(15分)2011年5月24日,台湾地区有关方面向国家质检总局通报,发现台湾“昱伸香料有限公司”制售的食品添加剂“起云剂”,主要化学成分是含苯环的酯类物质,在台湾此化学物质被确认为第四类毒性化学物质,为非食用物质,不得用于食品生产加工。现有含苯环的酯类物质A、B ,两者互为同分异构体, B的结构简式为
;A经①、②两步反应得C、D和E ,B经①、②两步反应得E、F和H ,上述反应过程、产物性质及相互关系如图所示。

(1)B可以发生的反应类型有(填序号)
①加成反应 ②酯化反应 ③消去反应 ④取代反应 ⑤聚合反应
B的核磁共振氢谱中会出现_______个峰。
(2)F与H在浓硫酸作用下加热时发生反应的方程式为
(3)E的结构简式为 ,其中含有的官能团的名称是
(4)A有两种可能的结构,其对应的结构简式为 ,
(5)B、C、D、F、G化合物中互为同系物的是 。I的一种同分异构体满足:①能与碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体,②1mol该物质与足量金属钠反应产生1mol氢气。则该同分异构的名称为 。
(本题共12分)下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。
32.制备氯气选用的药品为:漂粉精固体和浓盐酸,相关的化学反应方程式为:。
33.装置B中饱和食盐水的作用是;同时装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象。
34.装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中I、II、III依次放入。
| A |
B |
C |
D |
|
| I |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
| II |
碱石灰 |
硅胶 |
浓硫酸 |
无水氯化钙 |
| III |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
35.设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入足量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为深棕红色,说明氯的非金属性大于溴。打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡。观察到的现象是。该现象说明溴的非金属性强于碘(填“能”或“不能”),原因是 .
(本题共10分)水煤气转化反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2 (g)在一定温度下达到化学平衡。完成下列填空:
29.写出该反应的平衡常数表达式K=________________。
30.一定温度下,在一个容积不变的密闭容器中发生上述反应,下列说法中能判断该反应达到化学平衡状态的是(选填编号)。
| A.容器中的压强不变 |
| B.1 mol H―H键断裂的同时断裂2 molH―O键 |
| C.v正(CO) = v逆(H2O) |
| D.c(CO) = c(H2) |
31.将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下实验1和实验2的数据:
| 实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
| H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
| 1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
3 |
| 2 |
650 |
1 |
2 |
0.8 |
1.2 |
5 |
| 3 |
950 |
1 |
2 |
— |
— |
— |
(1)由实验组1的数据可知,平衡时CO的转化率为%。
(2)由实验组1和2的数据可分析,压强对该可逆反应的影响是。
(3)有了实验组1和2的数据,再设计实验3,其目的是。
(本题共12分)氰酸(化学式:HOCN)是一种有挥发性和腐蚀性的液体,在水中立刻发生如下反应形成盐X(俗名碳铵):HOCN + 2H2O → X。
23.在上述反应所涉及的各元素中,半径最大的元素原子核外电子共占据_______个轨道。
24.能说明氮元素的非金属性比碳元素强的事实是_________(选填编号)。
A.共用电子对偏向:H-N>H-CB.氧化性:NO2>CO2
C.酸性:HNO3>H2CO3 D.沸点:NH3>CH4
25.据测定,氰酸有两种结构,一种分子内含有叁键,称为正氰酸,另一种分子内不含叁键,称为异氰酸,且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构,分子中也不含环状结构。请分别写出正氰酸和异氰酸的结构式:_______________、______________。
26.下面是工业上冶炼Cr时会涉及到的反应:
CrO42-+ S+ H2O → Cr(OH)3↓+S2O32-+
(1)请将方程式补充完整并配平。
(2)上述反应中,若转移了3mol电子,得到的还原产物是mol。
27.铁和镍(Ni)位于周期表的同一周期同一族,铁和镍在周期族。
28.镍粉在CO中低温加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,呈四面体构型。150℃时,Ni(CO)4分解为Ni和CO。Ni(CO)4是晶体,Ni(CO)4易溶于下列(填序号)。
A.水 B.四氯化碳 C.苯 D.硫酸镍溶液
(10+2分)硫铁矿烧渣(主要成分为 Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等)是生产硫酸的工业废渣,其综合利用对环境保护具有现实意义。利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的实验流程如下:
已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如图所示:
回答下列问题:
(1)酸浸、过滤后滤液中的金属阳离子是________________。
(2)煅烧FeCO3生成产品Ⅰ的化学反应方程式为;实验室进行煅烧操作所需仪器除了酒精喷灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外,还有。
(3)为了获得产品Ⅱ,向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后,还需要进行的操作是,洗涤干燥。
(4)检验产品II中是否含有氯化物杂质的实验操作是:取少量产品Ⅱ于试管中配成溶液,。
(16+2分)目前低碳经济已成为科学家研究的主要课题之一,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起全世界的关注:
(1)用电弧法合成的储氢材料常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这些杂质颗粒通常用硫酸酸化的锰酸钾氧化除去,在反应中,杂质碳被氧化为无污染气体而除去,Mn元素转变为Mn2+,请写出对应的化学方程式并配平:;
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),得到如下两组数据:
| 实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
||
| H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
| 1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
5 |
| 2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1.6 |
3 |
①实验2条件下的H2O 体积分数为;
②下列方法中可以证明上述已达平衡状态的是;
a.单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol CO
b.容器内压强不再变化
c.混合气体密度不再变化
d.混合气体的平均相对分子质量不再变化
e.CO2的质量分数不再变化
③已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值(lgK)如下表:
| 气化反应式 |
lgK |
||
| 700K |
900K |
1200K |
|
| C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) |
-2.64 |
-0.39 |
1.58 |
| C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) |
-1.67 |
-0.03 |
1.44 |
则反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)在900K时,该反应平衡常数的对数值(lgK)=_。
(3)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知:
C(s)+O2(g)=CO2(g)△ H 1=-393.5kJ·mol-1
CO2(g)+C(s) =2CO(g) △ H 2=+172.5kJ·mol-1
S(s)+O2(g) =SO2(g)△ H 3=-296.0kJ·mol-1
请写出CO除SO2的热化学方程式。
(4)25℃时,在20 mL0.1 mol/L醋酸中加入V mL0.1 mol/LNaOH溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,
下列说法正确的是________。
A.pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的CH3COONa溶液中,由水电离出的c(OH—)相等
B.①点时pH=6,此时溶液中,c(CH3COO—)-c(Na+)=9.9×10-7mol/L
C.②点时,溶液中的c(CH3COO—)=c(Na+)
D.③点时V=20mL,此时溶液中c(CH3COO—)< c(Na+)=0.1mol/L
(5)下图是一种新型燃料电池,它以CO为燃料,一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质,图2是粗铜精炼的装置图,现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。回答下列问题:
①写出A极发生的电极反应式 ;
②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验,则B极应该与极(填“C”或“D”)相连。