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题文

(14分)如下图所示,某同学设计一个甲醚(CH3OCH3)燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。

根据要求回答相关问题:
(1)通入氧气的电极为________(填“正极”或“负极”),写出负极的电极反应式_______________________________。
(2)铁电极为________(填“阳极”或“阴极”),石墨电极(C)的电极反应式为________________________________________。
(3)反应一段时间后,乙装置中生成氢氧化钠主要在________(填“铁极”或“石墨极”)区。
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中阳极上电极反应式为______ ___                           __,反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体的标况下的体积为____  ____;丙装置中阴极析出铜的质量为____ ___   _。

科目 化学   题型 填空题   难度 较难
知识点: 验证原电池的效果 探究电解池作用
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甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,是一种重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景。
⑴工业生产甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-90.8 kJ/mol。
已知:2H2(g)+ O2(g)= 2H2O (l)△H=-571.6 kJ/mol
H2(g) +O2(g) = H2O(g)△H=-241.8 kJ/mol
①H2的燃烧热为kJ/mol。
②CH3OH(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g)的反应热△H
③若在恒温恒容的容器内进行反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有。(填字母)

A.CO百分含量保持不变
B.容器中H2浓度与CO浓度相等
C.容器中混合气体的密度保持不变
D.CO的生成速率与CH3OH的生成速率相等

⑵工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种:
①甲醇蒸汽重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),此反应能自发进行的原因是
②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2—ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系如图所示。则当n(O2)/n(CH3OH)=0.25时,CH3OH与O2发生的主要反应方程式为;在制备H2时最好控制n(O2)/n(CH3OH)=

⑶在稀硫酸介质中,甲醇燃料电池负极发生的电极反应式为

下列框图涉及到的物质所含元素中,除一种元素外,其余均为1~18号元素。

已知:A、F为无色气体单质,B为具有刺激性气味的气体,C为黑色氧化物,E为红色金属单质(部分反应的产物未列出)。请回答下列问题:
⑴D的化学式为;F的电子式为
⑵A与B生成D的反应在工业上是生产的反应原理之一。
⑶E与G的稀溶液反应的离子方程式为
⑷B和C反应的化学方程式为
⑸J、K是同种金属的不同氯化物,K为白色沉淀。写出SO2还原J生成K的离子方程式

PTT是近几年来迅速发展起来的新型热塑性聚酯材料,具有优异性能,能作为工程塑料、纺织纤维和地毯等材料而得到广泛应用。其合成路线可设计为:

其中A、B、C均为链状化合物,A能发生银镜反应,C中不含甲基,1mol C可与足量钠反应生成22.4 L H2(标准状况)。请回答下列问题:
⑴A中所含官能团的名称为,B的结构简式为
⑵由物质C与D反应生成PTT的化学方程式为,反应类型为
⑶分子式为C4H6O、与A互为同系物的同分异构体有种。
⑷请补充完整下列以CH2=CHCH3为主要原料(无机试剂任用)制备CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条件)。

工业上常回收冶炼锌废渣中的锌(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质),并用来生产Zn(NO3)2·6H2O晶体,其工艺流程为:

有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:

氢氧化物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀的pH
3.3
1.5
6.5
4.2
5.4
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.7
6.7
8.0

⑴在“酸浸”步骤中,为提高锌的浸出速率,除通入空气“搅拌”外,还可采取的措施是
⑵上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有
⑶在“除杂I”步骤中,需再加入适量H2O2溶液,H2O2与Fe2+反应的离子方程式为。为使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,应控制溶液的pH范围为。检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是
⑷加入Zn粉的作用是。“操作A”的名称是

(共14分)
Ⅰ.下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3:2的是()

Ⅱ.PCT是一种新型聚酯材料,下图是某研究小组合成PCT的路线。

请回答下列问题:
(1)由A生成D的化学方程式为________________________________________;
(2)由B生成C的反应类型是________________;
(3)由E生成F的化学方程式为____________,该反应的类型为__________________;
(4)D的同分异构体中苯环上只有一个取代基的芳香化合物有_______________(写结构简式)
(5)B的同分异构体中,能发生水解反应,且苯环上一氯代产物只有一种的是________________(写结构简式)。

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