(15分)
上海世博会英国馆——种子圣殿,由六万多根透明的亚克力[其分子式是(C5H8O2)n]杆构建而成。某同学从提供的原料库中选择一种原料X,设计合成高分子亚克为的路线如图所示:
请回答:
(1)原料X是____(选填序号字母),其核磁共振氢谱有____个峰,峰面积之比为 。
(2)反应②的条件是____;反应⑧的反应类型是____;
(3)C有多种同分异构体,其中分子中含有结构的同分异构体有 种,请写出其中任意两种的结构简式____、____。D中官能团的名称 。
(4)写出⑦的化学方程式 。
(15分)
有E、Q、T、x、z五种前四周期元素,原子序数E<Q<T<X<Z。E、Q、T三种元素的基态原子具有相同的能级,且I1(E)<I1(T)<I1(Q),其中基态E原子占有三个能级且每个能级中电子数目相等,基态Q原子的2p轨道处于半充满状态,X为周期表中前四周期电负性最小的元素,Z的原子序数为28。请回答下列问题(答题时如需表示具体元素,请用相应的元素符号):
(1)氢元素和E、Q两种元素形成分子式为HEQ的化合物,HEQ分子属于 分子(填“极性”或“非极性”),分子中有 个σ键。
(2)与分子式为ET互为等电子体的离子是 (写出一种即可)。基态Z原子的核外电子排布式____。
(3)Q的简单氢化物极易溶于T的简单氢化物,其主要原因有 (写两种)。
(4)化合物甲由T、X两种元素组成,其晶胞如图①,甲的化学式为 。甲与E的最高价氧化物反应的方程式为 。
(5)化合物乙的晶胞如图②,乙由E、Q两种元素组成,硬度超过金刚石。
①乙的晶体类型为 ;②乙的晶体中Q元素原子的杂化方式为 。
(15分)为减少CO2对环境的影响,在限制其排放量的同时,应加强对CO2创新利用的研究。最近科掌家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下:
(1)请写出上述流程中分解池中发生反应的化学方程式 。
(2)在合成塔中,若有2.2kgCO2与足量H2恰好完全反应,生成气态的水、甲醇,可放出2473.5kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式 。
(3)若在体积为2L的密闭容器中,充入2molCO2和6rnolH2,一定条件下发生上述反应,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡,v(H2)= ;氢气的转化率 ;能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的措施有 。
(4)某同学用测定法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量,经查得一些物质在20℃的数据如下表。
吸收CO2最合适的试剂是____ (填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”)溶液,实验时除需要测定工业废气的体积(折算成标准状况)外,还需要测定____。
(5)“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的“循环利用”,上述流程中能体现“循环利用”的除碳酸钾溶液外,还包括 。
(6)常温下,0.1 mol/L KHCO。溶液的pH大于8,则溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为:_ ___。
(14分)农民使用的氮肥主要是“氢铵”和尿素。某化学兴趣小组对某“氢铵”化肥进行了专项研究:
(1)[预测]根据已有知识预测该“氢铵”是碳酸或亚硫酸或硫酸的铵盐。
(2)[验证和探究]①NH+4的验证:取少量固体药品于试管中,然后 。(填写试剂和操作)
②阴离子的探究:a.取少量固体药品于试管中,然后向试管中滴加稀盐酸,固体全部溶解,将产生的气体通人下图装置。观察到的现象是:溴水无明显变化,澄清石灰水变浑浊。再向滴加稀盐酸反应后的试管中,加Ba(OH)2溶液,无明显现象。
初步结论:“氢铵”是 的铵盐。
b.要进一步确定“氢铵”的成分还需要补做如下实验:取适量“氢铵”配制成溶液,取试液于一支洁净的试管中,加入 。(填写试剂和操作)
(3)[解释与评价]该实验小组设计了以下两个实验方案测定该化肥的含氮量,请你阅读后解释方案中提出的问题并进行评价方案(一):准确称取一定质量的样品mg,放入图案(一)的烧瓶中,滴加过量NaOH浓溶液,充分微热,通过实验测定烧杯增加的质量为m1g。
方案(二):准确称取一定质量的样品mg,放入图方案(二)的烧瓶中,滴加过量NaOH浓溶液,充分微热,按如图装置测量生成的氨气体积为VL(标况)。
①方案(二)图中导管a的作用是 。
②请你评价上述两套方案是否合理。若合理写出计算式;若不合理,请简要说明原因。
方案(一): 。
方案(二): 。
(14分)下列各物质是中学化学中常见的物质,甲为常见金属单质,乙、丙是非金属单质,其它为化合物,B、D分别为黑色粉末和黑色晶体,G是淡黄色固体,F为棕黄色溶液,①是实验室制取丙的反应之一,各物质间的转化如下图所示,回答下列各问题(部分生成物未列出):
(1)写出A的电子式 、B的化学式 、甲在周期表中位置是 。
(2)写出反应②的化学方程式: 。
(3)写出反应③中E与G在中性条件下按物质的量之比2:1反应的离子方程式 。
(4)整个转换过程中属于氧化还原反应的有 个
(5)物质X常用于对空气进行杀菌、净化和水果保鲜等。X和丙的组成元素相间,X分子中各原子最外层电子数之和为18。X和酸性碘化钾溶液反应生成丙和碘单质,反应的离子方程式是____。
在200mL含Mg2+、Al3+、NH+4、H+、Cl—等离子的溶液中,逐滴加入5mol/L的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)关系如下图所示:
下列叙述不正确的是
A.原溶液的pH=l B.原溶液中n(Mg2+):n(Al3+)=5:2
C.x与y的差值为0.01mol D.原溶液中c(Cl—)=0.825mol/L