(15分)某工业废水中仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解),且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1mol/L。
阳离子 |
K+ Cu2+ Fe3+ Al3+ Fe2+ |
阴离子 |
Cl- CO32- NO3- SO42- SiO32- |
甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。
Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅲ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
请推断:
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是 (写离子符号)。
(2)Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的的离子方程式是_________________________。
(3)将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中,气体变无色,所发生的化学方程式为
_______________________________________________________________
(4)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是 ,阴离子是 。(写离子符号)
(5)另取100mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,得到的固体质量为 g。
(6)工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理。以下是乙同学针对含不同污染物的废水提出的处理措施和方法,其中正确的是
选项 |
污染物 |
处理措施 |
方法类别 |
A |
废酸 |
加生石灰中和 |
物理法 |
B |
Cu2+等重金属离子 |
加硫酸盐沉降 |
化学法 |
C |
含复杂有机物的废水 |
通过微生物代谢 |
物理法 |
D |
碱性的废水 |
用CO2来中和 |
化学法 |
(7分)
(Ⅰ)CuCl2溶液有时呈黄色,有时呈绿色或蓝色,这是因为CuCl2溶液中存在平衡:
[Cu(H2O)2]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O。试回答下列问题:
(蓝色)(黄色)
(1)欲使溶液由蓝色变为黄色,可采取的措施是。
(2)欲使溶液由黄色变为蓝色(或黄绿色),可采取的措施是或。
(Ⅱ)有下列5种有机化合物,请按要求填空:
(1)属于酯类的是(填编号,下同);可归类于酚类的是。
(2)既能与NaOH溶液反应,又能与HCl溶液反应的是。
(3)用系统命名法给B物质命名。
一氧化碳与水蒸气的反应为CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)在密闭容器中,将1.0 mol CO与1.0mol H2O混合加热到434℃,在434℃的平衡常数K1 =9
(1)跟踪测定H2O的物质的量浓度,如图所示,则0 —20 min ,H2O的反应速率是
(2)请在图中用实线绘制出在该温度下加入正催化剂后,H2O的物质的量浓度变化图线。
(3)从434℃升温至800℃,800℃的平衡常数K2 =1,则正反应为_____________(填“放
热反应”或“吸热反应”或“不能确定”)。
(4)求在800℃反应达平衡时,CO转化为CO2的转化率(写出必要的计算过程)
氨是最重要的氮肥原料。在课本里学到的合成氨技术叫哈伯法,近一个世纪,合成氨需要高温高压似乎是天经地义了。然而,最近有两位希腊化学家在《科学》杂志上发表文章说,在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池(如图),氢气和氮气便可在电极上合成氨,转化率竟然高达78%。
请根据以上材料回答下列问题:
(1)写出哈伯法合成氨的化学方程式:;其反应条件中,符合平衡移动原理的反应条件是
(2)新法合成氨的电解池中能否用水溶液作电解质?(填“能”、“不能”)
为什么?
(3)电解池中,阳极发生(填得或失)电子氧化反应,变价元素化合价(填升高或降低)
(4)新法合成氨中所用的电解质(如图中黑细点所示)能传导H+,试写出电极反应式和总反应式。阳极:;阴极___________________________
总反应式:__________________________________。
(18分)芳香族化合物在生产生活中有广泛的用途。
Ⅰ。实验室一试剂瓶标签严重破损,只能隐约看到一部分:
取该试剂瓶中的试剂,通过燃烧实验测得:16.6g该物质完全燃烧得到39.6g CO2 与9g H2O。
(1)通过计算可知该有机物的分子式为:。
(2)进一步实验可知:①该物质能与碳酸氢钠溶液反应生成无色无味气体。②16.6g该物质与足量NaOH反应,消耗0.1mol NaOH。请写出一种符合该物质结构的结构简式:
Ⅱ。滴露是一种常用消毒剂。它的主要成分结构如下图:
(1)它具有的官能团的名称:
(2)该分子在核磁共振氢谱图中显示出种峰,其峰面积比为
(3)写出它与氢氧化钠溶液反应的化学方程式
Ⅲ。多巴胺是在大脑的相应部位传递快乐信息化学物质,结构如下图:
(1)多巴胺可由香兰素与硝基甲烷缩合,再经锌还原水解而得。合成过程示如下:
写出上述过程中①的反应类型:
写出②、⑤两步的化学方程式:
②:
⑤:
(2)写出香兰素的银镜反应的化学方程式
(3)写出符合下列条件的香兰素的所有同分异构体的结构简式:①苯环上有两个取代基,其苯环上的一溴代物有两种;②能发生水解反应;③显弱酸性
下表列出了部分常见含有10电子和18电子的粒子,回答下列问题。
10电子粒子 |
CH4、NH3、H2O、HF、Na+、Al3+、NH4 +、OH- |
18电子粒子 |
H2S、HCl、K+ 、Cl-、C2H6…… |
(1)表中-1价的简单离子在周期表中的位置是(周期、族)。其单质有毒,常用强碱溶液吸收,反应的离子方程式为
(2)表中水溶液显碱性的分子的电子式是
写出其催化氧化的化学方程式
(3)写出由表中两种10电子粒子相互反应,生成两种10电子粒子的离子方程式
。
(4)表中在水溶液中能够促进水电离的粒子有
(5)由表中离子组成的NaOH是常用的试剂,下图是配置一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液的操作图示,整个过程分为①②③④⑤⑥六个单元。
其中操作有错误的单元有(选填①②……)
(6)由第二周期元素形成的氢化物A和B都含有18电子, A是一种6原子分子,可做火箭发动机的燃料,B是一种常见强氧化剂。已知16g液态A与液态B充分反应生成一种液态10电子分子和一种气态单质,并放出838 kJ热量。写出A与B反应的热化学方程式