[化学一选修5：有机化学基础](15分)环己基甲酸是一种无色或浅黄色油状液体，环己基甲酸及其衍生物是重要的有机化工原料和合成药物的中间体，在新材料和药物研发中具有广泛的价值。其合成方法如下：

其中链烃C的相对分子质量在50～70之间，碳氢原子个数比为2：3，核磁共振氢谱显示有两个峰且面积比为2：l。回答下列问题：

已知：

（1）C的结构简式为         ，其化学名称为       。

（2）A的结构简式为          。

（3）写出下列反应的反应类型：②            ；⑤           。

（4）写出D与新制Cu(OH)₂反应的化学方程式                 。

（5）若反应④、⑤的顺序交换是否可行          (填“是”或“否”)，原因是              。

（6）符合下列条件的环己基甲酸的同分异构体有          种。

①含有六元碳环    ②能发生银镜反应   ③不考虑立体异构

某校活动小组为探究金属腐蚀的相关原理，设计了如下图a所示装置，图a的铁棒末段分别连上一块Zn片和Cu片，并静置于含有K₃Fe(CN)₆及酚酞的混合凝胶上。一段时间后发现凝胶的某些区域（如下图b示）发生了变化，则下列说法错误的是（    ）

A．甲区发生的电极反应式：Fe-2e^-= Fe²⁺         B．乙区产生Zn²⁺

C．丙区呈现红色                             D．丁区呈现蓝色

某校活动小组用下图所示装置及所给药品（图中夹持仪器已略去）探究工业制硫酸接触室中的反应，并测定此条件下二氧化硫的转化率。已知C中的浓硫酸含溶质m mol，假设气体进入C和D时分别被完全吸收，且忽略装置内空气中的CO₂。

请回答下列问题：

   （1）已知0.5 mol SO₂被O₂氧化成气态SO₃，放出49.15kJ热量，反应的热化学方程式为                                    。

   （2）检查完装置的气密性且加入药品后，开始进行实验，此时首先应进行的操作是

                                  。

   （3）实验时A中氧气导冒出的气泡与二氧化硫导管冒出的气泡速率相近，其目的是

                         ；装置C中浓硫酸的作用为                      ；

装置D中盛放的溶液中足量的             （选填字母）。

    a．BaCl₂溶液 b．NaOH溶液 c．NaHSO₃饱和溶液

   （4）停止通入SO₂，熄灭酒精后，为使残留在装置中的SO₂、SO₃被充分吸收，操作方法是                                。

   （5）实验结束后，稀释装置C中的溶液，并向其中加入足量的BaCl₂溶液，得到的沉淀质量为wg。若装置D增加的质量为ag，则此条件下二氧化硫的转化率是        

       （用含字母的代数表示，结果可不化简）。

写出下列物质或微粒的电子式(每空1分)

(1) CaCl₂                (2)CO₂               (3) KOH          

(4) HF              (5) Na₂O₂                (6) N₂             

(7) 镁离子     (8)硫离子      (9)NH₄Cl_________ (10) Cl_{2____________________}

下列有关说法不正确的是

A. 储热材料芒硝可用于光-化学能的转换

B. 发达国家采用的现代化垃圾焚烧处理法有效利用了生活垃圾中的生物质能

C.利用微生物在光合作用下分解水，是氢气制取的一个重要研究方向

D.太阳能、可燃冰资源丰富，在使用时对环境无污染或很少污染，且可以再生，是最有希望的未来新能源

分子式为C₄H₈Cl₂的有机物共有(不含立体异构)(　　)

A．7种                          B. 8种

C．9种                          D. 10种

钴（Co）及其化合物在工业上有广泛应用。为从某工业废料中回收钴，某学生设计流程如下（废料中含有Al、Li、Co₂O₃和Fe₂O₃等物质）。

已知：①物质溶解性：LiF难溶于水，Li₂CO₃微溶于水；

②部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表：

请回答：

（1）步骤Ⅰ中得到含铝溶液的反应的离子方程式是____________________________。

（2）写出步骤Ⅱ中Co₂O₃与盐酸反应的离子方程式_______________________________。

（3）步骤Ⅲ中Na₂CO₃溶液的作用是调节溶液的pH，应使溶液的pH不超过____________。废渣中的成分有______________________。

（4）NaF与溶液中的Li⁺形成LiF沉淀，此反应对步骤Ⅳ所起的作用是______________。

（5）在空气中加热CoC₂O₄固体，经测定，210~290℃的过程中只产生CO₂和一种二元化合物，该化合物中钴元素的质量分数为73.44%。此过程发生反应的化学方程式是______________。

