如下图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O。
(1)甲池是________装置。
(2)乙池中A(石墨)电极的名称是________。
(3)写出通入CH3OH的电极的电极反应式:_________________________。
(4)乙池中反应的化学方程式为______________________________________。
(5)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40 g时,甲池中理论上消耗O2________ mL(标准状况);此时丙池某电极上析出0.60 g某金属,则丙池中的某盐溶液可能是________(填序号)。
A.MgSO4 | B.CuSO4 | C.NACl | D.AgNO3 |
(12分)【化学——有机化学基础】松油醇(G)可用于配制香精,其合成路线如下:
请回答下列问题:
(1)G所含两种官能团的名称分别是________、__________。
(2)同时符合下列两个条件的B的同分异构体有____________种。
i.含有六元碳环,碳环上仅有两个取代基且呈对位;
ii.在一定条件下能发生银镜反应、水解反应和消去反应。
(3)为了鉴别E和F,宜选用下列试剂中的_______作鉴别试剂(填下列序号字母)。
a.溴水b.银氨溶液c.酸性KMnO4溶液d.NaHCO3溶液
(4)C→D的化学方程式为_________________。
(5)物质A(分子式为C7H10O3)催化氢化得到H(分子式为C7H12O3),H在一定条件下可以生成高聚物I,I的结构简式为_____________。
(12分)【化学——物质结构与性质】硼在半导体工业中被大量用作半导体掺杂物,同时含硼化合物在杀虫剂、防腐剂及新型储氢材料的制造中也有重要的地位。请回答下列问题:
(1)在第2周期的元素中,基态原子的第一电离能小于硼的元素有_________种。
(2)硼砂是人们最早使用的含硼化合物之一,其阴离子Xm-( Xm-中只含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示,则在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型分别为_____、_____;图中标注为2号的原子与相邻原子成键形成的键角_____4号原子与相邻原子成键形成的键角(填“大于”“小于”或“等于”)。在下列各项中,在Xm-内不存在的化学键是____(填下列序号字母)。
a.离子键b.共价键 c.配位键
(3)氨硼烷(NH3BH3)与镧镍合金(LaNix)都是优良的储氢材料。镧镍合金的晶胞结构示意图如图所示(只有1个原子位于晶胞内部),则x=____。氨硼烷在高温下释放氢后生成的立方氮化硼晶体,具有类似金刚石的结构,硬度略小于金刚石。则在下列各项中,立方氮化硼晶体不可用作______(填下列序号字母)。
a.耐磨材料 b.切削工具c.导电材料 d.钻探钻头
(12分)【化学——化学与技术】黄铜矿在我国储量丰富,主要产地集中在长江中下游地区、川滇地区、山西南部中条山地区、甘肃的河西走廊以及西藏高原等。这种铜矿石所含主要成分为CuFeS2,某企业以其为原料炼制精铜的工艺流程示意图如下:
请回答下列问题:
(1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到l000℃,矿砂与空气反应生成冰铜(由Cu2S和FeS互相熔合而成)和大气污染物A,该过程中发生主要反应的化学方程式为_________________;A可用于海水提溴,在粗溴提纯环节中,A参与反应的化学方程式为__________________;利用反射炉中产生的矿渣可生产一种良好的无机高分子絮凝剂——聚硅酸铁,其具有净水作用。将下列各项中物质加入水中后,不具有类似聚硅酸铁的净水作用的是_____________(填下列序号字母)
a.明矾b.硫酸镁c.硫酸铁d.硫酸铝
(2)冰铜所含铜元素的质量分数为20%~50%。转炉中,将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的部分Cu2S被氧化成Cu2O,生成的Cu2O再与Cu2S反应,得到粗铜,用一个反应的化学方程式表示利用冰铜生产粗铜的过程________,利用这种工艺生产2 t含铜量为98%的粗铜,至少需要铜元素含量为40%的冰铜_______t。
(3)以CuSO4溶液为电解液,电解精炼铜(粗铜中含Fe、Ag、Pt、Au等杂质)。下列说法中,正确的是______(填下列序号字母)。
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.电解液中Cu2+向阳极移动
d.从阳极泥中可回收Ag、Pt、Au等金属
(16分)钢厂酸洗废液(成分如下表所示)在工业生产中还具有很多用途。
(1)欲检验该酸洗废液中含有的少量Fe3+,最宜选用的试剂是_____溶液;为检验其中的Fe2+,某同学设计了如下实验:取该酸洗废液少许加入试管中,滴入几滴酸性KMnO4溶液后发现紫色消失。该同学得出结论:该溶液中含有Fe2+。大家认为该同学的实验设计不合理,理由是____________________________(用必要的文字和离子方程式解释)。
(2)采用石墨作电极电解上述酸洗废液时,初始阶段,阳极板上有气泡生成,此时与该现象有关的阳极电极反应式为______;向上述酸洗废液中加入KOH溶液中和后,在合适的电压下电解,可在__________(填“阴”或“阳”)极生成高铁酸钾(K2FeO4)。
(3)利用上述酸洗废液、含铝矿石(主要成分为Al2O3、Fe2O3和SiO2)以及新制的硅酸(活化硅酸),制备聚硅酸氯化铝铁絮凝剂(简称PAFSC),具体方法如下:
①适当调高滤液A的pH,Al3+和Fe2+转化为沉淀,原因是______________(请用沉淀溶解平衡的理论解释)。
②PAFSC絮凝剂净化水的过程中,Al3+参与反应的离子方程式为________________。
③25℃时,PAFSC的除浊效果随溶液pH的变化如图所示(图中的NTU为浊度单位),则在下列pH范围中,PAFSC除浊效果最佳的是______(填下列序号字母)。
a.4~5 b.5~7 c.7~8d.8~9
25℃时,pH>7且随pH增大,PAFSC的除浊效果明显变差,原因是碱性增强,使胶体发生了_____现象。
(17分)二氧化硫为重要的含硫化合物,是形成酸雨的主要污染物之一。
(1)在实验室中,若用70%的硫酸溶液和亚硫酸钠粉末反应制取二氧化硫,并要求方便控制反应速率,可选用下图所示气体发生装置中的_____(填下列序号字母)。
(2)SO2经催化氧化可生成SO3,该反应的热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H="a" kJ·mol-1
在T1℃时,将2 mol SO2、1mol O2充入容积为2 L的密闭容器A中,充分反应并达到平衡,此过程中放出热量98.3 kJ,测得SO2的平衡转化率为50%,则a=_____,T1℃时,上述反应的平衡常数K1=____L·mol-1。若将初始温度为T1℃的2 mol SO2和1 molO2充入容积为2 L的绝热密闭容器B中,充分反应,在T2℃时达到平衡,在此温度时上述反应的平衡常数为K2。则K1______K2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)某热电厂上空大气中所含二氧化硫严重超标,现对该区域雨水样品进行探究。首先用pH试纸测定雨水样品的pH,操作方法为___________________________,测得样品pH约为3;为进一步探究由SO3所形成酸雨的性质,将一定量的SO2通入蒸馏水中,配成pH为3的溶液,然后将溶液分为A、B两份,向A中加入适量的NaOH固体,使溶液恰好呈中性(不考虑氧化性物质和其它酸性物质的影响),则此中性溶液中离子的浓度间存在的关系式为:[Na+]=______________;将溶液B久置于空气中,与久置前相比,久置后的溶液B中水的电离程度将__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)工业上常用如下图所示的流程处理工业尾气中的SO2:
上述流程中有一种物质可以再生循环利用,该物质再生的化学方程式为___________________.