【化学一有机化学基础】(15分)尼龙是目前世界上产量最大、应用范围最广、性能比较优异的一种合成纤维。以X为原料合成尼龙-66的流程如下:
已知部分信息如下:
I.Z的化学式为C6H10O4。
Ⅱ.X和浓溴水反应产生白色沉淀。
Ⅲ.某些醛与醛之间能发生羟醛缩合反应,例如:
RCHO+CH3CHORCH(OH)CH2CHO
RCH=CHCHO+H2O
请回答下列问题:
(1)X的化学名称为_______。W的结构简式为_______。T的分子式为_________。
(2)反应②的条件为__________。
(3)写出反应④的化学方程式___________。反应⑤的类型为___________。
(4)G是Z少一个碳原子的同系物,M是G的同分异构体。M既能发生银镜反应和水解反应。又能和碳酸氢钠反应产生气体,M的结构共有种,其中,在核磁共振氢谱上有3个峰的结构简式为___。
某厂废水中含5.00×10-3
-1的
,其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料
(
的化合价依次为+3、+2),设计了如下实验流程:
(1)第①步反应的离子方程式是(2)第②步中用
试纸测定溶液
的操作是:
(3)第②步过滤得到的滤渣中主要成分除
外,还有(4)欲使1
该废水中的
完全转化为
。理论上需要加入
(1)配平氧化还原反应方程式:
__ C2O42-+__MnO4-+__H+=__CO2+__Mn2++__H2O
(2)称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KOH、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250mL溶液。量取两份此溶液各25mL,分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入酚酞试液,滴加0.25mol/LNaOH溶液至20mL时,溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H+的物质的量为___mol。
②第二份溶液中滴加0.10mol/L的酸性高锰酸钾溶液至16mL时反应完全,此时溶液颜色由__变为__。该溶液中还原剂的物质的量为___mol。
③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为___。KHC2O4的质量分数为___。
磷单质及其化合物的、有广泛应用
(1)同磷灰石[主要成分]在高温下制备黄磷(P4)的热化学方程式为:
4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) ;H
①上述反应中,副产物矿渣可用来 。
②已知相同条件下:
4Ca3(PO4)2F(s)+3SiO2(s)=6Cas3(PO4)2(s)+2CaSio3(s)+SiF4(g) ;△H1
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g);△H2
SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) ;△H3
用△H1、△H2和△H3表示H,
H= 。
(2)三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构式见下图)之间脱去两个水分子产物,其结构式为 。三聚磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂,其化学式为 。
(3)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍。
①NaH2PO2中P元素的化合价为 。
②化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2-,在酸性等条件下发生下述反应:
(a) Ni2+ + H2PO2-+ → Ni++ H2PO3-+
(b)6H2PO-2 +2H+ =2P+4H2PO3+3H2↑
请在答题卡上写出并配平反应式(a)。
③利用②中反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金,从而达到化学镀镍的目的,这是一种常见的化学镀。请从以下方面比较化学镀与电镀。
方法上的不同点: ;原理上的不同点: ;化学镀的优点: 。
为测试一铁片中铁元素的含量,某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验(以下数据为多次平行实验测定结果的平均值):
方案一:将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,测得生成氢气的体积为580mL(标准状况);
方案二:将g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,将反应后得到的溶液用0.02000mol·L-1
的KMnO4溶液滴定,达到终点时消耗了25.00mL KMnO4溶液。
请回答下列问题:
(1)配平下面的化学方程式(将有关的化学计量数填入答题卡的横线上):
□KMnO4+□FeSO4+□H2SO4=□Fe2(SO4)3+□MnSO4+□K2SO4+□H2O
(2)在滴定实验中不能选择 式滴定管,理由是 ;
(3)根据方案一和方案二测定的结果计算,铁片中铁的质量分数依次为 和
;(铁的相对原子质量以55.9计)
(4)若排除实验仪器和操作的影响因素,试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断和分析。
①方案一 (填“准确”“不准确”“不一定准确”),理由是 ;
②方案二 (填“准确”“不准确”“不一定准确”),理由是 。
黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可以制备硫及铁的化合物。
(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是 (填元素符号)。(2)上述冶炼过程中产生大量SO2。下列处理方案合理的是 (填代号)。
a.高空排放
b.用于制备硫酸
c.用纯碱溶液吸收制Na2SO3
d.用浓硫酸吸收
(3)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I-氧化为I2:
S2O82-+2I-=2SO42-+I2
通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3+对上述反应的催化过程。 、 (不必配平)。
(4)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、AI2O3)可制备Fe2O3。方法为
①用稀盐酸浸取炉渣,过滤。
②滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得。
据以上信息回答下列问题:
a.除去Al3+的离子方程式是 。
b.选用提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂:稀盐酸稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液碘水
所选试剂为 。证明炉渣中含有的实验现象为
。