【題目】飲用水的質(zhì)量關(guān)系到關(guān)系到每個(gè)人的健康,因含有一定濃度的NO3-將對(duì)人類健康產(chǎn)生危害,NO3-能氧化人體血紅蛋白中的Fe(II),使其失去攜氧功能,為了降低飲用水中NO3-的濃度,某興趣小組提出如圖方案:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)人體血液中如果缺乏亞鐵離子,就會(huì)造成缺鐵性貧血。市場(chǎng)出售的某種麥片中含有微量、顆粒細(xì)小的還原鐵粉,這些鐵粉在人體胃酸(胃酸的主要成分是HCl)作用下轉(zhuǎn)化成亞鐵鹽。寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式:____。
(2)已知過(guò)濾后得到的濾渣是一種混合物,則在溶液中鋁粉和NO3-反應(yīng)的離子方程式為__。
(3)該方案中選用熟石灰調(diào)節(jié)pH,理由是___、___。
(4)用H2催化還原法也可降低飲用水中NO3-的濃度,已知反應(yīng)中的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物均可參與大氣循環(huán),則催化還原法的離子方程式為___。
(5)飲用水中的NO3-主要來(lái)自于NH4+。已知在微生物作用的條件下,NH4+經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)被氧化成NO3-。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如圖,試寫(xiě)出1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學(xué)方程式是____。
【答案】Fe+2H+=Fe2++H2↑ 10Al+6NO3-+18H2O=10Al(OH)3+3N2↑+6OH- 引入的Ca2+對(duì)人體無(wú)害 來(lái)源豐富、價(jià)格便宜 5H2+2NO3-N2+4H2O+2OH- NH4+(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+NO3- (aq)+H2O(l) △H=-346kJ·mol-1
【解析】
流程飲用水加入熟石灰調(diào)節(jié)pH值,加入鋁粉生成氮?dú)夂蜌溲趸X,過(guò)濾得到氫氧化鋁,氫氧化鋁在空氣中煅燒生成氧化鋁和水,電解熔融的氧化鋁得到鋁,進(jìn)行循環(huán)利用。
(1) 根據(jù)胃酸的成分及鐵與鹽酸的反應(yīng)原理分析即可,鐵與鹽酸反應(yīng)會(huì)生成氯化亞鐵與氫氣;
(2)鋁粉與硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成固體,則固體為氫氧化鋁,則硝酸被還原為氮?dú)猓?/span>
(3)選用熟石灰調(diào)節(jié)pH,原料來(lái)源豐富,價(jià)格便宜,且引入離子對(duì)人體無(wú)害,注意pH過(guò)大或過(guò)小,都將直接發(fā)生Al與酸或堿的反應(yīng);
(4)用H2催化還原法也可降低飲用水中NO3-的濃度,反應(yīng)中的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物均可參與大氣循環(huán),則產(chǎn)物為水和氮?dú)猓?/span>
(5)由圖可知,第一步熱化學(xué)反應(yīng)為NH4+(aq)+1.5O2(g)=2H+(aq)+NO2-(aq)+H2O(l)△H=-273kJmol-1,第二步熱化學(xué)反應(yīng)為NO2-(aq)+0.5O2(g)=NO3-(aq)△H=-73kJmol-1,利用蓋斯定律可計(jì)算1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學(xué)方程式。
(1)胃酸的主要成分是鹽酸,鐵可以與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣,方程式為:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
答案:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;
(2)鋁粉與硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成固體,則固體為氫氧化鋁,則硝酸被還原為氮?dú),則在溶液中鋁粉和NO3-反應(yīng)的離子方程式為10Al+6NO3-+18H2O=10Al(OH)3+3N2↑+6OH-;
答案:10Al+6NO3-+18H2O=10Al(OH)3+3N2↑+6OH-;
(3)選用熟石灰調(diào)節(jié)pH,原料來(lái)源豐富,價(jià)格便宜,且引人離子對(duì)人體無(wú)害,注意pH過(guò)大或過(guò)小,都將直接發(fā)生Al與酸或堿的反應(yīng),否則會(huì)造成Al的大量消耗;
答案:引入的Ca2+對(duì)人體無(wú)害;來(lái)源豐富、價(jià)格便宜;
(3)H2催化還原飲用水中NO3-,反應(yīng)中的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物均可參與大氣循環(huán),則產(chǎn)物為水和氮?dú),該反?yīng)為5H2+2NO3-N2+4H2O+2OH-;
答案:5H2+2NO3-N2+4H2O+2OH-;
