(12分)
钠米材料二氧化钛(TiO2)具有很高的化学活性,可做性能优良的催化剂。
(1)工业上二氧化钛的制备是:
I.将干燥后的金红石(主要成分TiO2,主要杂质SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中,在高温下通入Cl2反应制得混有SiCl4杂质的TiCl4。
II.将SiCl4分离,得到纯净的TiCl4。
III.在TiCl4中加水、加热,水解得到沉淀TiO2·xH2O。
IV.TiO2·Xh2O高温分解得到TiO2。
①TiCl4与SiCl4在常温下的状态是 。II中所采取的操作名称是 。
②III中反应的化学方程式是 。
③如IV在实验室完成,应将TiO2·xH2O放在 (填仪器编号)中加热。
(2)据报道:“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2,TiO2受太阳光照射后,产生的电子被空气或水中的氧获得,生成H2O,其过程大致如下:
a. O2→2O b. O2+H2O→2OH(羟基) c. OH+OH→H2O2
①b中破坏的是 (填“极性共价键”或“非极性共价键”)。
②H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等,其主要是利用了H2O2的 (填“氧化性”或“还原性”)。
(3)某研究小组用下列装置模拟“生态马路”部分原理。(夹持装置已略去)
①如缓通入22.4L(已折算成标准状况)CO气体,结果NaOH溶液增重11g,则CO的转化率为 。
②当CO气体全部通入后,还要通一会儿空气,其目的是 。
(14分)
在下列物质转化关系中,反应的条件和部分产物已略去。
回答下列问题:
(1)若甲、乙是两种常见金属,反应Ⅲ是工业制盐酸的反应。
①反应I中,甲在通常条件下和水剧烈反应,除丙外,还生成一种焰色反应为黄色的物质,则工业上生产甲的一般方法是 。
A.热分解法 B.热还原法 C.电解法
②反应Ⅱ中,乙与H2O在高温下反应,除丙外,还生成一种有磁性的物质,则反应Ⅱ的化学方程式是 。
③通过比较反应I、Ⅱ的反应条件,可得出甲的金属性比乙的金属性 (填 “强”或“弱”),比较二者金属性强弱的依据还可以是 (写出一种即可)。
(2)若甲、乙是化合物,且反应Ⅲ是工业制漂白粉的反应。
①反应Ⅲ的化学方程式是 。
②反应I的另一种产物为有机物,则该有机物的电子式是 。
③反应Ⅱ是化合反应。乙可与硫酸铵共热反应制氨气,则此反应的化学方程式是
。
④在饱和氯水中加块状石灰石,能制得较浓HCIO溶液,同时放出一种气体。其反应的离子方程式是 。
(16分)
高分子化合物Z在食品、医疗方面有广泛应用。下列是合成Z的流程图:
(1)烃A的结构简式是 。W中含有的官能团名称是 。
(2)X(C3H8O3)分子中每个碳原子上均连有相同的官能团,X的结构简式是 。
(3)B为烃。核磁共振氢谱显示:B、D均有三种类型氢原子的吸收峰,且峰面积之比均为1:2:3。则B生成C的化学方程式是 。
(4)①Z的单体分子中含甲基,由其生成Z的化学方程式是 。
②W可发生加聚反应,生成的高分子化合物的链节是 。
(5)戊二酸(HOOC—CH2一CH2一CH2一COOH)是合成树脂的引发剂。现以CH≡CH、CH3CH2OH、HCN为原料,设计合理方案合成戊二酸,用类似合成Z的流程图表示。
提示:
①
②合成过程中无机试剂任选。
T℃时,在1 L的密闭容器中充入2 mol CO2和6mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol
测得H2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.0~10min内v(H2)=0.3mol/(L·min)
B.T℃时,平衡常数,CO2和H2的转化率相等
C.T℃时,上述反应中有64g CH3OH生成,同时放出98.0kJ的热量
D.达到平衡后,升高温度或再充入CO2气体,都可以提高H2的转化率
室温下,下列图形与实验过程相符合的是 ( )
右图是水煤气(成分为CO、H2)空气燃料电池的工作原理示意图,a、b均为惰性电极。下列叙述中正确的是 ( )
A.A处通人的是空气,B处通人的是水煤气
B.a电极发生还原反应,b电极发生氧化反应
C.a电极的反应式包括:CO+4OH-+2e-=CO+2H2O
D.如用这种电池电镀铜,待镀金属增重6.4 g,则至少消耗标准状况下的水煤气2.24 L