(8分)(1)在调水工程中,沿途工业污水的任意排放是造成水质恶化的最大原因。经检测某工厂废液中含有大量Mg2+、Al3+、Ag+,Fe3+、Ba2+。试分析回答下列问题:
①该废液中可能大量存在的一种阴离子是____(填序号)。
A.SO | B.NO | C.Cl- | D.CO |
②为了充分利用资源和保护环境,今要回收废液中的金属银,请你设计一个回收实验方案,并写出有关离子反应方程式: ____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)节能减排是中国政府报告中的关键词。火力发电厂为了减少二氧化硫的排放,往往对煤炭进行脱硫处理,而脱硫的方法有多种,下面是一种常用的脱硫方法:
微生物脱硫技术:煤炭中的硫是以FeS2存在的,在水和空气存在的条件下,脱硫微生物起生物催化作用:
①2FeS2+7O2+2H2O 4H++2Fe2++4SO42—;
②4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O;
③FeS2+2Fe3+3Fe2++2S;
④2S+3O2+2H2O4H++2SO42—。
在微生物脱硫的反应中,FeS2最终被________氧化,转化为________(填化学式)而除去;反应③中若生成0.2 mol S,则转移的电子为________mol。
氨基甲酸铵常用于生产医药试剂、发酵促进剂、电子元件等,是一种可贵的氨化剂。某学习小组研究在实验室中制备氨基甲酸铵的化学原理。
(1)将体积比为2:1的NH3和CO2混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中,在恒定温度下使其发生反应并达到平衡:2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)
将实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃) |
15.0 |
20.0 |
25.0 |
30.0 |
35.0 |
平衡总压强(kPa) |
5.7 |
8.3 |
12.0 |
17.1 |
24.0 |
平衡气体总浓度 (10-3mol/L) |
2.4 |
3.4 |
4.8 |
6.8 |
9.4 |
①上述反应的的焓变:∆H0,熵变∆S0(填“>”、“<”或“=”)
根据表中数据,计算出25.0℃时2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)的化学平衡常数K=。
③若从已达平衡状态的上述容器中分离出少量的氨基甲酸铵晶体,反应物的转化率将(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)氨基甲酸铵极易水解:NH2COONH4+2H2O NH4HCO3+NH3·H2O。该学习小组为亲身体验其水解反应,分别取两份制得的样品,将其溶于水中并配制成不同浓度的氨基甲酸铵溶液,绘制出c(NH2COO—)随时间(t)变化的曲线如图所示,若A、B分别为不同温度时测定的曲线,则(填“A”或“B”)曲线所对应的实验温度高,判断的依据是。
蛇纹石是一种富镁硅酸盐矿物的总称,因其颜色青绿相间酷似蛇皮而得名。蛇纹石可以看作由MgO、FeO和Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。工业上由蛇纹石制取碱式碳酸镁产品的流程如下:
(1)蛇纹石加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2+、Al3+外,还含有的金属离子是________。
(2)向Ⅰ中加入氧化剂的作用是,加入Ca(OH)2时,
需要控制溶液pH在7~8之间(有关氢氧化物沉淀的pH见下表)。
氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Mg(OH)2 |
开始沉淀pH |
1.5 |
3.3 |
9.4 |
若pH>8可能会导致溶解、________沉淀。
(3)沉淀物A可作为提取红色颜料的原料,若向沉淀物A中加入,然
后过滤、洗涤、_________(填写实验操作名称),即可获得红色颜料,实现废物的综合利用。
(4)物质循环使用,能节约资源。上述实验中,可以循环使用的物质是________(填写物质化学式)。
(5)若产品的化学式用aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O表示,现称取18.2 g产品并使之完全分解,收集到3.36L CO2(标准状况下)和8.0 g MgO,通过计算确定产品的化学式中:a=________,b=________,c=________。
咖啡酸苯乙酯有极强的抗炎和抗氧化活性而起到抗肿瘤的作用。现设计出如下路线合成缓释药物聚咖啡酸苯乙酯:
已知:B的核磁共振氢谱有三个波峰;红外光谱显示咖啡酸分子中存在碳碳双键;且:;
回答下列各题:
(1)物质B的名称:(系统命名法)。
(2)咖啡酸仅含C、H、O三种元素,蒸气密度是相同条件下H2的90倍,含氧质量分数为35.6%,则咖啡酸的分子式为;咖啡酸可与NaHCO3溶液反应生成气体,1 mol 咖啡酸与足量钠反应生成1. 5 mol H2,咖啡酸中所有含氧官能团的名称:;
(3)写出下列反应的类型:④、⑧。
(4)写出反应③的化学方程式:。
(5)满足下列条件的咖啡酸的同分异构体有种。
①含有两个羧基②苯环上有三个取代基
乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔。
(1)CaC2与水反应生成乙炔的反应方程式为________.
(2)比较第二周期元素C、N、O三种元素的第一电离能从大到小顺序为 ______(用元素符号表示),用原子结构观点加以解释______。
(3)CaC中C22-与O22+互为等电子体,O22+的电子式可表示为______;1molO22+中含有的π键数目为_______。
(4)CaC2晶体的晶胞结构与NaCI晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中含有的中哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22-数目为______。
(5)将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀。Cu+基态核外电子排布式为 _______。
(6)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C=CH-C≡N)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是______;分子中处于同一直线上的原子数目最多为______。
明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料,明矾石的组成和明矾相似,此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示:
根据上述图示,完成下列填空:
(1)明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500mL稀氨水(每升含有39.20g氨)需要取浓氨水(每升含有251.28g氨)__________mL,用规格为_______mL量筒量取。
(2)氨水浸出后得到固体混合体系,过滤,滤液中除K+、SO42-外,还有大量的NH4+。检验NH4+的方法是______________________________________________。
(3)写出沉淀物中所有物质的化学式________________________________________。
(4)滤液I的成分是水和______________。
(5)为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量,请完善下列步骤:
①称取钾氮肥试样并溶于水,加入足量______溶液,产生白色沉淀。
②___________、__________、_________(依次填写实验操作名称)。
③冷却、称重。
(6)若试样为mg,沉淀的物质的量为nmol,则试样中K2SO4的物质的量为:___________mol(用含有m、n的代数式表示)。