【化学 选修2:化学与技术】海洋是地球上最广阔的水体的总称,其含水量约占地球上总水量的97%。
(1)海水中含有许多化学物质,不能直接饮用,所以将海水转化为淡水是一项重大科研课题。电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示,电渗析法淡化海水时阴极室可获得的重要化工原料有 。
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(2)海水中含有大量的NaCl,盐田法仍是目前海水制盐的主要方法。盐田分为贮水池、 池和结晶池,建盐田必须在 处建立(填写序号)。
A.选在离江河入海口比较近的地方
B.多风少雨
C.潮汐落差大且又平坦空旷的海滩
(3)盐田中所得为粗盐,若想用粗盐制烧碱,需对所用食盐水进行两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子,流程如下:
已知:20°C部分沉淀的溶解度(g)如下表:
CaSO4 |
CaCO3 |
BaSO4 |
BaCO3 |
2.6×10-2 |
7.8×10-4 |
2.4×10-4 |
1.7×10-3 |
①检测Fe3+是否除尽的方法是__________________________________________。
②运用表中数据解释过程I选用BaCl2而不选用CaCl2的原因_______________。
(4)工业上通常以NaCl、CO2和NH3为原料制取纯碱,请写出第一步制取NaHCO3的化学方程式__________。
(5)工业制得的纯碱常含有NaCl杂质,用下述方法可以测定样品中NaCl的质量分数。
①检验沉淀是否洗涤干净的方法是________________________________;
②样品中NaCl质量分数的数学表达式为_____________________。
指出下列元素在周期表中的位置:
①Ne:周期族;②C:周期族;
③微粒中的质子数是_______,中子数是_______,核外电子数是_______。
据报道,卫生部决定从2011年5月1日起禁用面粉增白剂。资料显示,目前应用于面粉的增白剂几乎全是过氧化苯甲酰,它能对面粉起到漂白和防腐的作用,且已经过安全评估,但是有研究认为它对人体有一定的负面作用。过氧化苯甲酰的合成路线如下:
(1)过氧化苯甲酰的组成元素仅为C、H、O,其中含氧质量分数为26.45%,相对分子质量为242,通过计算和推理可知,过氧化苯甲酰的分子式为,结构简式为。
(2)反应①、②的反应类型分别为和,反应①所需的条件为。
(3)苯甲酸有多种同分异构体,其中属于芳香族化合物有种(不含苯甲酸)。
(4)苯甲酰氯也有多种同分异构体,其中邻氯苯甲醛可用于制备一种重要的有机化工原料水杨酸
,使用流程图表示其制备过程。
(流程图示例如下:CH3CH2OHH2C=CH2
BrH2CCH2Br)
乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。
(1)写出实验室制备乙酸乙酯的化学方程式。
(2)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用右图所示装置进行了以下四个实验。实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡小试管II再测有机层的厚度,实验记录如下:
的厚度,实验记录如下
实验编号 |
试管Ⅰ中的试剂 |
试管Ⅱ中的试剂 |
测得有机层的厚度/cm |
A |
2mL乙醇、2 mL乙酸、1 mL 18mol/L浓硫酸 |
饱和碳酸钠溶液 |
5.0 |
B |
3 mL乙醇、2 mL乙酸 |
0.1 |
|
C |
3 mL乙醇、2 mL乙酸、6 mL 3mol/L硫酸 |
1.2 |
|
D |
3 mL乙醇、2 mL乙酸、盐酸 |
1.2 |
(1)干燥管的作用是:,试管Ⅱ中盛放的碳酸钠溶液(填“能”或“不能”)改为氢氧化钠溶液,原因是。
(2)实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是mL和mol/L。
(3)分析实验(填实验编号)的数据,可以推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是。
(4)加热有利于提高乙酸乙酯的产率,但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低,一个可能的原因是。
以黄铜矿(CuFeS2)为原料冶炼铜的反应为:
8CuFeS2+21O28Cu+4FeO3+2Fe2O3+16SO2
(1)若Cu为+2价,则反应中每生成1molCu需要转移mol电子。
(2)为综合利用炉气中的大量SO2,下列方案合理的是。
a.用浓硫酸吸收 b.用于制备硫酸
c.高空排放 d.用纯碱液吸收制亚硫酸钠
(3)为检验所得矿渣是中是否含有FeO、Fe2O3、CuO、A12O3、SiO2等氧化物,进行了以下实验;
①取一定量矿渣粉末,加入适量浓硫酸后加热,固体全部溶解,得溶液A;将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色。由此判断矿渣中一定含有,一定没有。
②将溶液A稀释后分成两份,取其中一份,加入过量NaOH溶液,有沉淀产生,静置后取上层清液,通入过量的CO2溶液变浑浊。由此判断出矿渣中含有,写出通入过量的CO2所发生反应的离子方程式:。
③取另一份溶液A加入过量的铁粉充分反应后过滤,得到的固体中有红色物质,由此判断矿渣中有,写出此步操作中得到红色物质所发生反应的离子方程式。
X、Y、Z、W、M是五种原子序数依次增大的短周期元素,其中X、Y、M在周期表中的位置如右图所示,又知W的最外层电子数是内层电子数的3倍,试回答下列问题:
(1)Y在周期中的位置是:,M的最高价氧化物的水化物电子式为:。
(2)由这五种元素中的两种元素形成的既含极性共价键又含非极性共价键的化合物有很多种,请写出其中两种四原子分子的结构式:、。
(3)由这五种元素形成的单质或化合物中,能与水发生化学反应的有多种,请任写出其中一种与水反应后生成一种单质和一种化合物的化学反应方程式。
(4)在微电子工业中,用Z的气态氢化物甲的水溶液作刻蚀剂H2O2的清除剂,所发生反应的产物不污染环境。写出该反应的化学方程式:。
(5)在合成甲的反应过程中,反应速率与时间的图像如图所示,则在t1-t6时间内的甲的体积分数最小的时刻是,t3时刻改变的外界条件是,合成甲的反应是反应(填“吸热”或“放热”)。