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(10分)工业上用丁烷氧化法制醋酸,反应的化学方程式可表示为: 2C4H10+5...

(10分)工业上用丁烷氧化法制醋酸,反应的化学方程式可表示为:

              2C4H10+5O26ec8aac122bd4f6e4CH3COOH+2H2O

现用58吨丁烷为原料制取醋酸,求:

(1)理论上需要标准状况下的空气           m3(设空气中O2、N2的体积分数分别为0.2、0.8),同时生成水           吨。

(2) 若生成的醋酸溶解在生成的水中,所得醋酸的质量分数为        %(保留两位有效数字)。

(3) 若同时生产质量分数为50%的醋酸m1吨和质量分数为100%的冰醋酸m2吨,若不额外补充水,则m1m2=__________吨。

 

(1)  2.8×105       18  (2)  86.96% (3)  138 【解析】
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考点分析:
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(12分)有机物A为羊肉的特征香成分。其合成路线如下:

说明: 6ec8aac122bd4f6e 

(1)B的结构简式为                                       

(2)下列关于D的说法中正确的是                  (填序号)。

① 能发生消去反应           ② 能使溴的四氯化碳溶液褪色

③ 结构中存在一个手性碳原子           ④ 分子式为C7H14O

(3)B→C的化学反应方程式为                                           

说明: 6ec8aac122bd4f6e(4)与C含有相同官能团,分子结构中含有一个          ,,核磁共振氢谱有3个峰,且峰面积之比为9︰2︰1的同分异构体的结构简式为           

(5)请设计合理方案,完成从说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e 的合成路线(用流程图表示,并注明反应条件)。

提示:①利用题目中给出的已知信息;

②合成过程中无机试剂任选:

③合成路线流程图示例如下:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(10分)现有甲、乙、丙、丁四种物质,乙、丁的焰色反应均为黄色。丙是一种强酸的酸式盐,将丙加入BaCl2溶液有不溶于盐酸的白色沉淀生成,丁晶体在干燥空气中容易逐渐失去结晶水变成白色粉末。对甲、乙、丙、丁进行下列实验,实验过程和记录如下图所示(无关物质已略去),请回答:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)将D溶液蒸干得到的固体是:              (写化学式)。

(2)C的结构式是       

(3) 写出D溶液与过量的C反应的离子方程式                                     

(4)电解戊的水溶液一段时间后,收集到的三种气体为无色气体B和两种单质气体,写出电解戊溶液的总方程式:                         

(5)有人设想在适当大小的管道中填充一定量的丁的晶体(摩尔质量在280∽300之间),管道环绕在一个房子的周围,这样的房子白天晚上室内温度可保持相对恒定,请简述其原理:   

 

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(12分)(1)有科学家提出“绿色自由”的构想:将CO2变为燃料或有机化学品。其构想分成3个步骤:

① 利用浓碳酸钾溶液吸收空气中的CO2

② 将第①步吸收液电解产生H2和O2,同时分离出CO2

③ 将第②步产生的H2和CO2在一定条件下转化成CH4和水蒸气。

已知:H2(g)+0.5O2(g)=H2O(l)  △H1= —285.8 kJ/mol

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)  △H2= —889.6 kJ/mol

H2O(l)=H2O(g)  △H3= +44.0 kJ/mol

第③步反应的热化学方程式为                                     

(2)使用合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为原料,以HCl-NH4Cl为电解质溶液构成新型燃料电池,同时达到固氮作用。该电池的正极反应式为                          ,溶液中H+      极移动(选择填写“正”或“负”)。

(3)某催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3,当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1:2时,其催化活性最高。以Fe2O3为原料制备上述催化剂,可向其中加入适量炭粉,发生如下反应:

2Fe2O3+C说明: 6ec8aac122bd4f6e4FeO+CO2­。为制得这种活性最高的催化剂,应向480 g Fe2O3粉末中加入炭粉的质量为_____g。

(4)在T℃时,向2L固定体积的密闭容器中加入4 mol A和2 mol B,发生如下反应:

            2A(g) + B(g) 说明: 6ec8aac122bd4f6e C(g) + D(g)  △H = Q kJ·mol1

当反应达到平衡时,A的转化率为50﹪。

(ⅰ)在一定条件下,反应可以自发向右进行,可知Q __________0  (填“﹤”、“﹥”或“﹦”)。

(ⅱ)维持温度不变,若向该容器中加入的物质及量如下,使起始时v(正)>v(逆)且达到平衡时C的百分含量为20﹪。下列符合要求的是                     

A.2 mol A、1 mol B         B.1 mol He、3 mol A、1.5 mol B、0.5molC、0.5mol D

C.2 mol C、2 mol D         D.2 molA、1mol B、1 mol C、1 mol D

 

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(12分)锂电池消耗量巨大,对不可再生的金属资源的消耗是相当大的。因此锂离子电池回收具有重要意义,其中需要重点回收的是正极材料,其主要成分为钴酸锂(LiCoO2)、导电乙炔黑(一种炭黑)、铝箔以及有机粘接剂。某回收工艺流程如下:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)上述工艺回收到的产物有Al (OH)3                        

(2)废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂,为了安全对拆解环境的要求是       

(3)酸浸时反应的化学方程式为                                   。如果用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液也能达到溶解的目的,但不利之处是                                 

(4) 生成Li2CO3的化学反应方程式为                            。已知Li2CO3在水中的溶解度随着温度的升高而减小,所以在浓缩结晶后要                过滤。

 

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(14分)柴达木盆地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外,它有富足得令人惊讶的盐矿资源。液体矿床以钾矿为主,伴生着镁、溴等多种矿产。某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO42-、Cl-等),来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),他们设计了如下流程:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e

根据以上流程,回答相关问题:

(1)操作④需要的玻璃仪器有:玻璃棒、烧杯、__________。

(2)操作③的名称:             

(3)对上述操作②后的无色溶液进行除杂提纯,甲同学提出新的方案。其方案如下:

[设计除杂过程]

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(i)若在操作⑤结束后发现溶液E略有浑浊,应采取的措施是                              

(ii)试剂X是          (填化学式)。

[获取纯净氯化钾]

(ⅲ)对溶液E加热并不断滴加l mol· L1的盐酸溶液,同时用pH试纸检测溶液,直至pH=5时停止加盐酸,得到溶液F。

(ⅳ)将溶液F倒入      (填仪器名称)中,加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌,直到                ,停止加热。

[问题讨论]

(ⅴ)进行操作⑤前,需先加热,使沉淀颗粒增大,便于过滤;该操作中控制溶液pH=12可确保Mg2+除尽,根据提供的数据计算,此时悬浊液D中Mg2+物质的量浓度         mol/L。

(已知Ksp(MgCO3)= 3.5×105      Ksp[Mg(OH)2]= 1.6×1011

 

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