我国是世界上发现和使用铜及铜器最早的国家之一,直到现在铜及其化合物在工农业生产中仍然有着广泛的应用。
(1)工业上可以用黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料冶炼铜。主要反应如下:
① 2CuFeS2+4O2=Cu2S+3SO2+2FeO ② 2Cu2S + 3O2=2SO2+2Cu2O③ Cu2S+ 2Cu2O="6Cu+" SO2
在③中被氧化与被还原元素原子的物质的量之比为 ;若由3mol CuFeS2生成3molCu,理论上消耗O2的物质的量为 。
(2)常温下Cu2O能溶于稀硫酸,得到蓝色溶液和红色固体,可以利用该性质检验工业上冶炼铜得到的粗铜中是否含有Cu2O,写出此反应的离子方程式 。
(3)刻蚀印刷电路的废液中含有大量的CuCl2、FeCl2、FeCl3,任意排放将导致环境污染和资源的浪费, 为了使FeCl3循环利用和回收CuCl2,现设计如下生产过程:
①试剂Y的名称 ;物质X最好是 (填化学式)。
②若常温下1L废液中含CuCl2、FeCl2、FeCl3的物质的量浓度均为0.5mol·, 则加入Cl2气和物质X使溶液的pH在 范围时(设溶液体积保持不变),铁元素完全转化为Fe(OH)3,而CuCl2不产生沉淀。( KSP [Fe(OH)3]=1.0×10—38、 KSP[Cu(OH)2]=2.0×10—20 、 lg5=0.7)
现有一种有机物A,分子式为C4H6O6。对于A的结构与性质实验结论如下:
i:A的分子中有两个羧基;
ii:A的核磁共振氢谱如下图所示;
下图是利用烃B和烃I合成有机物A和一种高分子新材料R的转化关系示意图,已知烃I的相对分子质量为28,且F的相对分子质量比E多28。
已知:
②同一个碳原子上连有多个羟基的结构极不稳定,不予考虑。
请分析并按要求回答下列问题:
(1)写出A对应的结构简式:;
(2)写出对应反应的化学方程式:
C→D:;反应类型为:______________________;
E→G:;
F+K→R:;
(3)有机物E的同分异构体M满足下列三个条件:
①1 mol有机物与银氨溶液充分反应生成2 mol Ag
②1 mol有机物与足量NaHCO3溶液反应产生1 mol CO2
③1 mol有机物与足量金属Na反应产生1 mol H2
请判断M的结构可能有种,任写一种M的结构简式。
下图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分――血红素的结构。
回答下列问题:
(1)血红素中含有C、H、O、N、Fe五种元素,C、H、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序是 ,根据以上电负性请判断H2N-CHO 中C和N的化合价分别为 和 。写出基态Fe原子的核外价电子排布图 。
(2)血红素中两种N原子的杂化方式分别为 ,在上图乙的方框内用“→”标出Fe2+的配位键。
(3)铁有δ、γ、α三种同素异形体,γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为 ,δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为 ;在δ晶胞中空间利用率为____________,其晶体的堆积方式的名称为 ,与其具有相同堆积方式的金属还有 (填元素符号)。
I.描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,下表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)。表1
酸或碱 |
电离平衡常数(Ka或 Kb) |
CH3COOH |
1.8×10-5 |
HNO2 |
4.6×10-4 |
HCN |
5×10-10 |
HClO |
3×10-8 |
NH3·H2O |
1.8×10-5 |
请回答下列问题:
(1)上述四种酸中,酸性最弱的是 (用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是 (填序号)。
A.升高温度 | B.加水稀释 | C.加少量的CH3COONa固体 | D.加少量冰醋酸 |
(2)CH3COONH4的水溶液呈 (选填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是:
,
溶液中各离子浓度大小的关系是 。
II.氮是地球上含量最丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:(图中涉及物质为气态)
(1)上图是1 mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式 。
(2)在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下化学反应:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:请完成下列问题。
t/℃ |
200 |
300 |
400 |
K |
K1 |
K2 |
0.5 |
①试比较K1、K2的大小,K1_ K2(填写“>”、“=”或“<”)。
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是____(填序号字母):
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2b.v(N2)正=3v(H2)逆
c.容器内压强保持不变d.混合气体的密度保持不变
③在400℃时, 当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为1mol和2mol、3mol时,则该反应的v(N2)正_ _ v(N2)逆(填写“>”、“=”或“<”)
有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验时,B中发生反应的化学方程式为 , 。
(2)装置C、D中盛放的试剂分别为:
C ,D (供选试剂为:浓硫酸、无水CaCl2、碱石灰)
(3)E装置中的仪器名称是 ,它在该实验中的主要作用是
(4)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(5)反应前,在B装置中通入空气可减少实验误差,操作方法是 。
(6)若样品的质量为m g,反应后C、D的质量差分别为m1g、m2g,则该混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为: 。
(18分)下图中A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物。
根据上图回答问题:
(1) D的化学名称是_____________。
(2) 反应③的化学方程式是(有机物须用结构简式表示)
(3)B的分子式是,所含官能团名称为。A的结构简式是。反应①的反应类型是_____________。
(4)符合下列3个条件的B的同分异构体的数目有_______个。
①含有邻二取代苯环结构;②与B有相同官能团;③不与FeCl3溶液发生显色反应。
写出其中任意一个同分异构体的结构简式___________________________________。
(5)G是重要的工业原料,用化学方程式表示G的一种重要的工业用途。__________________________________________。