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(12分)双氧水、过硫酸钾是工业上常用的氧化剂、消毒剂。工业上以铂为阳极,铅或石...

(12分)双氧水、过硫酸钾是工业上常用的氧化剂、消毒剂。工业上以铂为阳极,铅或石墨为阴极,电解NH4HSO4溶液得过硫酸铵【(NH4)2S2O8】溶液,其工艺流程为:

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(1)将电解后的溶液送往水解器中在减压条件下水解、蒸馏、浓缩分离,精馏得过氧化氢的水溶液,剩余溶液再循环使用。

①写出电解NH4HSO4溶液的化学方程式             

②写出水解器中(NH4)2S2O8溶液的水解方程式              

③铂价格昂贵,试分析电槽阳极用铂不用铅的原因            

④试分析水解器中使用减压水解、蒸馏的原因              

(2)在电解后的过硫酸铵溶液中加入硫酸氢钾,析出过硫酸钾固体,过硫酸钾具有强氧化性,常被还原为硫酸钾,80℃以上易发生分解。

①将0.40 mol过硫酸钾与0.20 mol硫酸配制成1 L溶液,在80 ℃条件下加热并在t时刻向溶液中滴加入少量FeCl3溶液,测定溶液中各成分的浓度如右图所示(H+浓度未画出)。图中物质X的化学式为         

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②已知硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O7)两种盐溶液在银离子催化下可发生反应,得到紫红色溶液。此反应的离子反应方程式                .

 

(1)①2NH4HSO4(NH4)2S2O8+H2(2分) ②(NH4)2S2O8+2H2O = 2NH4HSO4+H2O2(2分 ③铅会在阳极失电子生成阳离子进入溶液,且在阳极生成的S2O82-会氧化铅(2分) ④减压水解、蒸馏是为了减少双氧水的分解损失。(2分) (2)①H2O2  (2分) ②2Mn2++5S2O82-+8H2O  2MnO4-+10SO42-+16H+(2分) 【解析】 试题分析:(1)电解和水解的反应式均可根据题中所给反应物和生成物书写,可得①2NH4HSO4(NH4)2S2O8+H2,②(NH4)2S2O8+2H2O = 2NH4HSO4+H2O2。③使用铂的原因是,铅会在阳极失电子生成阳离子进入溶液,且在阳极生成的S2O82-会氧化铅。④减压水解、蒸馏是为了减少双氧水的分解损失。(2)①刚开始,S2O82-发生反应,产生H2O2 ,而H2O2 易分解,滴入少量FeCl3溶液,即是滴入了催化剂,加快了H2O2 的分解,故在t时含量迅速降低。故物质X就是H2O2 。②得到紫红色溶液,即有高锰酸根生成,故反应离子式为2Mn2++5S2O82-+8H2O  2MnO4-+10SO42-+16H+ 考点:工艺流程
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(14分)布洛芬、非诺洛芬、酮洛芬是一类芳基丙酸类非甾体抗炎药,具有抗炎作用强、毒副作用低的药效特点。

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其中酮洛芬可由芳香族含氧衍生物A经以下路线合成得到:

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请根据合成酮洛芬的路线回答下列问题。

(1)已知有机物A可以与NaHCO3反应,则A的结构简式为         

(2)上述合成酮洛芬的路线中共有5步反应,其中属于取代反应的共有几步?    。其中有一步反应中用到有机物说明: 满分5 manfen5.com,请写出实验室保存该有机物方法:          

(3) 布洛芬、非诺洛芬、酮洛芬都可视作2-苯基丙酸的衍生物,则芳香族含氧衍生物A与2-苯基丙酸的关系是         ;请写出满足下列条件的2-苯基丙酸的一种同分异构体的结构简式                

①苯的衍生物,且苯环上的一硝基取代物只有两种;②能与银氨溶液反应产生光亮的银境;③能与FeCl3溶液发生显色反应。

(4)参照上述合成路线中的有关信息,写出由对二甲苯为主要原料制备说明: 满分5 manfen5.com的合成流程图(无机试剂任选)。

合成线路图示例如下:说明: 满分5 manfen5.com

 

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(12分)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:

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已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Al(OH)3

开始沉淀

2.3

7.5

3.4

完全沉淀

3.2

9.7

4.4

回答下列问题:

(1)工业上常用一定浓度的纯碱溶液清洗铁屑,目的是           。   

(2)加入少量NaHCO3的目的是调节溶液的pH至 aa的范围是        

(3)已知室温下,Al(OH)3的Ksp=1.3×10-33,当pH=5时,溶液中c(Al3+)=       

(4)在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若参与反应的O2有11.2L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为              ;O2参与反应的离子方程式为              

(5)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,可部分水解生成Fe2(OH)42+聚合离子。该水解反应的离子方程式为               

 

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光气(COCl2)的分解反应为:COCl2(g)说明: 满分5 manfen5.comCl2(g)+CO(g);△H=+108kJ·mol1。反应体系中各物质的浓度在不同条件下的变化如图8所示(10~14 min的COCl2浓度变化未标出):

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下列说法正确的是

A.COCl2在5~6 min和15~16 min时平均反应速率:v(5~6)< v(15~16)

B.第10 min时,改变反应条件,反应重新达到平衡前:v(正)>v(逆)

C.第12 min时,反应重新达到平衡,c(COCl2)≈ 0.03 mol·L1

D.第14 min时,改变的条件是减小压强,随着平衡的移动,COCl2的转化率减小

 

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下列有关溶液中微粒浓度关系的叙述正确的是

A.c(NH4)相等的(NH4)2SO4、NH4HSO4、NH4Cl溶液中:c(NH4HSO4) > c[(NH4)2SO4]> c(NH4Cl)

B.已知HF的酸性比CH3COOH强,pH相等的NaF与CH3COOK溶液中,[c(Na+)-c(F)]< [c(K+)-c(CH3COO)]

C.等物质的量浓度Na2CO3溶液和NaHCO3溶液等体积混合,所得溶液中:c(CO32)+2c(OH)=2c(H)+c(HCO3)+3c(H2CO3

D.溶有等物质的量NaClO、NaHCO3的溶液中:c(HClO)+c(C1O)=c(HCO3)+c(H2CO3)+c(CO32

 

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空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为RFC工作原理示意图,有关说法正确的是

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A.转移0.1mol电子时,a电极产生标准状况下O2 1.12L

B.b电极上发生的电极反应是:2H2O+2e=H2↑+2OH

C.c电极上进行还原反应,B电池中的H+可以通过隔膜进入A池

D.d电极上发生的电极反应是:O2+4H+4e=2H2O

 

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