(4)由圖可知,第一步熱化學(xué)反應(yīng)為NH4+(aq)+1.5O2(g)=2H+(aq)+NO2-(aq)+H2O(l)△H=-273kJmol-1①,第二步熱化學(xué)反應(yīng)為NO2-(aq)+0.5O2(g)=NO3-(aq) △H=-73kJmol-1②,由蓋斯定律可知①+②得NH4+(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+NO3- (aq)+H2O(l) △H=-346kJ·mol-1;
答案:NH4+(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+NO3- (aq)+H2O(l) △H=-346kJ·mol-1。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有機(jī)物H是優(yōu)良的溶劑,在工業(yè)上可用作洗滌劑、潤(rùn)滑劑,其合成線路:
已知:①
②
③
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)H的名稱為___。用*標(biāo)出F中的手性碳原子__(碳原子上連有4個(gè)不同原子或基團(tuán)時(shí),該碳稱為手性碳)
(2)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___。
(3)D→E的化學(xué)方程式為___。
(4)F中含有官能團(tuán)的名稱為__。G→H的反應(yīng)類型為__。
(5)寫(xiě)出符合下列條件的D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__。
①能與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)③核磁共振氫譜有4組峰且峰面積之比為6∶2∶1∶1
(6)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)由和乙烯(CH2=CH2)為起始原料,制備的合成路線__(無(wú)機(jī)試劑任選)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】25℃時(shí),向1L0.01 molL-1H2B溶液中滴加鹽酸或NaOH溶液,溶液中 c(H2B)、c(HB-)、c(B2-)、c(OH-)、c(H+) 的對(duì)數(shù)值(lgc)與pH的關(guān)系如圖所示(溫度保持不變),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.曲線c表示lgc(HB-)與pH的關(guān)系
B.隨pH增加,c(H2B)c(OH-)增大
C.0.01 molL-1Na2B溶液,Kh1(B2-)的數(shù)量級(jí)為10-9
D.M點(diǎn)溶液中n(Na+)+n(H+)―n(B2-)=0.01mol
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】利巴韋林是一種成熟的廣譜抗病毒藥物,臨床上證明它對(duì)新型冠狀病毒有明顯抑制作用。其一條合成路線如下:
已知:①(R代表H或其他基團(tuán))
②
回答下列問(wèn)題:
(1)A的名稱為_______________,F中的含氧官能團(tuán)名稱為___________________。
(2)反應(yīng)I因?yàn)榉磻?yīng)物用量控制不當(dāng),可能會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________,反應(yīng)I的溶劑使用乙醇而不用甲醇,理由是_______________________________________。
(3)反應(yīng)II的反應(yīng)類型為______________。
(4)反應(yīng)III的反應(yīng)方程式為_____________________________________________。
(5)G是A的同分異構(gòu)體,1molG與足量NaHCO3反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8LCO2,符合該條件的G共有_______種。
(6)設(shè)計(jì)以甘油、乙醇和為原料制備的合成路線_____________(無(wú)機(jī)試劑任選)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】金屬鈦因具有強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點(diǎn)而被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域。
(1)基態(tài) Ti 原子核外電子排布的最高能級(jí)符號(hào)是____。與鈦同周期的元素中基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與鈦相同的有__________種。
(2)鈦比鋼輕,比鋁硬,是一種新興的結(jié)構(gòu)材料。鈦硬度比鋁大的原因是_____。
(3)半夾心結(jié)構(gòu)催化劑 M 其結(jié)構(gòu)如圖所示:
①組成該物的質(zhì)元素中,電負(fù)性最大的是___________(填元素符號(hào))
②M中不含_________(填標(biāo)號(hào))
a.π鍵 b.σ鍵 c.配位鍵 d.離子鍵 e.氫鍵
(4)TiO2能溶于濃硫酸并析出一種離子晶體,已知其中陽(yáng)離子是以鏈狀聚合物形式存在的鈦酰陽(yáng)離子,其結(jié)構(gòu)如圖所示,其化學(xué)式是______ 寫(xiě)出一種與陰離子互為等電子體的分子______ 。
