(选修—化学与技术)
(1)工业上以粗铜为原料采取如图1所示流程制备硝酸铜晶体:
①在步骤a中,还需要通入氧气和水,其目的是 。
②在保温去铁的过程中,为使Fe3+沉淀完全,根据下表数据,溶液的pH值应保持在 范围。调节pH值时,可以向溶液中加入的试剂是( )
(a) NaOH溶液 (b) 氨水 (c) Cu(OH)2 (d) CuO
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氢氧化物开始沉淀时的pH |
氢氧化物沉淀完全时的pH |
Fe3+ Cu2+ |
1.9 4.7 |
3.2 6.7 |
③在操作Ⅰ之前,对滤液用HNO3调节pH值至1,其目的是(结合离子方程式说明) 。
④从滤液中制取硝酸铜晶体的操作Ⅰ的具体步骤是 。
(2)图2是某小组学生查阅资料后所绘出的硝酸铜晶体[Cu(NO3)2 nH2O]的溶解度曲线(温度在300C左右对应不同的晶体),下列说法正确的是( )
(a) A点时的溶液为不饱和溶液
(b) B点时两种晶体可以共存
(c)按上述流程最终得到的晶体一定是Cu(NO3)2 3H2O
(d) 若将C点时的溶液降温至300C以下,可以析出Cu(NO3)2 6H2O晶体
氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料,以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF3和BN,如下图所示:
请回答下列问题:
(1)写出由B2O3制备BF3的化学方程式 ;
(2)基态N原子的轨道表示式为,BN中B元素的化合价为;
(3)在BF3分子中,F-B-F的键角是,该分子为(填“极性分子”或“非极性分子”),BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的空间构型为;
(4)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似(如图所示),硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm(1pm=10-10cm),立方氮化硼的密度是g·cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数为NA)。
(5)原子个数相同、最外层电子总数也相同的化合物是“等电子体”,等电子体的结构相似,B3N3H6与苯是等电子体,被称为“无机苯”,请画出B3N3H6的结构式,其二氯代物有种。
某有机物A的结构简式为,请回答下列问题。
(1)A中所含官能团的名称是___________、___________;
(2)A可能发生的反应有___________(填序号);
①取代反应②消去反应③水解反应④酯化反应
(3)将A与氢氧化钠的乙醇溶液混合并加热,再让得到的主要产物发生加聚反应,生成了某聚合物,该聚合物的结构简式是_____________________________。
(10分)(1)按系统命名法命名:
①有机物的名称是 。
②在有机物分子中若某一个碳原子连接4个不同的原子或基团,则这种碳原子称为“手性碳原子”。C7H16的同分异构体中具有“手性碳原子”的有,写出其中一种的名称。
(2)写出下列各种有机物的结构简式:
①2,3-二甲基-4-乙基己烷。
②支链只有一个乙基且式量最小的烷烃。
化学与生产、生活息息相关。现有下列6种有机物:①乙炔②乙二醇③甲醛④油脂⑤苯酚⑥淀粉,请将相应的序号填入空格内。
(1)水溶液(俗称福尔马林)具有杀菌防腐性能的是___________;
(2)可用于杀菌消毒、制造阿司匹林等,俗称石炭酸的是___________;
(3)通常用于制肥皂的是___________;
(4)能水解生成葡萄糖供机体利用,还可用于酿制食醋、酒的是___________;
(5)可用做汽车防冻液的是___________;
(6)常用来焊接或切割金属的是___________。
燃料电池是利用燃料(如CO、H2、CH4等)与氧气反应,将反应产生的化学能转变为电能的装置,通常用氢氧化钾作为电解质溶液。
(1)完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空:
①甲烷与氧气反应的化学方程式为:_________________
②已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-="=" CO32-+7H2O,这个电极是燃料电池的(填“正极”或“负极”),另一个电极上的电极反应式为:
③随着电池不断放电,电解质溶液的碱性(填“增大”、“减小”或“不变”)
④通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率(填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率。
(2)据报道,最近摩托罗拉(MOTOROLA)公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中,甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32-
①该电池反应的总离子方程式为____________________________
②甲醇在____极发生反应(填正或负),电池在放电过程中溶液的pH将____(填降低或上升、不变);