[化学——选修2:化学与技术](15分)草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂,用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为_____、_______。
(2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①的滤液是__________,滤渣是__________;过滤操作②的滤液是__________和__________,滤渣是__________。
(3)工艺过程中③和④的目的是 。
(4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯,其中含有的杂质主要是__________。
(5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250 g溶于水,用0.0500mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定,至浅粉红色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00 mL,反应的离子方程式为 ;列式计算该成品的纯度____________。
(每空2分,共12分)焊接钢铁时常用的焊药为氯化铵,其作用是消除焊接处的铁锈。发生的反应体系中共有六种物质:NH4C1、FeC13、N2、Fe2O3、Fe和X。
(1)根据题意,可判断出X是(写化学式)。
(2)写出并配平该反应的化学方程式:
(3)发生氧化反应的物质是,反应中4mol的氧化剂能(填“失去”或
“得到”)mol电子.
(4)反应中被氧化产生了11.2L(标准状况)的气体时,被还原的物质的质量为。
(每个方程式2分,其余每空1分,共8分)现有下列物质:①KI②铜③稀硝酸④NH3⑤NaHSO4 ⑥Ba(OH)2⑦氢氧化铁胶体⑧氨水
(1)按物质的分类方法填写表格的空白处(填物质编号)
分类标准 |
电解质 |
盐 |
非电解质 |
混合物 |
属于该类的物质 |
(2)上述某两种物质在溶液中可发生离子反应:H++OH-= H2O,写出该离子反应对应的化学方程式。
(3)物质①的稀溶液在空气中被氧化,加入淀粉溶液显蓝色,则反应的离子方程式为。
铜合金是人类使用最早的金属材料,铜在化合物中的常见化合价有+l、+2。已知Cu2O与稀硫酸反应,溶液呈蓝色。现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中,加入1 L 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到2240 mL NO气体(标准状况)。请回答下列问题:
(1)写出Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式 。
(2)若将上述混合物用足量的H2加热还原,所得到固体的质量为 。
(3)若混合物中含0.1 mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应,消耗H2SO4的物质的量为
。
(4)若混合物中Cu的物质的量为n mol,则n的取值范围为 。
(5)科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。在加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH )2可制备纳米级Cu2O,同时放出N2。当收集的N2体积为 3.36L(已换算为标准状况)时,可制备纳米级Cu2O的质量为 。
【化学 ― 选修 3 物质结构与性质】
氮的化合物在无机化工领域有着重要的地位。请回答下列问题:
(1)基态氮原子的价电子排布图为。
(2)氮的最高价氧化物为无色晶体,它由两种离子构成:已知其阴离子构型为平面正三角形,则其阳离子的构型为形,阳离子中氮的杂化方式为。
(3)某氮铝化合物X具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,广泛用于陶瓷工业等领域。工业上用氮气、氧化铝和碳在一定条件下反应生成CO和X (X的晶体结构如图所示),工业制备 X 的化学方程式为。
(4)X晶体中包含的化学键类型为(填字母标号)。
A.离子键 | B.共价键 | C.配位键 | D.金属键 |
(5)已知氮化硼与X晶体类型相同,且氮化硼的熔点比X高,其原因是。
(6)若X的密度为ρg/cm3,则晶体中最近的两个Al 原子的距离为cm (阿伏加德罗常数用 NA表示,不必化简)。
( 15 分)【 化学一选修化学与技术 】硫磺可用于生产化工原料硫酸。某工厂用下图所示的工艺流程生产硫酸。
请回答下列问题:
(1)为充分利用反应放出的热量,接触室中应安装(填设备名称)。吸收塔中填充有许多瓷管,其作用是。
(2)为使硫磺充分燃烧,经流量计1通人燃烧室的氧气过量50 % ,为提高SO2转化率,经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍,则生产过程中流经流量计 1 和流量计 2 的空气体积比应为。 b 管排出的尾气的处理方法是。
(3)与使用硫铁矿为原料的生产工艺相比,该工艺的特点是。
A.耗氧量减少 B.二氧化硫的转化率提高
C.产生的废渣减少 D.不需要使用催化剂
(4)硫酸的用途非常广,可应用于下列哪些方面。
A.橡胶的硫化 B.表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
C.铅蓄电池的生产 D.过磷酸钙的制备
(5)矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一。在燃煤中加人适量的石灰石,可有效减少煤燃烧时SO2的排放,请写出此脱硫过程中反应的化学方程式。