(5)鈦單質(zhì)的晶胞如圖所示,該晶胞為______堆積(填堆積方式),鈦原子的配位數(shù)是_______,巳知晶胞參數(shù):a=0.295nm,c=0.469nm。則該鈦晶體的密度為___________g·cm-3(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,列出計(jì)算式即可)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑。如圖是在實(shí)驗(yàn)室中制備KMnO4晶體的流程:
回答下列問(wèn)題:
(1)在實(shí)驗(yàn)流程中,操作①和②均需在坩堝中進(jìn)行,根據(jù)實(shí)驗(yàn)實(shí)際應(yīng)選擇___(填序號(hào))。
a.鐵坩堝 b.石英坩堝 c.瓷坩堝 d.氧化鋁坩堝
(2)“熔融物”中KClO3應(yīng)過(guò)量的原因除了提高MnO2利用率外,還有_______。
(3)操作④是使K2MnO4轉(zhuǎn)化為KMnO4和MnO2,該轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。若溶液堿性過(guò)強(qiáng),則又會(huì)轉(zhuǎn)化為,同時(shí)產(chǎn)生無(wú)色氣體,該轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。
(4)還可采用電解K2MnO4溶液(綠色)的方法制備KMnO4(裝置如圖所示)。
①電解過(guò)程中右側(cè)石墨電極的電極反應(yīng)式為________。
②隨著電解的進(jìn)行,溶液逐漸由綠色變?yōu)樽仙。但若電解時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液顏色又會(huì)轉(zhuǎn)變成綠色,可能原因是________。
③為避免該現(xiàn)象,請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)裝置的措施:________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】錸(Re)是種銀白色的重金屬,是地球地殼中最稀有的元素之一,它廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。在工業(yè)上,高溫灼燒含ReS2的礦粉,可以制備Re2O7。另一種途徑是從煉銅的廢液中提取錸,其簡(jiǎn)易工藝流程如圖(部分副產(chǎn)物省略,錸在廢液中以ReO4-形式存在)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.在“反萃取”中,加入氨水、水的目的是萃取有機(jī)層中的ReO4-
B.在NH4ReO4制備Re2O7的過(guò)程中,產(chǎn)生的副產(chǎn)物可回收利用
C.實(shí)驗(yàn)室在H2還原Re2O7的過(guò)程中,一共消耗7 mol H2,則可制得2 mol Re
D.以含ReS2的礦石原料生產(chǎn)48.4 t Re2O7,理論上轉(zhuǎn)移電子3.0×106 mol
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】丙烯酸甲酯(CH2=CH—COOCH3)是一種重要的有機(jī)合成中間體,沸點(diǎn)為80.5℃。某實(shí)驗(yàn)小組制取丙烯酸甲酯的裝置如圖所示:
回答下列問(wèn)題:
I.丙烯酸甲酯的制備與提純
步驟1:將10.0g丙烯酸、6.0g甲醇和2mL濃硫酸放置于三頸燒瓶中,連接好冷凝管,用攪拌棒攪拌,水浴加熱。
步驟2:充分反應(yīng)后,冷卻,向混合液中加入5%Na2CO3溶液洗至中性,分離出有機(jī)相。
步驟3:有機(jī)相經(jīng)無(wú)水Na2SO4干燥、過(guò)濾、蒸餾,得丙烯酸甲酯。
(1)步驟1裝置如圖1所示(加熱和夾持裝置已略去)。三頸燒瓶中進(jìn)行的可逆反應(yīng)化學(xué)方程式為___,本實(shí)驗(yàn)中最容易產(chǎn)生的副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___。
(2)儀器b的作用為___。
(3)混合液用5%Na2CO3溶液洗滌的目的是___。
(4)實(shí)驗(yàn)室配制100g5%Na2CO3溶液需用到的玻璃儀器是___。
(5)關(guān)于產(chǎn)品的蒸餾操作(夾持裝置未畫(huà)出)如圖2所示。將步驟3(蒸餾)的操作補(bǔ)齊:安裝蒸餾裝置,加入待蒸餾的物質(zhì)和沸石,___,棄去前餾分,收集80.5℃的餾分。
II.丙烯酸甲酯含量的測(cè)定
步驟1:將油狀物質(zhì)提純后平均分成5份,取出1份置于錐形瓶中,加入2.5mol·L-1的KOH溶液10.00mL,加熱使之完全水解。
步驟2:用酚酞作指示劑,向冷卻后的溶液中滴加0.5mol·L-1的HCl溶液,中和過(guò)量的KOH,滴到終點(diǎn)時(shí)共消耗鹽酸20.00mL。
(6)本次酯化反應(yīng)丙烯酸的轉(zhuǎn)化率為___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】2018年5月美國(guó)研究人員成功實(shí)現(xiàn)在常溫常壓下用氮?dú)夂退a(chǎn)氨,原理如下圖所示:
下列說(shuō)法正確的是( )
A. 圖中能量轉(zhuǎn)化方式只有2種
B. H+向a極區(qū)移動(dòng)
C. b極發(fā)生的電極反應(yīng)為:N2+6H++6e-=2NH3
D. a極上每產(chǎn)生22.4LO2流過(guò)電極的電子數(shù)一定為4×6.02×1023
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