在上海召开的第七届全球人类基因大会上,我国科学家第一次提出可以用砒霜(As2O3)来治疗早期幼粒白血病。(本题共7分)
(1)完成并配平下列化学方程式:
As2O3+ Zn+ H2SO4 → AsH3+ ZnSO4+ ______
(2)As2O3在上述反应中显示出来的性质是_____________。
A.氧化性 | B.还原性 | C.酸性 | D.碱性 |
(3)若生成0.1 mol AsH3,则转移电子的物质的量为___________mol。
短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如右图所示。其中Z的单质是一种重要半导体材料,广泛应用于电子工业的各个领域。
(1)W在元素周期表中的位置是。
(2)Z的原子结构示意图为。
(3)下列选项中,能证明元素非金属性X强于W的是。
A.原子序数:X>W |
B.最低化合价:X>W |
C.最简单氢化物的稳定性:X>W |
D.最高价氧化物的水化物酸性:X>W |
(4)元素周期表中与Z同周期的某金属元素形成的单质A,可发生如下图所示的转化:
其中化合物D是一种白色沉淀,则B中溶质的化学式为;C转化生成D的离子方程式为。
(5)表中Y的最高价氧化物对应水化物的化学式为Y(OH)n ,在T℃时,其饱和溶液能使酚酞试液变红,原因是其溶液中的c(OH—) = mol·L—1 (填计算数值,已知:T℃,Ksp[Y(OH) n]=4.0×l0-12)。
金属钛(Ti)性能优越,被称为继铁、铝之后的“第三金属”。工业上以钛铁矿(主要成分FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料冶炼金属钛,其生产的工艺流程图如下:
已知:2H2SO4(浓)+ FeTiO3=TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O
(1)步骤I中发生反应的离子方程式:、。
(2)已知:TiO2+易水解,只能存在于强酸性溶液中。
25 ℃时,难溶电解质溶解度(s)与pH关系如图,TiO(OH)2溶度积Ksp=1×10-29
①步骤Ⅲ加入铁屑原因是。
②TiO2+水解的离子方程式为。向溶液II中加入Na2CO3粉末的作用是。
当溶液pH接近时,TiO(OH)2已沉淀完全。
(3)反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,需加热的温度略高于℃即可。
TiCl4 |
Mg |
MgCl2 |
Ti |
|
熔点/℃ |
-25.0 |
648.8 |
714 |
1667 |
沸点/℃ |
136.4 |
1090 |
1412 |
3287 |
(4)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质,利用下图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。写出阳极上所发生的反应式:。
随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二五”期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%,CO2的排放量也要大幅减少。
Ⅰ.处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2
③CH4(g)+2NO2 (g)= N2(g) + CO2(g)+2H2O(g)△H3=-867kJ·mol-1
则△H2=。
Ⅱ.化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产过程中产生的SO2是大气中SO2的主要来源。
(1)将煤转化为水煤气是将煤转化为洁净燃料的方法之一,反应为C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)
①该反应的化学平衡常数表达式为:K=。
②800℃时,将1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容积为1L的容器中,发生反应: CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),一定时间后达到平衡时,测得容器中CO2浓度为0.5mol·L-1,则CO的转化率为_________,800℃时该反应的平衡常数为_________。
(2)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:
①用离子方程式表示反应器中发生的反应_______________________________________。
②用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是: ___________。
Ⅲ.以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4通过反应CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g)直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率
如图所示。由下图可以得出的结论是(写两条):_____________________、___________________。
2—甲基—2—丁烯酸甲酯是一种重要的化工原料。下面是该物质的一种合成路线:
已知:R-CNR-COOH。请回答下列问题:
(1)A是一氯代烷,则其结构简式为_____________,反应②的反应条件是_____________;
(2)写出反应③的化学方程式:__________________________________________。
(3)C的结构简式为______________,其所含官能团的名称是________________。
(4)步骤④的反应类型是______________。
(5)2—甲基—2—丁烯酸甲酯的某种羧酸类链状同分异构体X,分子中含有3个甲基。则X的结构简式为。
下面是利用工业冶炼硫酸铜(含有Fe2+、AsO2-、Ca2+等杂质)提纯制备电镀硫酸铜的生产流程。
已知:①Fe3+Cu2+开始沉淀的pH分别2.7、5.4,完全沉淀的pH分别为3.7、6.4;
②KSP[(Cu(OH)2]=2×10-20
(1)溶解操作中需要配制含铜64g/L的硫酸铜溶液100L,需要称量冶炼级硫酸铜的质量至少为Kg。
(2)氧化步骤中发生的离子反应方程式为①
②AsO2— + H2O2+ H+=H3AsO4 ③ H3AsO4+ Fe3+=FeAsO4↓+ 3H+
(3)若要检验调节pH后溶液的Fe3+是否除尽,方法是;氧化后需要将溶液进行稀释,稀释后的溶液中铜离子浓度最大不能超过mol·L-1。
(4)固体I的主要成分除 FeAsO4外还有,操作I为
(5)利用以上电镀级硫酸铜作为电解质溶液,电解粗铜(含铁、银杂质)制备纯铜,写出阳极发生的电极反应方程式