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以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼因发现“准晶体”而独享2011年诺贝尔化学奖。19...

以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼因发现“准晶体”而独享2011年诺贝尔化学奖。1982年谢赫特曼首次观察到一种“准晶体”现象,“准晶体”原子结构打破了传统晶体内原子结构必须具有重复性这一黄金法则,在当时引起极大争议,并被迫离开当时的研究小组。但随后,科学家们在实验室中制造出了越来越多的各种准晶体,并于2009年首次发现了纯天然准晶体。下列认识错误的是

A.科学家开创性的发现是决定科学发展的唯一途径

B.实验是科学发现的重要手段,科学发现往往需要建立在实验事实的基础之上

C.人类对物质结构的探索是无止境的,对物质世界的认识也是不断深入的

D.最伟大的科学家也会陷于传统藩篱的桎梏中,保持开放的头脑、敢于质疑现有认知是科学家最重要的品质

 

A 【解析】略
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考点分析:
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肉桂酸甲酯是调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精,用于肥皂、洗涤剂、风味剂和糕点的调味,在医药工业中作为有机合成的中间体。

(1)肉桂酸甲酯由C、H、O三种元素组成,质谱分析其分子的相对分子质量为162,核磁共振氢谱谱图显示有6个峰,其面积之比为1︰2︰2︰1︰1︰3 ,利用红外光谱仪检测其中的某些基团,测得红外光谱如下图:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

则肉桂酸甲酯的结构简式是       (不考虑立体异构)。

(2)已知:

I.醛与醛能发生反应,原理如下:

△ - 说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e

       II.已知烃A在标准状况下的密度为1.25g·L-1。合成肉桂酸甲酯的工业流程如下图所示:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

请回答:

      ①化合物J的结构简式为     

      ②化合物G中的官能团有       

③G→H为      反应(填反应类型);

④写出反应D→E的化学方程式     

       H→I的反应      (能、否)改用酸性高锰酸钾溶液,简述理由:     

⑤符合下列条件的I的同分异构体共有5种。写出另两种同分异构体的结构简式:

A.能发生水解反应 B.与银氨溶液作用出现光亮的银镜C.能与溴发生加成反应

说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e

               、     

 

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下表是几种弱电解质的电离平衡常数、难溶电解质的溶度积Ksp (25℃)。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

    回答下列问题:

(1)由上表分析,若①CH3COOH ②HCO3- ③C6H5OH ④H2PO4-均可看作酸,则它们酸性由强到弱的顺序为      (须填编号);

(2)写出C6H5OH与Na3PO4反应的离子方程式:     

(3)25℃时,将等体积等浓度的醋酸和氨水混合,混合液中:c(CH3COO-)     

c(NH4+);(填“>”、“=”或“<”)

 (4)25℃时,向10ml 0.01mol/L苯酚溶液中滴加Vml 0.01mol/L氨水,混合溶液中粒子浓度关系正确的是     

       A.若混合液pH>7,则V≥10

       B.若混合液pH<7,则c((NH4+) >c (C6H5O-) >c (H+)>c (OH)

       C.V=10时,混合液中水的电离程度小于10ml 0.01mol/L苯酚溶液中水的电离程度

       D.V=5时,2c(NH3·H2O)+ 2 c (NH4+)= c (C6H5O-)+ c (C6H5OH)

(5)水解反应是典型的可逆反应.水解反应的化学平衡常数称为水解常数(用Kh表示),类比化学平衡常数的定义,请写出Na2CO3第一步水解反应的水解常数的表达式     

(6)Ⅰ.如下图所示,有T1、T2两种温度下两条BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线,回答下列问题:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

       ① T1      T2(填>、=、<),

         T2温度时Ksp(BaSO4)=       

   ② 讨论T1温度时BaSO4的沉淀溶解平衡曲线,下列说法正确的是     

A.加入Na2SO4可使溶液由a点变为b点

B.在T1曲线上方区域(不含曲线)任意一点时,均有BaSO4沉淀生成

C.蒸发溶剂可能使溶液由d点变为曲线上a、b之间的某一点(不含a、b)

D.升温可使溶液由b点变为d点

Ⅱ.现有0.2mol的BaSO4沉淀,每次用1L饱和Na2CO3溶液(浓度为1.7mol/L)处理。若使BaSO4中的SO42-全部转化到溶液中,需要反复处理      次。[提示: BaSO4(s)+ CO32- (aq)说明: 6ec8aac122bd4f6e BaCO3(s)+ SO42- (aq) ]

 

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燃煤废气、汽车尾气中的氮氧化物(NOx)、一氧化碳等有害气体,常用下列方法处理,以减少对环境的污染。

   (1)对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物,如:

        CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H =-574 kJ·mol-1

        CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)   △H =-1160 kJ·mol-1

        则1molCH4将NO2还原为N2的反应热为     

(2)除氮氧化物及CO外,汽车尾气中还含有碳氢化合物等污染物,下图是汽车尾气转化研究的示意图:表示的是Pt/Al2O3/Ba表面吸附与解吸作用的机理,氮氧化物是NO2,碳氢化合物是CxHy,写出两者反应的化学方程式:      ,Pt/Al2O3/Ba的作用是     

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(3)平衡常数K的数值大小,是衡量化学反应进行程度的标志,K的数值越大,化学反应的限度越大,反应物反应的越充分。在25℃时,下列反应的平衡常数如下:

N2(g)+O2(g) 说明: 6ec8aac122bd4f6e2NO(g)                        K1=1×1030  

2H2(g)+O2(g) 说明: 6ec8aac122bd4f6e2H2O(g)                   K2=2×1081   

2CO2 (g) 说明: 6ec8aac122bd4f6e2CO(g)+O2(g)                  K3=4×1092  

说明: 6ec8aac122bd4f6e①常温下,反应2H2O(g)    2H2(g) +O2(g) 平衡常数K     

②关于以上反应,下列说法正确的是     

A.常温下,NO,H2O,CO2三种化合物分解放出氧气的倾向大小顺序:NO>H2O>CO2

B.若升高温度,反应的平衡常数K3将增大

C.若只增加压强,且反应物、生成物状态不变,反应平衡不发生移动,平衡常数不变;反应平衡朝正向移动,平衡常数增大

D.若增加汽车发动机空气的进气量,可同时减少氮氧化物和一氧化碳的排放

③基于环保法规,要求改装汽车尾气处理装置,达到使氮氧化物(NO)、一氧化碳转化为无污染、可排放的气体的目的。改装的方法主要是加入有效催化剂,请你根据以上有关数据分析,在不改变其它条件的情况下,可使用催化剂除污染气体的原因:     

 

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天宫一号(Tiangong-1)是中国第一个目标飞行器,于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射,它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步。天宫一号是由长征二号大推力火箭发射升空的,火箭推进剂是成功发射火箭的重要因素,推进剂的发展经历了一个漫长的过程。

   (1)20世纪前,黑火药是世界上唯一的火箭用推进剂,黑火药是由硝酸钾、硫磺、木炭组成,黑火药爆炸的化学方程式为2KNO3+ S + 3C == K2S + N2 ↑+ 3CO2 ↑。

    ① 写出K2S的电子式:     

    ② 某化学兴趣小组进行了如下实验:

    实验一:取适量黑火药溶于水,过滤,将滤液蒸发浓缩,冷却后慢慢加入浓硫酸,将混合液置于试管中并放入铜片,产生大量红棕色气体,写出该反应的离子方程式:

                        

    实验二:取黑火药爆炸后的残留固体,加水溶解过滤,取滤液向其中滴加新制氯水至过量,一开始溶液变浑浊后又变澄清。请设计实验方案证明该澄清溶液中含有Cl-     

    (2) 1947年,研制出第二代聚硫橡胶、高氯酸铵、铝粉复合推进剂。高氯酸铵受撞击会引发剧烈爆炸,其爆炸产物有4种,2种产物是空气中的主要成分,另一种气体产物能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,写出该反应的化学方程式:     

    (3)20世纪60年代,美国大推力火箭使用的是液体推进剂,常用的氧化剂有双氧水、四氧化二氮、液氧;可燃物有肼(N2H4)、一甲肼、偏二甲肼、液氢等。火箭发射时将两种液体分别注入火箭发动机的燃烧室中燃烧。偏二甲肼的系统命名为1,1-二甲基联氨,它的结构简式为     

(4)以上的火箭推进剂一般都含有氮元素,含氮化合物种类丰富,科学家从化肥厂生产的硫酸铵中检出组成为N4H4(SO4)2的物质,该物质为易溶于水的强电解质,遇烧碱会生成N4气体,该反应的离子方程式:      ;另一含氮化合物N4H4也是易溶于水的强电解质,和烧碱反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,而与盐酸反应生成的产物之一具有极强烈的爆炸性,写出该产物爆炸的化学反应方程式:     

 

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某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-、HCO3-等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时,发现生成沉淀物质的量随NaOH溶液的体积变化的图象如图所示,下列说法正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物质的量之比为1:1

B.ab段发生的离子反应为:Al3++3OH-= Al(OH)3↓, Mg2++2OH-= Mg(OH)2

C原溶液中含有的阳离子是H+、NH4+、Mg2+、Al3+[、Na+

D.d点溶液中含有的溶质只有Na2SO4

 

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