工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等杂质,提纯工艺线路如下:
Ⅰ.碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如图所示:
Ⅱ.有关物质的溶度积如下:
物质 |
CaCO3 |
MgCO3 |
Ca(OH)2 |
Mg(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Ksp |
4.96×10-9 |
6.82×10-6 |
4.68×10-6 |
5.61×10-12 |
2.64×10-39 |
回答下列问题:
(1)加入NaOH溶液时发生反应的离子方程式为:_____________________________________。
向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,c(Mg2+):c(Fe3+)=________。
(2)“趁热过滤”时的温度应控制在________。
(3)有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行________,并说明理由________________________________________。
(4)已知:Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) ΔH=+532.36 kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)ΔH=+473.63 kJ·mol-1
写出NaCO3·H2O脱水反应的热化学方程式________________________________________。
(本题11分)是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,可通过下列路线合成:
(1)A与银氨溶液反应有银镜生成,则A的结构简式是__________________。
(2)B→C的反应类型是________。
(3)E的结构简式是__________________。
(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式:__________________。
(5)下列关于G的说法正确的是________。
a.能与溴单质反应
b.能与金属钠反应
c.1 mol G最多能和3 mol氢气反应
d.分子式是C9H6O3
(本题10分)
为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯(CH3CH2OH浓硫酸170 ℃CH2===CH2+H2O),将生成的气体直接通入溴水中,发现溴水褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中,产生的气体有刺激性气味,推测在制得的乙烯中还可能含有少量有还原性的杂质气体,由此他提出必须先把杂质气体除去,再与溴水反应。
(1)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应,其理由是________(填编号)。
A.使溴水褪色的反应,未必是加成反应 |
B.使溴水褪色的反应,就是加成反应 |
C.使溴水褪色的气体,未必是乙烯 |
D.使溴水褪色的气体,就是乙烯 |
(2)乙同学推测此乙烯中可能含有的一种杂质气体是____________,它与溴水发生反应的化学方程式是___________________,在验证过程中必须全部除去。
(3)为了验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应,可采取哪些方法?
(本题16分)
(1)某化合物结构简式如图,请根据所示的化合物回答问题:
该化合物中,官能团①的名称是________;官能团⑦的名称是________;该化合物是由________个氨基酸分子脱水形成的;写出该化合物水解生成的氨基酸的结构简式(任写一种):________;并写出此氨基酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式:_________________
(2)某有机物含有C、N、H、O四种元素,下图为该有机物的球棍模型。
①该有机物的化学式______________________________。
结构简式______________________________________________________。
②该有机物可能发生的化学反应有(填编号)________。
a.水解 b.加聚c.取代 d.消去e.酯化
③该有机物发生水解反应的化学方程式__________________________________。
(本题12分)
在有机物分子中,常把连有四个不同原子或原子团的碳原子称为“手性碳原子”,可用“C*”标记。如:含有生命活性的物质不少都含有“手性碳原子”。具有某些光学活性的有机分子中必含有“手性碳原子”。某新合成的化合物A经测定具有光学活性,其结构简式为:若通过适当的反应使A失去光学活性,请回答下列问题:
(1)保持A分子中碳原子数不变(两种方法):
①有机反应类型:________反应,对应无光学活性有机物的结构简式:________________。
②有机反应类型:________反应,对应无光学活性有机物的结构简式:________________。
(2)使A的分子中碳原子数增加2:
有机反应类型:________反应,对应无光学活性有机物的结构简式:________________。
(3)使A的分子中碳原子数减少2:
有机反应类型:________反应,对应无光学活性有机物的结构简式:________________。
氢气是一种清洁能源,可以通过多种方法制得。
(1) 工业上用水煤气法制氢气,有关化学方程式是:
反应一:C(s) + H2O(g)
CO(g) + H2(g)△H> 0
反应二:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)△H < 0
①若反应一在t℃时达到化学平衡状态,则此温度下该反应的的平衡常数表达式
K = ;
②在427℃时将CO 和H2O(g)各0.01mol通入体积为2升的密闭容器中反应,5分钟时达到平衡状态,该反应的平衡常数是9,则CO的转化率是,用CO的浓度变化表示的反应率速v(CO)是mol /(L·min)。
(2)利用电解饱和食盐水也可制得氢气,下图为电解食盐水的示意图:
请回答:
① C1电极是极(填“阴”或“阳”),C2电极的电极反应式是。
②该电解反应的离子方程式是,
(3)通过下列方法也可以得到氢气。
已知: CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=-247.4 kJ·mol-1
1molCH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的反应热是kJ·mol-1。