(14分) Mg(ClO3)2常用作催熟剂、除草剂等,下图为制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的方法:
已知:1、卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质。
2、几种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如上图。
(1)加入BaCl2的目的是除_________,如何判断该离子已除尽_____________________。
(2)加入NaClO3饱和溶液会发生反应:MgCl2+2NaClO3==Mg(ClO3)2+2NaCl↓,请利用该反应,结合溶解度图,制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为:
①取样,加入NaClO3饱和溶液充分反应;②蒸发浓缩;③ ;④冷却结晶;
⑤过滤、洗涤,获得Mg(ClO3)2·6H2O晶体。
产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定:
步骤1:准确称量3.50g产品溶解定容成100mL溶液。
步骤2:取10mL配好的溶液于锥形瓶中,加入10mL稀硫酸和20mL1.000mol/L的FeSO4溶液,微热。
步骤3:冷却至室温,用0.100mol/L K2Cr2O7溶液滴定至终点,此过程中反应的离子方程式为:
Cr2O72-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O。
步骤4:将步骤2、3重复两次,平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL。
(3)写出步骤2中所发生反应的离子方程式 。
(4)步骤3中若滴定前用标准液润洗滴定管,会导致最终结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)产品中Mg(ClO3) 2·6H2O的质量分数为 (计算结果保留两位小数) 。
铜工业上回收利用某合金废料(主要含Fe、Cu、Co、Li等,已知Co、Fe都是中等活泼金属)的工艺流程如下:
(1)金属M为 ,操作1中需要的主要玻璃仪器是玻璃棒、______、______。
(2)加入新制氯水的的作用是(用离子方程式表示) __________ 。滤渣D的主要成分是 (填化学式)。
(3)充分焙烧的化学方程式为 。如下图所示,焙烧操作中的一处错误是_________。
(4)已知Li2CO3微溶于水,其饱和溶液的浓度与温度关系见下表。则操作2中得到固体C的实验操作是:蒸发浓缩、 ,洗涤、干燥。90℃时Ksp(Li2CO3)的值为 。
温度/℃ |
10 |
30 |
60 |
90 |
浓度/mol・L-1 |
0.21 |
0.17 |
0.14 |
0.10 |
(1)氨气是一种重要的化工原料,合成氨的原料气之一H2可通过反应:
CH4(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H=+161.1KJ/mol获取。已知温度、压强对甲烷平衡含量的影响如图1,请回答:
①图-1中a、b、c、d四条曲线中的两条代表压强分别为1Mpa、2Mpa时甲烷含量曲线,其中表示1Mpa的是________。
②已知:在700 ℃,1 MPa时,1 mol CH4与1 mol H2O在1 L的密闭容器中反应,6min达到平衡(如图2),该温度下反应的平衡常数为______________(结果保留小数点后一位数字)。
③从图2分析,由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是_________(填“向正反应方向”或“向逆反应方向”),采取的措施可能是_____________________。
(2)工业上用NH3和CO2反应可合成尿素:
2NH3(g)+ CO2(g)CO(NH2)2(g)+ H2O(g)△H1=—536.1 kJ/mol。
①其他条件不变,下列方法能同时提高化学反应速率和尿素产率的是 。
A.通入氦气 | B.缩小体积 |
C.加入催化剂 | D.除去体系中的水蒸气 |
②尿素可用于处理汽车尾气。CO(NH2)2(g)与尾气中NO反应生成CO2、N2、H2O(g)排出。
又知:4NH3(g)+ 6NO(g)= 5N2(g) + 6H2O(g) △H2=-1806.4 kJ/mol,
写出CO(NH2)2(g)与NO反应的热化学方程式 。
(3)美国Simons等科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法,其装置用铂作为电极、加入碱性电解质溶液,其电池反应为 4NH3+3O2=2N2+6H2O。
①写出该燃料电池的正极反应式 。
②若用该燃料电池产生的电能在铁皮上镀锌(制白铁皮),某铁皮上现需要镀上9.75g锌,理论上至少需要消耗标准状况的氨气 L。
从野菊花中可以提取一种具有降压、抗肿瘤作用的有机物绿原酸M,利用绿原酸M可合成两种医药中间体C和E,其合成路线如下(部分反应条件未注明):
已知:R—CH=CH—R2R—CHO
(1)M的分子式为______,1molM最多能与_____molNaOH反应;
(2)B中含氧官能团的名称是_______,C是一种芳香族化合物,其结构简式为________;
(3)由D生成E的化学方程式为________,反应类型是__________;
(4)E的同分异构体中含有苯环且遇氯化铁溶液显紫色的还有____种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为2:2:1:1的结构简式是___________;(任写一种)
(5)由乙苯经如下步骤可合成苯甲醇:
反应I所选用的试剂和反应条件为___________________________,如果F分子中不存在甲基,则反应2方程式为___________________________________________________________。
选考【化学-有机化学基础】以下是某化学兴趣小组为合成某药物设计的部分路线图(部分反应条件略去):
已知:
请根据要求回答下列问题:
(1)A分子中含有的官能团名称是_________(填名称)。
(2)下列关于C的说法正确的是 (填序号)。
a.分子式为C13H11O3
b.属于芳香族化合物
c.能发生取代、加成反应,但不能发生消去反应
d.C可能存在含有两个苯环的同分异构体
(3)X的结构简式为 ;
(4)D发生聚合反应生成的高聚物的结构简式为 ;
(5)合成药物时,中间产物E的结构如图。E在一定条件下催化氧化,生成物能发生银镜反应。该反应的化学方程式为 。
(6)满足下列条件的X的同分异构体有____种。
①遇氯化铁溶液显紫色;②能发生银镜反应
选考【化学-物质结构与性质】尿素是目前含氮量最高的氮肥,作为一种中性肥料,尿素适用于各种土壤和植物。它易保存,使用方便,对土壤的破坏作用小,是目前使用量较大的一种化学氮肥。已知尿素的结构式为。另外尿素可用于制有机铁肥,主要代表物有三硝酸六尿素合铁(Ⅲ),化学式为[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3。请回答下列问题:
(1)基态Fe3+的核外电子排布式为 ;C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是 。
(2)尿素分子中N原子的杂化方式是 。三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)中的NO3—空间构型是________。
(3)配合物Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于________(填晶体类型)。Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x=____。Fe(CO)在一定条件下发生反应:Fe(CO)x(s)Fe(s)+xCO(g),已知反应过程中只断裂配位键,则该反应生成物含有的化学键类型有_____。
(4)铁的金属密堆积方式为体心立方结构,结构如图所示。
则晶胞中铁原子的配位数为__________。如果铁原子的半径为r pm,则该堆积方式的空间利用率的计算式为_______________。(不必计算结果)