(本题共16分)碳纳米管是近年来发展迅速的一种具有特殊结构及优异性能的纳米材料。它是由碳原子形成的无缝、中空管体材料,主要由五边形、六边形的碳环组成,相当于石墨结构卷曲而成,结构如下。
写出一种与碳纳米管互为同素异形体物质____________。
储氢纳米碳管研究成功体现了科技的进步。但用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质——碳纳米颗粒,这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应式为:
C + K2Cr2O7 + H2SO4→ CO2 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O
配平上述化学方程式并标出电子转移方向与数目;
此反应的被还原的元素是 ,氧化产物是 ;
H2SO4在上述反应中表现出来的性质是 (填选项编号)
A.酸性 | B.氧化性 | C.吸水性 | D.脱水性 |
上述反应若产生0.1mol CO2气体,则转移电子的物质的量是 mol。
NaNO2有像食盐一样的外观和咸味,它可将正常的血红蛋白变为高铁血红蛋白,使血红蛋白中的铁元素由二价变为三价,失去携氧能力,美蓝是亚硝酸盐中毒的有效解毒剂。
下列说法正确的是 (填序号)。
A.解毒剂美蓝应该具有氧化性 | B.中毒时亚硝酸盐发生氧化反应 |
C.解毒时高铁血红蛋白被还原 | D.中毒过程中血红蛋白显氧化性 |
已知NaNO2能发生如下反应:NaNO2+HI →NO+I2+NaI+H2O (未配平), 从上述反应推知 (填序号)。
A.氧化性:I2>NaNO2 | B.氧化性:NaNO2>I2 |
C.还原性:HI>NO | D.还原性:I2>HI |
根据上述反应,可用试纸和生活中常见的物质进行实验来鉴别NaNO2和NaCl。现供选用的物质有:①白酒 ②碘化钾淀粉试纸 ③淀粉 ④白糖 ⑤食醋,进行本实验时,可以选用的物质至少有 (填序号)。
某工厂的废液中含有2%~5%的NaNO2,直接排放会造成污染。下列试剂中:①NaCl ② NH4Cl ③HNO3④浓H2SO4,能使NaNO2转化为N2的是 (填序号)。
完成下列反应的离子方程式
①磁性氧化铁溶于稀硝酸:
②Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液:
③明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至生成的沉淀物质的量最多:
④向含有0.4 mol FeBr2的溶液中通入0.3 mol Cl2充分反应:
⑤氢氧化铁溶于氢碘酸中:
(14分) (1) 2009年,长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术上获得新突破,原理如下图所示。
①请写出从C口通入O2发生的电极反应式___________________。
②以石墨电极电解饱和食盐水,电解开始后在______________的周围(填“阴极”或“阳极”)先出现红色。假设电池的理论效率为80%(电池的理论效率是指电池产生的最大电能与电池反应所释放的全部能量之比),若消耗6.4g甲醇气体,外电路通过的电子个数为__________________(保留两位有效数字)。
(2)工业废水中常含有Cu2+等重金属离子,直接排放会造成污染,目前在工业废水处理过程中,依据沉淀转化的原理,常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去这些离子。已知室温下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2•L-2,Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2•L-2。
请用离子方程式说明上述除杂的原理___________________________________________。
(3)工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水,用绿矾(FeSO4·7H2O)把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子,再加入过量的石灰水,使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。
①氧化还原过程的离子方程式为______________________________________________。
②常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp =1×10—32 mol4•L-4,溶液的pH至少为____,才能使Cr3+沉淀完全。
③现用上述方法处理100m3含铬(+6价)78mg•L—1的废水,需用绿矾的质量为kg。(保留主要计算过程)
(13分)Ⅰ.(1)反应I2+2S2O32—=2I—+S4O62—常用于精盐中碘含量测定。某同学利用该反应探究浓度对反应速率的影响。实验时均加入1mL淀粉溶液做指示剂,若不经计算,直接通过褪色时间的长短判断浓度与反应速率的关系,下列试剂中应选择______(填序号)。
①1mL 0.01 mol•L—1的碘水②1mL 0.001 mol•L—1的碘水
③4mL 0.01 mol•L—1的Na2S2O3溶液④4mL 0.001 mol•L—1的Na2S2O3溶液
(2)若某同学选取①③进行实验,测得褪色时间为4s,计算v(S2O32—)=_______________。
Ⅱ.合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH <0,200℃时,该反应的平衡常数为1/2.25,该温度下,将一定量的CO和H2投入某10L密闭容器,5min时达平衡,各物质浓度(mol•L—1)变化如下:
0min |
5min |
10min |
|
CO |
0.01 |
0.0056 |
|
H2O |
0.01 |
0.0156 |
|
CO2 |
0 |
0.0044 |
|
H2 |
0 |
0.0044 |
(1)请分别计算CO、H2O、CO2、H2的平衡浓度__________,_________,________,_______。
(2)CO的平衡转化率为____________,欲提高CO的转化率,下列措施中可行的是_____(填序号)。
a.增加压强 b.降低温度
c.体积不变,再充入CO d.更换催化剂
e.体积不变,再充入0.1molH2O
(3) 若5min~10min只改变了某一条件,该条件是__________,如何改变的___________。
(14分) 研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)利用反应6NO2+8NH37N2+12H2O可处理NO2。当转移3.6mol电子时,生成的N2在标准状况下是L。
(2)已知:反应1:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH =" —196.6" kJ·mol-1
反应2:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH = —41.8kJ·mol-1
则反3:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的 ΔH =" _________" kJ·mol-1
(3) 一定条件下,将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生上述反应3,下列各项能说明反应达到平衡状态的是。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.NO和O2的物质的量之比保持不变 d.每消耗1 molO2同时生成2 molNO2
(4)CO可用于合成甲醇,一定温度下,向体积为2L的密闭容器中加入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),达平衡后测得各组分浓度如下:
物质 |
CO |
H2 |
CH3OH |
浓度(mol•L—1) |
0.9 |
1.0 |
0.6 |
①混合气体的平均相对分子质量__________________________。
②列式并计算平衡常数K=__________________________。
③若将容器体积压缩为1L,不经计算,预测新平衡中c(H2)的取值范围是__________。
④若保持体积不变,再充入0.6molCO和0.4molCH3OH,此时v正___v逆(填“>”、“<”或“=”)。
松油醇是一种调味香精,它是α、β、γ三种同分异构体组成的混合物,可由松节油分馏产品A(下式中的18O是区分两个羟基而人为加上去的)经下列反应制得:
试回答下列问题:
(1)α松油醇的分子式为__________________.
(2)α松油醇所属的有机物类别是________.
a.醇 b.酚 c.饱和一元醇
(3)α松油醇能发生的反应类型是______.
a.加成 b.水解 c.氧化
(4)在许多香料中松油醇还有少量以酯的形式出现,写出RCOOH和α松油醇反应的化学方程式____________________________________________
(5)写结构简式:β松油醇_________________,γ松油醇_________________.