氯元素是生产生活中常见的非金属元素。
(1)将Cl2通入NaOH溶液中得到以NaClO为有效成分的漂白液,写出该反应的离子方程式: ;不直接用Cl2作漂白剂的原因是 (写出两条)。
(2)使用Cl2为自来水消毒时,会与水中的有机物生成对人体有害的有机氯化物。下列物质中可以替代Cl2为自来水杀菌消毒的是 (填字母序号)。
a.臭氧 b.NH3 c.明矾 d.ClO2
(3)生物质混煤燃烧是当今能源燃烧利用的最佳方式之一,但生物质中氯含量较多,燃烧过程中会形成金属氯化物(如NaCl)和Cl2等物质,对金属炉壁造成腐蚀。
①NaCl和Cl2中化学键的类型分别是 和 。
②燃煤过程中生成的SO2会与NaCl等物质发生反应,生成硫酸盐和Cl2。若生成Cl2 22.4 L(标况)时转移电子数为4×6.02×1023,该反应的化学方程式是 。
③已知:
2H2O2(l) === 2H2O(l)+O2(g) ΔH1 =-196.46 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g) ="==" H2O(l) ΔH2 =-285.84 kJ·mol-1
Cl2(g)+H2(g) ="==" 2HCl(g) ΔH3 =-184.60 kJ·mol-1
在催化剂作用下,用H2O2(l)可除去上述燃烧过程中产生的Cl2。依据上述已知反应,写出该反应的热化学方程式: 。
(12分)电化学原理常应用于工农业生产、对工业废水和生活污水进行处理。
(1)对工业废水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施之一,含氰废水中的CN-有剧毒。
①CN-中碳元素显+2价,则非金属性NC(填<,=或>)
②在微生物的作用下,CN-能够被氧气氧化成HCO3-,同时生成NH3,该反应的离子方程式为。
(2)某研究性学习小组模拟工业生产,将下列装置如图连接,C、D、E、X、Y 都是石墨,F是铁,丙是模拟精炼铜。将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色。试回答下列问题:
①电源 B 极的名称是________
②甲装置中电解反应的总化学方程式是:____________。
③通电一段时间后,丙中原电解质的物质的量浓度将__________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
④装置丁中的现象是________________________________________。
(3)对生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。电渗析法处理厨房垃圾发酵液,同时得到乳酸的原理如下图所示(图中“HA”表示乳酸分子,A- 表示乳酸根离子)。
①阳极的电极反应式为。
② 电解过程中,采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6-8,此时进入浓缩室的OH-可忽略不计。400mL 10 g•L-1乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升为145 g•L-1(溶液体积变化忽略不计),阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为L。(乳酸的摩尔质量为90 g• mol-1)
近年来雾霾天气多次肆虐我国部分地区。其中燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) 。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)和时间(t)的变化曲线如图1所示。据此判断:
①该反应的△H0(填“<”或“>”)。
②在T2温度下,0~2s内的平均反应速率v (N2)为。
③若降低温度,将NO2(g)转化为N2O4(l),已知:2NO2(g) N2O4(g)ΔH12NO2(g)
N2O4(l)ΔH2;下列能量变化示意图2中,正确的是(选填字母) 。
图1图2
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气中含氮的氧化物,某化学课外小组用CH4可以消除NOX对环境的污染。已知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H<0
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160KJ/mol
现有某NO2、NO的混合气体,同温同压下密度是氢气的17倍,用16g CH4恰好完全反应生成N2、CO2(g)、H2O(g),放出热量1042.8KJ。则△H为()
A.-925.6KJ/mol | B.-867 KJ/mol | C.-691.2 KJ/mol | D.-574 KJ/mol |
(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解100mL 1 mol/L食盐水的装置,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气2.24L(设电解后溶液体积不变)。
①该燃料电池的负极反应式为。
②电解后溶液的pH约为(忽略氯气与氢氧化钠溶液反应)。
(本题共12分)现有分子式为C10H10O2Br2的芳香族化合物X,其苯环上有四个取代基且苯环上的一溴代物只有一种,其在一定条件下可发生下述一系列反应,其中C能发生银镜反应,E遇FeCl3溶液显色且能与浓溴水反应。
已知:① 在稀碱溶液中,溴苯难发生水解
②
请完成下列填空:
47.X中官能团的名称是。48.F→H的反应类型是。
49.I的结构简式为;
50.E不具有的化学性质(选填序号)
A.取代反应 B.消去反应
C.氧化反应 D.1molE最多能与2molNaHCO3反应
51. X与足量稀NaOH溶液共热的化学方程式:;
52.F→G的化学方程式:;
53.写出一种同时符合下列条件的E的同分异构体的结构简式。
A.苯环上有两种不同环境的氢原子 B.不能发生水解反应
C.遇FeCl3溶液不显色 D.1molE最多能分别与1molNaOH和2molNa反应
(本题共12分) 芳香烃都含有苯环,其中二个或二个以上的苯环共用相邻碳原子的叫“稠环芳烃”。
43.菲的分子式是C14H10,是一种稠环芳烃,结构如图。它的一氯代物有种。
44.以下有机物分子式都为C13H12,且都含有两个苯环和一个侧链。
(1)其中不能使溴水褪色的有4种,其中一种为,试再写出另一种的结构简式____________。
(2)写出1种符合以下条件的物质的结构简式________________。
①属稠环芳烃②含有-CH2CH=CH2基团
45.写出将环己烯通入下列两种溶液后出现的现象。
(1)通入溴水:(2)通入溴的四氯化碳溶液:。
46.在苯和苯酚的溴化反应中,有三个方面可说明羟基对苯环取代反应的“活化”作用:
①苯要用铁为催化剂,而苯酚不须用催化剂;②;
③。
(本题共12分)下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。
32.制备氯气选用的药品为:漂粉精固体和浓盐酸,相关的化学反应方程式为:。
33.装置B中饱和食盐水的作用是;同时装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象。
34.装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中I、II、III依次放入。
A |
B |
C |
D |
|
I |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
II |
碱石灰 |
硅胶 |
浓硫酸 |
无水氯化钙 |
III |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
35.设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入足量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为深棕红色,说明氯的非金属性大于溴。打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡。观察到的现象是。该现象说明溴的非金属性强于碘(填“能”或“不能”),原因是 .