21世纪是海洋世纪,海洋经济专属区的开发受到广泛重视,下列有关说法正确的是( )
A.海水含镁,将金属钠放入海水中可以制取金属镁
B.利用潮汐能发电是将化学能转化为电能
C.从海水中提取溴的过程涉及氧化还原反应
D.海底多金属结核矿含有Fe、Mn、Co、B等金属
(15分)工业上为了使原料和能量得到充分的利用,常常采用循环操作。
Ⅰ、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾。最近研究发现,复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循环分解水制氢。
MnFe2O4的制备:
|
开始沉淀 |
完全沉淀 |
Fe3+ |
2.7 |
3.7 |
Mn2+ |
8.3 |
10.4 |
已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如右表所示。
(1)此工艺中理论上投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物质
的量之比应为 __________。
(2)控制pH的操作中m的值为 。
Ⅱ、用MnFe2O4热化学循环制取氢气:
(3)由上可知,表示H2燃烧热的热化学方程式是__________________________ 。
(4)该热化学循环制取氢气的优点是_______________(填字母编号)。
A.过程简单、无污染
B.物料可循环使用
C.氧气和氢气在不同步骤生成,安全且易分离
Ⅲ、工业上可用H2、HCl在一定条件下通过下图的循环流程制取太阳能材料高纯硅。
(5)上图中,假设在每一轮次的投料生产中,硅元素没有损失,反应①中HCl的利用率和反应②中H2的利用率均为75%。则在下一轮次的生产中,需补充投入HCl和H2的体积比是___________________。
(16分)肉桂醛在食品、医药化工等方面都有应用。
(1)质谱分析肉桂醛分子的相对分子质量为132。其分子中碳元素的质量分数为81.8%,其余为氢和氧。分子中的碳原子数等于氢、氧原子数之和。肉桂醛的分子式是____________。
(2)肉桂醛具有下列性质:
请回答:
①肉桂醛是苯的一取代物,苯环侧链上有三种不同化学环境的氢原子,其结构简式是 _______________________ 。
②Z不能发生的反应类型是 。
A.取代反应 B.消去反应 C.加成反应 D.加聚反应
③Y与乙醇在一定条件下作用得到肉桂酸乙酯,该反应的化学方程式是_____________。
④Y的同分异构体中,属于酯类且苯环上只有一个取代基的同分异构体有___________种,其中任意一种的结构简式是_______________________ 。
(3)已知
Ⅰ、醛与醛能发生反应,原理如下:
Ⅱ、合成-甲基肉桂醛(C10H10O)的工业流程如下图所示(甲为烯烃):
请回答:
①写出丙和丁生成-甲基肉桂醛的化学方程式是______________________________。
②醛和酯也可以发生如(3)Ⅰ类似的反应。食用香料肉桂酸乙酯可通过如下反应合成:
戊的结构简式是_______________________________________ 。
(15分)在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应,生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性,在空气中受撞击或受热时会燃烧,所以俗称“引火铁”。请分别用下图中示意的两套仪器装置,制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6mol/L盐酸,其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去).
填写下列空白:
(1)长颈漏斗C中应加入___________;实验时,U型管B中应加入的试剂是_______。烧瓶D中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液,其目的是_________________ 。
(2)试管F中发生反应的化学方程式是______________________________。
(3)实验进行时,烧瓶G的作用是__________________________;
烧瓶I的作用是___________________________。
(4)在A、D、F、G、I各仪器中,在实验时不需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母)_____________。
(5)为了安全,在A管中的反应发生前,在E出口处必须_____________;A管中的反应开始后,在E出口处应 ___________________________。
(15分)A、B、C、D、E是位于短周期的主族元素,其中A、B为金属元素,D的最外层电子数是其内层电子数的三倍。已知:①热稳定性:HmD>HmC;②、具有相同的电子层结构;③B与E在同一周期,在该周期中,E的原子半径最小,B的离子半径最小;④A、B所形成的单核离子具有相同的电子层结构,B的最高价氧化物对应的水化物与A、E的最高价氧化物对应的水化物都能反应。依据上述信息回答下列问题:
(1)的电子式:_____________。
(2)、的还原性强弱为_________>___________,能证明其还原性强弱的离子方程式为____________________________。
(3)写出B的最高价氧化物对应的水化物和A的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式______________________________。
(4)A和E形成的化合物,其晶体类型属___________;该晶体中离A最近的A有_____个。A和E形成化合物的熔点比C和E形成化合物的熔点_________(填高或低)。
(5)常温下,将等物质的量浓度的溶液和A的最高价氧化物对应的水化物溶液等体积混合,所得溶液显碱性,溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______________。
直接NaBH4/H2O2燃料电池(DBFC)的结构如右图,有关该电池的说法正确的是
A.电极B材料中包含MnO2层,MnO2可增强导电性
B.电池负极区的电极反应为:
BH4+ 8OH—8e= BO+ 6H2O
C.放电过程中,Na+从正极区向负极区迁移
D.在电池反应中,每消耗1L 6 mol/LH2O2溶
液,理论上流过电路中的电子为6NA个