶液得到CuCl。写出电解CuCl2溶液中的阴极上发生的电极反应: 。 解析:(3)加CuO等调节pH,不会引入杂质。(4)在HCl气流中蒸发会抑制Cu2+的水解。(5)根据题中信息可知,CuCl不溶于稀H2SO4和乙醇,所以调节溶液的pH呈酸性,且用乙醇洗涤CuCl晶体。(6)最终有H2SO4生成,浓H2SO4与Cu反应又生成SO2和CuSO4,所以H2SO4为可循环利用的物质,生成的H2SO4的量与消耗的H2SO4在理论上相同,所以不需要补充。(7)阴极发生还原反应,即Cu2++Cl-+e-CuCl↓。答案:(1)Cu2++FeCu+Fe2+、Fe+2Fe3+3Fe2+、Fe+2H+Fe2++H2↑(任写两个)(2)过滤、洗涤(不答洗涤也可)(3)CuO或Cu(OH)2等(4)在HCl气流中蒸发结晶(5)减少CuCl的损失(6)硫酸(或H2SO4) 不需要 Cu与浓硫酸反应生成CuSO4和SO2的物质的量之比为1∶1,而生产CuCl的过程中消耗CuSO4和SO2的物质的量之比也为1∶1,所以理论上不需要补充H2SO4(7)Cu2++Cl-+e-CuCl↓(五)25℃时,0.1mol·L-1HA溶液中=108,0.01mol·L-1BOH溶液pH=12。请回答下列问题:(1)0.1mol·L-1HA溶液pH= ,HA的电离常数Ka为 ,BOH是 (填“强电解质”或“弱电解质”)。 (2)在加水稀释HA的过程中,随着水量的增加而减小的是 (填字母)。 A.B.C.c(H+)与c(OH-)的乘积D.c(OH-)7
(3)在体积相等、pH相等的HA溶液与HCl溶液中加入足量Zn,HA溶液中产生的气体比HCl溶液中产生的气体 (填“多”“少”或“相等”)。 (4)pH相等的BOH溶液与BA溶液,分别加热到相同的温度后BOH溶液的pH (填“>”“=”或“HC,根据“越弱越水解”可知,向等浓度的Na2CO3和NaA的溶液中滴加盐酸直至过量,与H+作用的粒子依次为C、HC、A-。答案:(1)3 10-5 强电解质 (2)B (3)多 (4)