中国的饮食讲究“色香味”,颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素,他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
Ⅰ.提取叶绿素
Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响
取一些叶绿素粗产品,配成一定浓度的溶液,于室温(约25 ℃)下进行实验,方法和结果如下表。
实验组号 |
叶绿素溶液(mL) |
调pH至 |
处理时间(min) |
溶液颜色 |
① |
3.0 |
Y |
10 |
绿色 |
② |
3.0 |
7.0 |
10 |
绿色 |
③ |
3.0 |
6.0 |
10 |
黄绿色 |
④ |
3.0 |
5.0 |
10 |
黄褐色 |
注:叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果,请回答:
(1)提取食用叶绿素的X应该为________,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)表中Y应该为________,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若用作食品色素,天然叶绿素色素不适用于________食品,否则
________________________________________________________________________。
(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素,请你提供检测方法并写出主要步骤。
(12分)X、Y和W为原子序数依次递增的短周期元素,X和Y同主族,Y的氢化物和W的氢化物具有相同的电子数。在中学范围内X的单质只有氧化性,且是空气的主要成份之一。
(1)写出实验室制取W2反应的离子方程式。
(2)某小组设计如图所示的装置,分别研究YX2和W2的性质。
①分别通入YX2和W2,在装置A中观察到的现象是否相同(填“相同”或“不相同”);若装置D中装的是铁粉,当通入足量W2时观察到的现象为;若装置D中装的是五氧化二钒(作催化剂),当通入足量YX2时,打开K通入适量X2,化学反应方程式为;
②若装置B中装有5.0mL 1.0×10-3mol/L的碘水,当通入足量W2完全反应后,转移了5.0×10-5mol电子,该反应的化学方程式为。
(3)某同学将足量的YX2通入一支装有氯化钡溶液的试管,未见沉淀生成,再向该试管中加入过量的下列溶液也无沉淀生成的是 (填字母)。
A.氨水 |
B.稀盐酸 |
C.稀硝酸 |
D.氯化钙 |
E.双氧水
F.硝酸银
(16分)短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,已知:
①C的最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应可生成盐;
②A的氧化物是生活中最常见液体,A、E同主族,C与B、D相邻;
③A、B、C、D四种元素组成一种离子化合物F,其组成原子数之比为5︰1︰1︰3。
请回答下列问题:
(1)C的气态氢化物的电子式为,A在周期表中的位置。
(2)化合物E2D2中阴、阳离子个数比为,F含有的化学键类型为。
(3)F溶液与足量EDA的稀溶液混合,其离子方程式为。
(4)氯气与C的气态氢化物相遇有白烟及C2生成,写出其化学反应方程式。
(5)C2A4空气燃料电池是一种环境友好的碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30% KOH溶液。该燃料电池的负极反应式为________。
(6)用CH4可以消除汽车尾气中氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H=-955 kJ·mol-1
2NO2(g)=N2O4(g)△H=-56.9 kJ·mol-1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式 ____________
选考[化学—选修5 有机化学技术] (15分)
2013年1月13日中国应用技术网报道了利用苯制备偶氮染料和医药中间体的方法,下面是制备偶氮染料F和医药中间体Y的流程图如下:
回答下列问题:
(1)苯的核磁共振氢谱中有________峰,反应①的反应类型____________;
(2)写出D→E反应的化学方程式______________________。
(3)写出化合物A、F的结构简式: A____________、F____________。
(4)设计A→D的目的是______________________。
(5)写出满足下列条件的C的任意两种同分异构体的结构简式________。
a.是苯的对位二取代产物; b.能发生银镜反应
(6)参照上述流程图设计从X到Y的合成路线。
选考[化学——选修3:物质结构与性质] (15分)
锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,可通过下列反应制备:
2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
(1)写出基态Cu的第三能层的电子排布式,与Cu同周期的元素中,与铜原子最外层电子数相等的元素还有(填元素符号),上述方程式中涉及到的N、O元素第一电离能由小到大的顺序为。
(2)PO43-的空间构型是。
(3)氨基乙酸铜的分子结构如图,氮原子的杂化方式为。
(4)在硫酸铜溶液中加入过量KCN,生成配合物[Cu(CN)4]2-,则CN-中含有的σ键与π键的数目之比为。
(5)Cu元素与H元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为。
(6)铜晶体为面心立方最密堆积,铜的原子半径为r pm,则晶体铜密度的计算式为g/cm3。
选考[化学——选修2:化学与技术 ]( 15 分)
硫磺可用于生产化工原料硫酸。某工厂用下图所示的工艺流程生产硫酸。
请回答下列问题:
(1)为充分利用反应放出的热量,接触室中应安装(填设备名称)。吸收塔中填充有许多瓷管,其作用是。
(2)为使硫磺充分燃烧,经流量计1通人燃烧室的氧气过量50 % ,为提高SO2转化率,经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍,则生产过程中流经流量计 1 和流量计 2 的空气体积比应为。 b 管排出的尾气的处理方法是。
(3)与使用硫铁矿为原料的生产工艺相比,该工艺的特点是。
A.耗氧量减少 B.二氧化硫的转化率提高
C.产生的废渣减少 D.不需要使用催化剂
(4)硫酸的用途非常广,可应用于下列哪些方面。
A.橡胶的硫化 B.表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
C.铅蓄电池的生产 D.过磷酸钙的制备
(5)矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一。在燃煤中加人适量的石灰石,可有效减少煤燃烧时SO2的排放,请写出此脱硫过程中反应的化学方程式。