大家都知道 6月1日 是国际儿童节,但或许绝大多数人并不了解这天同时也是“世界牛奶日”。20世纪50年代,法国的促进牛奶消费协会提出了庆祝“牛奶日”的设想,并做出了每年5月第三周的周二为“国际牛奶日”的决定,2000年经联合国粮农组织(FAO)的提议,兼顾到某些国家已经确定的日期,并征得了世界700多位乳业界人士的意见,把每年的 6月1日 确定为“世界牛奶日”。人体中的钙元素主要存在于骨骼和牙齿中,以羟基磷酸钙晶体〔Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 〕形式存在。牛奶含钙丰富又易吸收,且牛奶中钙和磷比例合适,是健骨的理想食品。下图是某乳业公司纯牛奶包装标签的部分文字。请仔细阅读后回答下列问题:
纯牛奶 配料:鲜牛奶 保质期:8个月 净含量:250 mL/盒 营养成分(每100 mL) 钙≥ 0.11 g 脂肪≥ 3.3 g 蛋白质≥ 2.9 g |
(1)羟基磷酸钙中钙元素的质量分数为__________(保留到 0. 1 g )
(2)包装标签上脂肪≥ 3. 3 g ,是指100 mL牛奶中含脂肪至少 3. 3 g 。那么一盒牛奶中含钙至少__________ g。(保留到 0. 01 g )
短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如图所示,其中W的氧化物是酸雨形成的主要物质。
(1)写出W的原子结构示意图: 。
(2)将足量X的最高价氧化物通入含Y元素的阴离子溶液中。反应的离子方程式为 。
(3)已知:①X(s) + O2(g) =XO2(g)ΔH=-393.5 kJ·mol-1
②H2(g) + 1/2 O2(g) =H2O(g)ΔH=-242.0 kJ·mol-1
③XH4(g) + 2O2(g) =XO2(g) + 2H2O(g) ΔH=-802.0 kJ·mol-1
则XH4气体分解成氢气和X固体的热化学方程式为 。
(4)ZO是由单质X和ZO2反应制取单质Z的中间产物。隔绝空气时,ZO与NaOH溶液反应(产物含有一种固体单质和一种钠盐)的化学方程式为_______________。
(5)利用原电池原理,可用W的一种氧化物、O2和H2O来制备W的最高价氧化物对应水化物。写出该电池负极反应式___________。
(6)将W的气态氢化物通入一定量的NaOH溶液中,在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,生成气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。
①O点溶液中所含溶质的化学式为____________。
②a点溶液中,c(Na+): c(Cl-)=_______________。
软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO等杂质,工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下:
已知:Fe3+、Al3+、Mn2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、10.4、12.4;温度高于27℃时,MnSO4的溶解度随温度的升高而逐渐降低。
(1)“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为________。
(2)“浸出”过程中Fe2O3转化为Fe3+和Fe2+,相关反应的离子方程式为________。
(3)“滤渣1”的主要成分是__________,“调pH至5~6”所加的试剂是_________(填“石灰水”或“稀硫酸”)。
(4)根据下表数据,选择“第2步除杂”所加的物质A(由一种阳离子和一种阴离子组成),物质A的化学式为________。
![]() Ksp ![]() 阳离子 |
CO32- |
F- |
OH- |
Ca2+ |
5.0×10-9 |
1.5×10-10 |
4.7×10-6 |
Mg2+ |
3.8×10-6 |
7.4×10-11 |
5.6×10-12 |
Mn2+ |
2.2×10-11 |
5.3×10-3 |
2.1×10-13 |
Zn2+ |
1.2×10-10 |
3.0×10-2 |
6.9×10-17 |
(5)采用“趁热过滤”操作的原因是________。
氨的合成是最重要的化工生产之一。
I.工业上合成氨用的H2有多种制取的方法:
①用焦炭跟水反应:C(s)+ H2O(g) CO(g)+ H2(g);
②用天然气跟水蒸气反应:CH4(g)+ H2O(g)CO (g)+ 3H2(g)
已知有关反应的能量变化如下图,则方法②中反应的ΔH=_____________。
Ⅱ.在3个1L的密闭容器中,同温度下、使用相同催化剂分别进行反应:
3H2(g)+ N2(g)2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,反应达到平衡时有关数据为:
容 器 |
甲 |
乙 |
丙 |
反应物投入量 |
3 mol H2、2 mol N2 |
6 mol H2、4mol N2 |
2 mol NH3 |
达到平衡的时间(min) |
t |
5 |
8 |
平衡时N2的浓度(mol·L-1) |
c1 |
3 |
|
N2的体积分数 |
ω1 |
ω2 |
ω3 |
混合气体密度(g·L-1) |
ρ1 |
ρ2 |
(1)下列能说明该反应已达到平衡状态的是
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2
b.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
(2)甲容器中达到平衡所需要的时间t 5min (填>、<或=)
(3)乙中从反应开始到平衡时N2的平均反应速率 (注明单位)。
(4)分析上表数据,下列关系正确的是________。
a.2c1=3mol/Lb.ω1=ω2 c.2ρ1=ρ2
(5)该温度下,容器乙中,该反应的平衡常数K=____ __(用分数表示)(mol/L)-2。
α,β不饱和化合物在有机合成中有着广泛的用途。反应①是合成α,β不饱和化合物的常见的方法。
反应①:
(1)化合物Ⅲ的分子中含氧官能团的名称为 ,1mol化合物Ⅰ完全燃烧消耗 molO2。
(2)下列说法中不正确的是 。
A.反应①属于取代反应 |
B.1mol化合物Ⅰ、Ⅲ与氢气完全加成均需要4mol氢气 |
C.化合物Ⅰ、Ⅲ均能与NaHCO3溶液反应 |
D.化合物Ⅲ与Br2既能发生取代反应,也能发生加成反应 |
(3)化合物Ⅳ可以通过化合物Ⅲ在一定条件下发生分子内的酯化得到;请写出该反应的化学方程式(注明必要的条件) 。
(4)符合下列条件的化合物Ⅳ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;
③苯环上只有三个取代基
(5)化合物是由化合物Ⅴ与化合物Ⅱ发生类似反应①的反应得到的,则化合物Ⅴ的结构简式为 。在工业上化合物Ⅱ可以通过CH3CHO在一定条件下与氧气反应制得,在反应中除了生成化合物Ⅱ以外还有水生成,则该反应的化学反应方程式为 。
(15分)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝:已知:H2的热值为142.9kJ·g-1
N2(g) + 2O2(g) = 2NO2(g) △H=+133kJ·mol-1
H2O(g) =H2O(l) △H=-44kJ·mol-1
催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为 。
Ⅱ.脱碳:向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)
(1)①该反应自发进行的条件是 (填“低温”、“高温”或“任意温度”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 。
a.混合气体的平均式量保持不变
b.CO2和H2的体积分数保持不变
c.CO2和H2的转化率相等
d.混合气体的密度保持不变
e.1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂
③CO2的浓度随时间(0~t2)变化如下图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,t4时降低温度,t5时达到平衡,请画出t2~t6 CO2的浓度随时间的变化。
(2)改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H<0 中的所有物质都为气态。起始温度体积相同(T1℃、2 L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表:
反应时间 |
CO2(mol) |
H2(mol) |
CH3OH(mol) |
H2O(mol) |
|
反应I恒温恒容 |
0 min |
2 |
6[ |
0 |
0 |
10min |
4.5 |
||||
20min |
1 |
||||
30min |
1 |
||||
反应II 绝热恒容 |
0 min |
0 |
0 |
2 |
2 |
①达到平衡时,反应I、II对比:平衡常数K(I) K(II)(填“>”、“<”或“=”下同);平衡时CH3OH的浓度c(I) c(II)。
②对反应I,前10min内的平均反应速率v(CH3OH)= ,在其它条件不变下,若30min时只改变温度为T2℃,此时H2的物质的量为3.2mol,则T1 T2(填“>”、“<”或“=”)。
若30min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。