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(14分)H2O2是一种常用绿色氧化剂,在化学研究中应用广泛。 (1)空气阴极法...

(14分)H2O2是一种常用绿色氧化剂,在化学研究中应用广泛。

(1)空气阴极法电解制备H2O2的装置如下图所示,主要原理是在碱性电解质溶液中,通过利用空气中氧气在阴极还原得到H2O2和稀碱的混合物。

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试回答

①直流电源的a极名称是     

②阴极电极反应式为             

③1979年,科学家们用CO、O2和水在三苯膦钯的催化下制得了H2O2。相对于电解法,该方法具有的优点是安全、        

(2)Fe3+对H2O2的分解具有催化作用利用图(a)(b)中的信息按图(c)装置连通的AB瓶中已充有NO2气体进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的       (填“深”或“浅”),其原因是                

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(3)用H2O2 和H2SO4 的混合溶液可溶印刷电路板金属粉末中的铜。反应的离子方程式是          ,控制其它条件相同,印刷电路板的金属粉末用10%H2O2 和3.0mol·L-1H2SO4溶液处理,测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)

温度(℃)

20

30

40

50

60

70

80

Cu的平均溶解速率

(×10-3mol·min-1

7.34

8.01

9.25

7.98

7.24

6.73

5.76

当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降,其主要原因是       

 

(1)①正极 ② O2 + 2e-+ 2H2O=H2O2 + 2OH- ③能耗低 (2)①深 ②H2O2分解放热,使平衡2NO2N2O4向生成NO2方向移动 (3)Cu + H2O2 +2H+=Cu2+ + 2H2O;温度升高,H2O2分解速率加快 (每空2分) 【解析】 试题分析:(1)①根据装置图可知,与电源b极相连的电极产生双氧水,由于利用空气中氧气在阴极还原得到H2O2和稀碱的混合物,这说明该电极是阴极,即b是负极,则a是正极。 ②电解池中阴极得到电子,发生还原反应,双氧水在阴极产生,则阴极电极反应式为O2 + 2e-+ 2H2O=H2O2 + 2OH-。 ③由于电解法需要消耗大量的电能,所以该方法的另外一个优点是能耗低。 (2)由于Fe3+对H2O2的分解具有催化作用,根据图像可知而双氧水分解是放热反应,所以B瓶中溶液温度高。又因为NO2转化为N2O3是放热反应,升高温度促使平衡2NO2N2O4向生成NO2方向移动,所以颜色深。 (3)双氧水具有氧化性,在稀硫酸溶液中能把铜氧化生成硫酸铜和水,反应的离子方程式为Cu + H2O2 +2H+=Cu2+ + 2H2O。由于双氧水不稳定,受热易分解,温度过高时导致H2O2分解速率加快,因此铜的平均溶解速率随着反应温度的升高反而下降。 考点:考查电化学原理的应用、双氧水性质以及外界条件对反应速率和平衡状态的影响  
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考点分析:
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(15)硫酸工业产生的废气A(主要成分:SO2、O2、N2、CO2等)排放到空气中会污染环境。某化学兴趣小组对废气A的组成进行探究,请回答下列问题。

(1)同学甲设计实验检验废气A中含有的CO2,应选择的试剂有     

A.NaOH溶液     B.酸性KMnO4溶液     C.澄清石灰水   D.盐酸

(2)同学乙欲测定废气A中SO2的含量,取a L废气A并设计了如下装置进行实验。

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①为了保证实验成功,装置A应具有的现象是          ,搅拌的目的是   

②同学丙认为A装置前后的质量差就是a L废气中含有的SO2的质量,然后进行含量计算。经小组讨论后,同学丁提出疑问,按照同学丙的实验,若废气中SO2完全被吸收,则最后测定的结果应该偏大,同学丁推断的理由是                 

(3)兴趣小组的同学查阅资料发现可利用硫酸工业废气A制备皓矾(ZnSO4•7H2O)。实验模拟制备皓矾工业流程如下:

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“氧化”中加入硫酸铁发生反应的离子方程式是                             

加入Zn粉的目的是                              

固体A主要成分是        

操作b得到纯净皓矾晶体,必要的操作是               、过滤、洗涤、干燥。

 

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(12分)铁钾矾[KxFey(SO4)m·nH2O]常用作工业媒染剂。其组成可用如下方法测定:

①准确称取2.0120g样品配成100mL溶液A。

②准确量取25.00mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0.466g

③准确量取25.00mL溶液A,加入足量的KI溶液,以淀粉为指示剂,用0.1250 mol·L1Na2S2O3溶液滴定消耗8.00mL至终点已知:I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6

(1)检验出A溶液中存在的Fe3+,可以加入          溶液。

(2)已知室温下BaSO4的Ksp=1.1×1010,欲使溶液中c(SO42)1.0×105 mol•L1,应保持溶液中c(Ba2+)         mol·L1

(3)步骤③中判断滴定终点的方法                                        

(4)通过计算确定铁钾矾的组成(写出计算过程)。

 

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(15分)奈必洛尔是一种用于血管扩张的降血压药物用于合成奈必洛尔中间体G的部分流程如下:

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已知:乙酸酐的结构简式为满分5 manfen5.com

请回答下列问题:

(1)G物质中的含氧官能团的名称是             

(2)反应A→B的化学方程式为                                       

(3)上述变化过程的反应类型分别是                 

(4)写出满足下列条件C的同分异构体的结构简式:           

.苯环上只有两种取代基

.分子中只有4种不同化学环境的氢。

.能与NaHCO3反应生成CO2

(5)根据已有知识并结合相关信息,写出以满分5 manfen5.com和乙酸酐为原料制备满分5 manfen5.com的合成路线流程图(无机试剂任)。合成路线流程图示例如下:

CH3CH2Br满分5 manfen5.comCH3CH2OH满分5 manfen5.comCH3COOCH2CH3

 

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(12分)钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的重要基础原料。工业以草酸盐共沉淀法获得草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C2O4)2·4H2O],煅烧可获得钛酸钡粉体。

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(1)酸浸时发生的反应的离子方程式为                              ;为提高BaCO3的酸浸率,可采取的措施为                   (任答一点)。

(2)配制TiCl4溶液时,通常将TiCl4溶于浓盐酸,目的是                       

(3)加入H2C2O4溶液时,发生反应的化学方程式为                            ;可循环使用的物质X是     

(4)煅烧得到BaTiO3的同时,生成高温下的气体产物CO、        

 

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氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互反应:

4NO2(g)+2NaCl(s)满分5 manfen5.com2NaNO3(s)+2NO(g)+ Cl2(g),ΔH

在恒温条件下2 L恒容密闭容器中加入0.4mol NO20.2 mol NaCl,10 min反应达到平衡时n(NaNO3)0.1mol,NO2的转化率为α。下列叙述中正确的是

A.10minNO浓度变化表示的速率v(NO)=0.01 mol·L-1·min-1

B.若保持其他条件不变,在恒压下进行该反应,则平衡时NO2的转化率大于α

C.升高温度,平衡逆向移动,则该反应的ΔH>0

D.若起始时向容器中充入NO2(g) 0.1 mol、NO(g)0.2 mol和Cl2(g)0.1 mol(固体物质足量),则反应将向逆反应方向进行

 

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