2011年世界地球日主题是“倡导绿色消费、支持绿色生产、共建绿色家园”。下列做法与这一主题不相符的是 ( )
A.对垃圾进行无害化、资源化处理
B.提倡步行或利用自行车、公交车等交通工具
C.大力研发新型有机溶剂替代常见的水溶剂
D.用CO2合成可降解塑料,实现碳的循环利用
(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.黄血盐(亚铁氰化钾,K4[Fe(CN)6] )易溶于水,广泛用做食盐添加剂(抗结剂),食盐中黄血盐的最大使用量为10 mg·kg-1。黄血盐经长时间火炒,超过400℃时会分解生成剧毒的氰化钾。
回答下列问题:
(1)写出基态Fe2+的核外电子排布式 。K4[Fe(CN)6] 中Fe2+与CN-两种离子之间的作用力是 。
(2)CN-中碳原子的杂化方式为 ;1molCN-中含有π键的数目为 。
(3)金属钾、铜的晶体的晶胞结构如下图(请先判断对应的图),钾、铜两种晶体晶胞中金属原子的配位数之比为 。
(4)黄血盐溶液与稀硫酸加热时发生非氧化还原反应,生成硫酸盐和一种与CN-是等电子体的气态化合物,反应化学方程式为 。
(14分)甲烷可制成合成气(CO、H2),再制成甲醇,代替日益供应紧张的燃油。
已知:① CH4 (g) + H2O (g) = CO (g)+3H2 (g) △H1=+206.2kJ·mol-1
② CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2(g) △H2=-35.4 kJ·mol-1
③ CH4 (g) + 2H2O (g) =CO2 (g) +4H2 (g) △H3=+165.0 kJ·mol-1
(1)CH4(g)与CO2 (g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
(2)从原料选择和能源利用角度,比较方法①和②,为合成甲醇,用甲烷制合成气的适宜方法为 (填序号),其原因是 。
(3)合成气中的H2可用于生产NH3,在进入合成塔前常用Cu(NH3)2Ac溶液来吸收其中的CO,防止合成塔中的催化剂中毒,其反应是:
Cu(NH3)2Ac + CO + NH3 [Cu(NH3)3]Ac·CO △H<0
Cu(NH3)2Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是 。
(4)将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置示意如右图(A、B为多孔性碳棒)。持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积VL。
① O<V≤44.8 L时,电池总反应方程式为 ;
② 44.8 L<V≤89.6 L时,负极电极反应为 ;
③ V=67.2 L时,溶液中离子浓度大小关系为 。
(13分)无水硫酸铜在强热下会发生分解反应:
CuSO4 CuO + SO3↑ 2SO3 2SO2↑+ O2↑
用下图所示装置(夹持仪器已略去),根据D管在反应前后的质量差计算出分解了的无水硫酸铜的质量。
实验步骤:
①称量反应前D管的质量。
②连接好装置,关闭K,加热硬质玻璃管A一段时间后,停止加热。
③待硬质玻璃管A冷却后,打开K,通入一段时间的已除去二氧化碳等酸性气体的空气。
④再称量D管,得其反应前后的质量差为m。
回答下列问题:
(1) 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) 该反应的平衡常数表达式为K= 。
(2) B管中除温度明显升高外,还可看到的现象是 ,而温度明显升高的主要原因是 ;B管中发生反应的有关离子方程式是 。
(3)仪器E的作用是 。
(4)按上述方法实验,假设B、C、D对气体的吸收均完全,并忽略空气中CO2的影响,能否根据m计算出分解了的无水CuSO4的质量?(任选其一回答)
①如果能,则分解的无水CuSO4的质量为 (用m表示)。
②如果不能,则原因是 。为了能测得分解了的无水硫酸铜的质量,你的简单实验方案是 。
(14分) 草酸亚铁用作分析试剂及显影剂等,其制备流程如下:
⑴配制(NH4)2Fe(SO4)26H2O溶液时,需加少量稀硫酸,目的是 。
⑵将制得的产品在氩气气氛中进行热重分析,结果如右图(TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。
①则C处时残留物的化学式为 。
②有研究学者在实验过程中用气相色谱还检出H2,最终产 物中也有微量的磁性物质生成,请你猜想用一个方程式解释这种事实: 。
③现取在真空中146℃脱水后的FeC2O41.44g放在某真空的密闭容器中,再充入0.04molCO。加热至1100℃,其中FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)反应平衡常数K=0.4,则该反应达平衡时,FeO的转化率为多少? 。
(3)金属镁在国民生产中有重要作用,常以MgCl2为原料获取,温度和压强P(HCl)g对MgCl2·6H2O晶体热分解产物的影响如图所示。结合右图请回答下列问题:
①写出P(HCl)g = 0.25MPa,温度从300℃升高到550℃时反应的化学方程式 ;
②实际生产中,将MgCl2·6H2O晶体加热到600℃的过程中几乎得不到无水MgCl2,其原因是 ;若要得到无水MgCl2须采取的措施是 。
(15分)5—氨基酮戊酸盐是一种抗肿瘤药,其合成路线如下:
已知:
(1)已知A分子结构中有一个环,A不能使溴水褪色,且核磁共振氢谱图上只有一个峰,则A的结构简式为 。
(2)5—氨基酮戊酸盐中含氧官能团的名称是 ,C→D的反应类型为 。
(3)G是B的一种同分异构体,能与NaHCO3溶液反应,能发生银镜反应,1molG与足量金属Na反应能生成1molH2,且G分子中不含甲基,写出一种符合上述条件的G的结构简式 。
(4)写出D→E的反应方程式 。
(5)已知,请结合题中所给信息,写出由CH3CH2COOH、为原料合成单体的合成路线流程图(无机试剂任选)。
合成路线流程图示例如下:
。