（6）某锂离子电池的总反应为C＋LiCoO₂ Li_xC＋Li_1－xCoO₂，Li_xC中Li的化合价为______价，该锂离子电池充电时阳极的电极反应式为___                        。

碘是人类必需的生命元素，在人体的生长发育过程中起着重要作用。

Ⅰ. 人体碘的重要来源之一是食用加碘食盐（含KIO₃）。为检测食盐中的KIO₃，并测定加碘食盐样品的碘含量，某实验小组设计了如下实验：

① 用天平准确称取w g食盐样品，加适量蒸馏水使其完全溶解。

② 用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO₃与KI反应完全生成I₂。

③ 以淀粉为指示剂，逐滴加入浓度为2.0×10^-3 mol·L^-1的Na₂S₂O₃溶液6.00 mL，恰好反应完全。（已知：I₂＋2S₂O₃^2-=== 2I^-＋S₄O₆^2-）

（1）书写步骤②中反应的离子方程式：                   _________   。

（2）步骤③中判断反应恰好完全的现象是                      _______。

（3）上述实验样品中碘元素的含量是                 mg/g（以含w的代数式表达）。

Ⅱ．海带或海苔中含有丰富的碘元素，也是人体碘的一种来源。下图是实验室从海带

（含I^-）中提取碘单质的流程图。

（1）步骤①中灼烧海带用到的实验仪器是          （填序号）。

a．坩埚        b．试管       c．蒸发皿         d．烧杯

（2）步骤②的实验操作包括             。步骤④中分液所用的玻璃仪器是    、烧杯。

（3）步骤③中反应的离子方程式是                                       。

下列叙述正确的是（　　）                                       

A．氨水使酚酞溶液变红的原因：NH₃H₂O═NH₄⁺+OH^﹣                        

B．硫酸氢钠溶液显酸性：NaHSO₄⇌Na⁺+H⁺+SO₄^2﹣                       

C．明矾净水原理：Al ³⁺+3 H₂O⇌Al（OH）₃↓+3 H⁺                        

D．制备TiO₂纳米粉：TiCl₄+（x+2）H₂O（过量）⇌TiO₂xH₂O↓+4 HCl        

用N_A表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是

A．常温常压下，5.6 g乙烯和环丙烷的混合气体中含有的碳原子数为0.4 N_A

B．1 mol Cl₂通入足量水中反应转移的电子数为N_A

C．0.1 mol/L Na₂CO₃溶液中CO₃^2－、HCO₃^－和H₂CO₃总数为0.1 N_A

D．标准状况下，2.24 L三氯甲烷中含有C- Cl数目为0.3 N_A

常温下，下列各组微粒在指定的溶液中一定能大量共存的是(　　)。

A．加入金属镁产生H2的溶液中：NH₄⁺、Na^＋、SO₄^2-、CH₃COO^－

B．含有大量ClO^－的溶液中：K^＋、Na^＋、NO₃^-、SO₄^2-

C．c(Cu^2＋)＝0.1 mol·L^－1的溶液中：H^＋、NH₄⁺、Br^－、CO₃^2-

D．含有大量MnO₄^_的溶液中：H^＋、SO₄^2-、Cl^－、CH₃CH₂OH

下列反应的离子方程式书写正确的是

A．氧化铜与盐酸反应 O^2― +2H^＋= H₂O

B．往澄清石灰水中通入过量的CO₂：OH^－+CO₂=HCO₃^－

C．钠和冷水反应：Na＋2H₂O=Na^＋＋2OH^－＋H₂↑

D．小苏打与醋酸反应：HCO₃^－+2H⁺=H₂O+CO₂↑

下列有关物质应用的说法中错误的是

A．硅胶作瓶装药品的干燥剂          B．液氨用作医疗制冷剂

C．小苏打作烘焙食品的膨松剂        D．用石英坩埚熔融纯碱

 α-氯乙基苯是一种重要的有机合成中间体，其一种制备反应原理为：

在T₁℃时，向2.0 L恒容密闭容器中充入0.40mol乙苯(g)和0.40mol Cl₂(g)进行反应，反应过程中测定的部分数据见下表：

下列有关说法正确的是（    ）

A．T₁℃时，反应在0～2 min内的平均速率v(α-氯乙基苯)＝0.05mol·L^－1·s^－1

B．10 min后，若保持其他条件不变，升高温度至T₂℃，达到新平衡时测得c(α-氯乙基苯)＝0.18mol·L^－1，则反应的ΔH＞0

C．温度从T₁℃升至T₂℃时，正向反应速率增大，逆向反应速率减小

D．T₁℃时，体系的总压不变时，反应达到平衡状态

下列有关反应离子方程式错误的是

A.KOH溶液与过量的SO₂反应:  OH^—+SO₂==HSO₃^—

B.Na₂SO₃溶液与稀硫酸反应 SO₃^2—+2H⁺==SO₂↑+H₂O

C.NaHSO₃溶液中通入氯气:HSO₃^—+Cl₂ +H₂O==SO₄^2—+3H⁺+2Cl^—

D.石灰石与稀硝酸反应:CO₃^2—+2H⁺==H₂O+CO₂↑

如图所示的实验中，投入铝片后（    ） 

①           ②

A．①中产生气泡，②中不产生气泡 

B．①和②中都不产生气泡

C．①和②中都产生气泡，①中是H₂，②中是O₂

D．①和②中都产生气泡，且都是H₂

