(4分)就有关物质的分离回答下面的问题
(1)现有一瓶A和B的混合液,已知它们的性质如下表。
| 物质 |
熔点/oC |
沸点/oC |
密度/g·cm-3 |
溶解性 |
| A |
-11.5 |
198 |
1.11 |
A、B互溶,且均易溶于水 |
| B |
17.9 |
290 |
1.26 |
据此分析,将A和B相互分离的常用方法是:
(2)在分液漏斗中用一种有机溶剂萃取水溶液里的某物质时,静置分层后,如果不知道哪一层液体是"水层",试设计一种简便的判断方法。答:
(15分)氮的氢化物NH3、N2H4等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用。
(1)已知25℃时,几种难溶电解质的溶度积如下表所示:
| 氢氧化物 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mg(OH)2 |
| Ksp |
2.2×10-20 |
4.0×10-38 |
8.0×10-16 |
1.8×10-11 |
向Cu2+、Mg2+、Fe3+、Fe2+浓度都为0.01mol·L-1的溶液中缓慢滴加稀氨水,产生沉淀的先后顺序为(用化学式表示)。
(2)实验室制备氨气的化学方程式为。
工业上,制备肼(N2H4)的方法之一是用次氯酸钠溶液在碱性条件下与氨气反应。以石墨为电极,将该反应设计成原电池,该电池的负极反应为。
(3)在3 L密闭容器中,起始投入4 mol N2和9 mol H2在一定条件下合成氨,平衡时仅改变温度测得的数据如表所示:
| 温度(K) |
平衡时NH3的物质的量(mol) |
| T1 |
2.4 |
| T2 |
2.0 |
已知:破坏1 mol N2(g)和3 mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2 mol NH3(g)中的化学键消耗的能量。
①则T1T2(填“>”、“<”或“=”)。
②在T2 K下,经过10min达到化学平衡状态,则0~10min内H2的平均速率v(H2)=,平衡时N2的转化率α(N2)=。若再增加氢气浓度,该反应的平衡常数将(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③下列图像分别代表焓变(△H)、混合气体平均相对分子质量(
)、N2体积分数φ(N2)和气体密度(ρ)与反应时间关系,其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是。
(14分)亚磷酸(H3PO3)是二元酸,H3PO3溶液存在电离平衡:H3PO3
H++ H2PO3-。亚磷酸与足量NaOH溶液反应,生和Na2HPO3。
(1)①写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式。
②根据亚磷酸(H3PO3)的性质可推测Na2HPO3稀溶液的pH7(填“>”、“<”或“=”)。
③某温度下,0.1000 mol·L-1的H3PO3溶液中c (H+)=2.5×10-2mol·L-1,除OH—之外其他离子的浓度由大到小的顺序是,该温度下H3PO3电离平衡的平衡常数K=。(H3PO3第二步电离忽略不计,结果保留两位有效数字)
(2)亚磷酸具有强还原性,可使碘水褪色,该反应的化学方程式。
(3)电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸,装置示意图如下:
说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过。
①阴极的电极反应式为。
②产品室中生成亚磷酸的离子方程式为。
【化学—选修5:有机化学基础】以下是合成香料香豆素的路径图:
(1)香豆素的分子式为。
(2)Ⅰ与H2反应生成邻羟基苯甲醇,邻羟基苯甲醇的结构简式为。
(3)反应②的反应类型是。
(4)反应④的化学方程式是。
(5)Ⅴ是Ⅳ的同分异构体,Ⅴ的分子中含有苯环且无碳碳双键,苯环上含有两个邻位取代基,且能够发生酯化反应和银镜反应。Ⅴ的结构简式为。
(6)一定条件下,
与CH3CHO两者之间能发生类似①、②的两步反应,则生成有机物的结构简式为。
【化学——选修3:物质结构与性质】过渡金属元素铁能形成多种配合物,如:K3[Fe(SCN)6][硫氰合铁(Ⅲ)酸钾]和Fe(CO)x等。
(1)①基态Fe3+的M层电子排布式为。
②请解释+3价铁的化合物较+2价铁的化合物稳定的原因。
(2)配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则 x =。
(3)FeBr2为只含有离子键的离子化合物,其晶胞结构如图a,距一个Fe2+离子最近的所有Br-离子为顶点构成的几何体为。
(4)二茂铁是最重要的金属茂基配合物,也是最早被发现的夹心配合物,包含两个环戊二烯基与铁原子成键。二茂铁的结构为一个铁原子处在两个平行的环戊二烯基环的之间,结构如图b所示,已知二茂铁的一氯代物只有一种。
①二茂铁的分子式为。
②穆斯堡尔谱学数据显示,二茂铁中心铁原子的氧化态为+2,每个茂环带有一个单位负电荷。因此每个环含有个π电子。
③二茂铁中两个茂环可以是重叠的(D5h),也可以是错位的(D5d),它们之间的能垒仅有8 ~ 20 kJ/mol。温度升高时则绕垂直轴相对转动,使得两种结构可以相互转换,转换过程中能量变化如图c。比较稳定的
是结构(填“重叠”或“错位”)。
【化学——选修2:化学与技术】海洋是一个丰富的资源宝库,通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。
(1)海水中盐的开发利用:
①海水制盐目前以盐田法为主,建盐田必须选在远离江河入海口,多风少雨,潮汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、蒸发池和池。
②目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产,在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过,请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用(写一点即可)。
(2)电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如图所示。其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列。请回答下面的问题:
①海水不能直接通入到阴极室中,理由是。
②A口排出的是(填“淡水”或“浓水”)。
(3)用苦卤(含Na+、K+、Mg2+、Cl-、Br-等离子)可提取溴,其生产流程如下:
①若吸收塔中的溶液含BrO3-,则吸收塔中反应的离子方程式为。
②通过①氯化已获得含Br2的溶液,为何还需经过吹出、吸收、酸化来重新获得含Br2的溶液。
③向蒸馏塔中通入水蒸气加热,控制温度在90℃左右进行蒸馏的原因是。