【化学——选修:化学与技术】( 15分)
电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置示意图如下:
(1)实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生
气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。此时,应向污水中加入适量的 ;
a.H2SO4 b.BaSO4 c.Na2SO4 d.NaOH e.C H3CH2OH
(2)电解池阳极的
电极反应分别是:① ;
②4OH-- 4 e-=2H2O+O2↑。
(3)电极反应①和②的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是 ;
(4)该熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,
稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4+4CO32-- 8e-=5CO2+2H2O。
①正极的电极反应是
;
②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环(见上图)。A物质
的化学式是 ;
(5)实验过程中,若在阴极产生了44.8 L(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池消耗CH4
(标准状况) L。
⑴有A、B、C3种烃,各取1mol充分燃烧后,A、B、C所产生的二氧化碳均为44.8L(标准状况);在镍催化剂的作用下B、C都能和氢气发生加成反应,其中B可以转变为A或C,C可以转变为A;B或C都能使高锰酸钾酸性溶液褪色,而A无此性质。
试推断出3种烃的结构简式:
A是,B是,C是
写出B在一定条件反应生成氯乙烯的化学方程式:该反应的类型是。
⑵
以上四种有机物中互为同系物的是(填序号,下同),互为同分异构体的是,能发生加成和加聚反应的是,请用系统命名法命名①的名称
(2分)
(填化学式)在空气中:将氯化铁溶液蒸干并灼烧得到的固体物质 _____;碳酸氢钠溶液蒸干并灼烧得到的固体物质________;硫酸铝溶液蒸干得到的固体物质________;亚硫酸钠溶液蒸干得到的固体物质。
决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。
(1)已知A和B为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
| 电离能/kJ·mol-1 |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
| A |
578 |
1817 |
2745 |
11578 |
| B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
A的化合价B的化合价(填“>”、“<”或“=”)。
(2)实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如上图所示),其中3种离子晶体的晶格能数据如下表:
| 离子晶体 |
NaCl |
KCl |
CaO |
| 晶格能/kJ·mol-1 |
786 |
715 |
3401 |
则该 4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是:。其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有个。
(3)金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是。
(4)某配合物的分子结构如上图所示,则N原子的杂化方式为;基态Ni原子的电子排布式。
一氧化碳是一种重要的化工原料。
(1)高炉炼铁中发生的反应之一是:
FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g)△H=-1kJ/mol。
温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积比将
(填“增大”、“减小”或“不变”)。
已知1100℃时,该反应平衡常数K=0.263,现测得高炉中(CO2)=0.025mol/L,c(CO)=0.1mol/L,此时该反应.
A.向正反应向向进行 B.处于平衡状态 C.向逆反应方向进行
(2)合成氨工业中需将原料气中的CO变成CO2除去。在密闭密器中将CO和H2O混合加热到800℃,达到下列平衡:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) K=1.0
若平衡时n(H2O)/n(CO)=1,则CO转化为CO2的转化率为。
(3)用CO和H2经如下两步反应制得甲酸甲醛:
CO+2H2→CH3OH CO+CH3OH→HCOOCH2
已知反应①中CO的转化率为80%,反应②中两种反应物的转化率均为85%,则2.52;CO最多可制得甲酸甲醛多少吨?(写出计算过程)。
喹硫平可用于精神疾病的治疗,其结构为:
(
)2·
,它的合成路线如下:
请回答下列问题:
⑴写出分子式为C13H9NO4S的物质的结构简式。
⑵物质
中除硫醚键(-S-)外,还含有的官能团名称为。
⑶反应⑦的类型是反应,反应⑤的目的是。
⑷写出反应④的化学方程式。
⑸以
为原料合成
(用合成路线流程图表示,并
注明反应条件)。
提示:①已知:苯环上的羧基为间位定位基,如
(主产物);
②合成过程中无机试剂任选,可以利用本题中相关信息。