运用化学反应原理研究NH₃的性质具有重要意义。请回答下列问题：

(1)已知：①NH₃ (g)+3O₂(g)=2N₂(g)+6H₂O(g) △H=-1266.5kJ·mol^-1

②N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)   △H=＋180.5 kJ·mol^-1

写出氨高温催化氧化生成NO的热化学方程式___________。

（2）氨气、空气可以构成燃料电池，其电池反应原理为：4NH₃+30₂=2N₂+6H₂O。已知电解质溶液为KOH溶液，则负极的电极反应式为________。

（3）合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，其研究来自正确的理论指导，合成氨反应的化学平衡常数K值和温度的关系如下：

①       由上表数据可知该反应的△H_______ 0 填“> ”、“< ”或“=”) ；

②       理论上，为了增大平衡时H₂的转化率，可采取的措施是_______（选填字母）；

A．增大压强    B．使用合适的催化剂   C．升高温度  D．及时分离出产物中的NH₃

③400℃时，测得某时刻氨气、氮气、氢气的物质的量浓度分别为3mol·L^-1、2 mol·L^-1、l mol·L^-1，此时刻该反应的V_正(N₂)=______ V_逆(N₂)。（填“>”、“<”或“=”）。

（4）已知25℃时，Ksp=1.0×l0^-38, Ksp=3.0×l0^-34,当溶液中的金属离子浓度小于1.0×10^-5mol·L^-1时，可以认为沉淀完全。在含Fe³⁺、A1³⁺的浓度均为1. 0⁵mol·L^-1的溶液中加入氨水，当Fe³⁺完全沉淀时，A1³⁺沉淀的百分数____________。

粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外，还含有泥砂等不溶性杂质。我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的。通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验回答下列问题。

（1）实验室进行NaCl溶液蒸发时，一般有以下操作过程 ①放置酒精灯 ；②固定铁圈位置 ；③放上蒸发皿（蒸发皿中盛有NaCl溶液）；④加热搅拌； ⑤停止加热。其正确的操作顺序为                                  。

（2）如何运用最简方法检验溶液中有无SO₄^2－离子？                         。如果有，应该如何除去SO₄^2－离子？                         。

（3）在粗盐经过溶解→过滤后的溶液中滴加饱和Na₂CO₃溶液，直至不再产生沉淀为止。请问这步操作的目的是                                                  。

（4）将经过操作（3）后的溶液过滤。请问这一操作能除掉哪些杂质？

                                                                      。

（5）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的；

溶解时：                                                                      。

过滤时：                                                                      。

蒸发时：                                                                      。

如图所示的实验，发现烧杯中酸性KMnO4溶液褪色。若将烧杯中的溶液换成含有少量 KSCN的FeSO4溶液，溶液呈血红色。下列说法不正确的是

A.该条件下H2燃烧生成了既具有氧化性又具有还原性的物质

B.该条件下H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2

C.将烧杯中溶液换成KI-淀粉溶液也能验证生成物具有还原性

D.酸性FeSO4溶液中加入双氧水发生的离子反应方程式为 2Fe2+ +H2O2+2H+==2Fe3++2H2O

钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有、、、等]。某主要生产、、的化工厂利用钡泥制取，其部分工艺流程如下：

（1）酸溶后溶液中，与的反应化学方程式为                  。

（2）酸溶时通常控制反应温度不超过70℃，且不使用浓硝酸，

原因是                   、                            。

（3）该厂结合本厂实际，选用的X为             （填化学式）；中和Ⅰ使溶液中      （填离子符号）的浓度减少（中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略）。

（4）上述流程中洗涤的目的是                            。