[化学选修——2:化学与技术](15分)往有机聚合物中添加阻燃剂,可增加聚合物的使用安全性,扩大其应用范围。例如,在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制各的阻燃型Mg(OH)2,树脂可燃性大大降低。该Mg(OH)2的生产工艺如下:
(1)精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH)2-xClx·mH2O],反应的化学方程式为___________
(2)合成反应后,继续在393 K~523 K下水热处理8 h,发生反应; [Mg(OH)2-xClx·mH2O]= Mg(OH)2+
MgCl2+mH2O水热处理后,过滤、水洗。水洗的目的是___________。
(3)阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大,易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是______________。
(4)已知热化学方程式:
Mg(OH)2(s)=MgO(s)+H2O(g) △H1="+81.5" kJ·mol﹣1
Al(OH)3(s)===XAl2O3(s)+H2O(g) △H2="+87.7" kJ·mol﹣1
①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是_______________
②等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比,阻燃效果较好的是_________。
原因是___________________。
(5)常用阻燃荆主要有三类:A.卤系,如四溴乙烷;B.磷系,如磷酸三苯酯;C.无机类Mg(OH)2和Al(OH)3。从环保的角度考虑,应用时较理想的阻燃剂是________,理由是________________
(6分)⑴在①NaCl、②NaOH、③N2、④H2S、⑤Na2O2中,只含有离子键的是,只含有极性键的是,既含离子键又含非极性共价键的是 。
(2)写出下列物质的电子式:
CO2 NaCl HClO
ZnO具有抗菌性,也是重要的轮胎添加剂。工业上由粗ZnO(含FeO、CuO)制备活性ZnO流程如下:
已知此溶液中Fe2+、 Fe3+、 Cu2+、 Zn2+形成氢氧化物的pH如下表
离子 |
开始沉沉淀的pH |
完全沉淀的pH |
Fe2+ |
6.4 |
8.4 |
Fe3+ |
2.4 |
3.1 |
Cu2+ |
5.2 |
6.5 |
Zn2+ |
6.8 |
9 |
(1)已知H2O2酸性溶液中能氧化Fe2+,反应的离子方程式为
(2)题目中框图中的(1)和(2)是需要加入的试剂依次是_______、_______。(用序号回答)
①ZnO②H2O2较浓溶液③Na2CO3溶液
(3)加入试剂(2)应将杂质离子完全转化成沉淀C, 溶液的pH应控制在;
要实现该步骤中pH的控制,应使用来检查溶液的pH
(4)书写碱式碳酸锌焙烧制备活性ZnO的化学方程式.
(5)重晶石(主要成分BaSO4)是制备钡的化合物的重要原料,但BaSO4不溶于酸,工业上常常将其转化为BaCO3,再进一步制备其他钡的化合物。已知Ksp(BaSO4) = 1.0×10-10,Ksp(BaCO3) = 2×10-9。计算将BaSO4(s)转化为BaCO3(s)所需C(CO32-)应mol/L
传统制取甲醇的原理是CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) ---------①
25℃时,K=2.68×1022
最近科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下:反应原理为①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)------------------②
25℃时,K=3.96×1011
回答:
(1)相同条件下,反应①与反应②相比,转化率更大的是,(用①②回答)
(2)写出反应②的平衡常数表达式K=,
(3)在30MPa压强下,测得反应②的实验数据如下表。分析表中数据回答下列问题:
![]() |
500 |
600 |
700 |
800 |
1.5 |
45 |
33 |
20 |
12 |
2.0 |
60 |
43 |
28 |
15 |
3.0 |
83 |
62 |
37 |
22 |
温度升高,K值(填“增大”、“减小”、或“不变”)。反应的△H0(填>、=、<)
(4)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________。(设合成塔为密闭容器)
A.升高温度 | B.充入He(g) |
C.将H2O(g)从体系中分离 | D.再充入1mol CO2和3mol H2 |
(5)甲醇可制作燃料电池。写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式。
(10分)
Ⅰ、A物质的化学式为M(OH)2,将其溶于水制成稀溶液,该溶液呈中性,在溶液中存在:
M2+ + 2OH-M(OH)2
2H+ + MO22-
回答以下题目一律用“增大”“减小”“不变”填空
(1)在其他条件不变的情况下,25Co时,在蒸馏水中加入A物质后,与加入前比较,
①由水电离出的C(OH-),C(H+),水的电离度,Kw
(2)25Co时,向A的稀溶液中加入少量的烧碱固体。
则水的电离度,溶液的pH
Ⅱ、.(2分)室温下,甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1mol/L和0.1mol/L,则甲、乙两瓶氨水中C(OH-)之比为10 (填大于、等于或小于)
下图中A、B、C、D、E均为有机化合物。已知:C能跟NaHCO3(发生反应,C和D的相对分子质量相等,且E为无支链的化合物。
根据上图回答问题:
(l) C分子中的官能团名称是_______;化合物B不_发生的反应是_______(填字母序号):
a、加成反应b、取代反应C、消去反应d、酯化反应e、水解反应f、置换反应
(2) 反应②的化学方程式是______________。
(3) 试分析反应②加热的原因。
I、___________________________________。
II 、___________________________________
(4) A的结构简式是_____________________。
(5) 同时符合下列三个条件的B的同分异构体的数目有_______个。
I.间二取代苯环结构;II.属于非芳香酸酯;III-与FeCl3溶液发生显色反应。
写出其中任意一个同分异构体的结构简式_____________________。
(6) 常温下,将C溶液和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
从m组情况分析,所得混合溶液中由水电离出的c(OH )=_______mol.L-1.
n组混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是______________。