(16分)铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的三位同学,为测定某含镁3%-5%的铝镁合金(不含其它元素)中镁的质量分数,设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白(可能用到的相对原子质量:Al-27)
[探究一] 实验方案:铝镁合金测定剩余固体质量。
实验步骤:
(1)称取5.4g铝镁合金粉末样品,投入VmL 2.0mol·L-1NaOH溶液中,充分反应。NaOH溶液的体积V≥ 。
(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将
(“偏高”或“偏低”)
[探究二] 实验方案:铝镁合金测定生成气体的体积(实验装置如下图)
问题讨论:
为使测定结果尽可能精确,实验中应注意的
问题是(写出可能的一点):
。
[探究三] 实验方案:称量m g铝镁合金粉末.放在如右图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。
问题讨论:欲计算Mg的质量分数,该实验中还需测定的
数据是 。
[实验拓展] 请你另设计一个实验方案,测定该铝镁合金中镁的质量分数(书写形式可以模仿探究一、二实验方案)
。
(16分)CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如下图:
已知:①钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl=CoCl2+H2↑
②CoCl2·6H2O熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Co(OH)2 |
Al(OH)3 |
开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
7.6 |
3.4 |
完全沉淀 |
4.1 |
9.7 |
9.2 |
5.2 |
请回答下列问题:
(1)加入过氧化氢的作用是(用离子方程式表示) 。
(2)加入碳酸钠调节pH至a得到的滤渣可部分溶于氢氧化钠溶液, a的范围是 。
(3)操作Ⅰ包含3个基本实验操作,它们是 。
(4)制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是 。
(16分)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ: CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
反应Ⅱ: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
①反应Ⅱ的平衡常数表达式是 。
②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
W$w#w..c.o*m由表中数据判断ΔH1 0 (填“>”、“=”或“<”)。
③某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为 。
(2)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH1 = -1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH2 = -566.0 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l) ΔH3 = -44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式: 。
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置。该电池正极的电极反应为 。
(16分)下面是以化合物I为原料合成一种香精(化合物Ⅵ)的合成路线,反应在一定条件下进行。化合物Ⅵ广泛用于香精的调香剂。
回答下列问题:
(1)化合物Ⅰ生成化合物Ⅱ的反应原子利用率可达100%,化合物Ⅰ的结构简式为 。
(2)化合物Ⅲ生成化合物Ⅳ发生 反应。
(3)化合物Ⅴ的多种同分异构体中,与化合物Ⅴ官能团种类相同且无支链的共有_____种。
(4)化合物Ⅵ不能发生的反应类型是 (填字母)。
A.加成反应 B.酯化反应 C.水解反应 D.加聚反应
(5)写出化合物Ⅵ在一定条件下反应,生成高分子化合物的化学方程式: 。
A、B、C为三种短周期元素,A、B在同周期, A、C的最低价离子分别为A2-和C-,B2+和C-具有相同的电子层结构。下列说法中正确的是
A.原子序数:A>B>C B.原子半径:A>B>C
C.离子半径:A2->C->B2+ D.原子核外最外层电子数:A>C>B
下列说法正确的是:( )
A.仅含有Na+、H+、OH—、CH3COO—四种离子的某溶液中可能存在:
c(Na+)>c(OH—)>c(CH3COO—)>c(H+)
B.铝热法炼铁过程中镁条和氯酸钾起催化作用
C.二氧化硫的催化氧化是放热反应,升高温度可以减慢该反应的速率
D.人体内淀粉、脂肪、蛋白质的水解都是由酶所催化的