未来新能源的特点是资源丰富、对环境污染小,且可以再生。下列属于未来新能源的是
①天然气 ②煤 ③氢能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能
A.①②③④ B.③⑤⑥⑦ C.④⑤⑥⑦ D.①③⑤⑥
Ⅰ.(1)已知某有机物A只含有C、H、O三种元素,通过元素分析知含碳54.55%,含氢9.10%。质谱分析其相对分子质量为88,经红外光谱分析其中只含C-H键和键,其核磁共振氢谱图显示有三重峰,峰面积之比为3:2:3,该有机物不含有CH3-O-,则A的结构简式为
_______________。
(2)写出实验室制备A的化学方程式_________________________________________。
Ⅱ.苯甲酸甲酯( )是常用香精,广泛用于食品、化妆品等行业,可从自然界中提取,也可人工合成。实验室现以食品防腐剂[主要成分为苯甲酸钠()]、甲醇为原料制备苯甲酸甲酯。已知:
| 熔点 ℃ | 沸点 ℃ | 水溶性 |
甲醇 | —97.8 | 64.7 | 易溶 |
苯甲酸(一元弱酸) | 122.4 | 249.3 | 常温:0.17g;100℃:6.8g |
苯甲酸甲酯 | —12.3 | 198 | 难溶 |
合成苯甲酸甲酯的流程如下:
请回答下列问题:
(1)温度①约为_________℃,操作③为_________,操作④为__________。
(2)第②步加热的目的是______________________________________。
(3)选择合适的制备苯甲酸甲酯的装置:______________。
A B C D
(4)苯甲酸甲酯有多种同分异构体,写出符合下列条件的任意一种同分异构体的结构简式_______。①为芳香化合物 ②含有醛基 ③能与金属Na反应
以黄铜矿精矿为原料,制取金属铜的工艺如下所示:
Ⅰ.将黄铜矿精矿(主要成分为CuFeS2,含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎。
Ⅱ.采用如图所示装置进行电化学浸出实验。将精选黄铜矿粉加入电解槽的阳极区,恒速搅拌,使矿粉溶解。在阴极区通入氧气,并加入少量催化剂。
Ⅲ.一段时间后,抽取阴极区溶液,向其中加入有机萃取剂(RH)发生反应:2RH(有机相)+Cu2+(水相)R2Cu(有机相)+2H+(水相)分离出有机相,向其中加入一定浓度的硫酸,使Cu2+得以再生。 Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。
(1)黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应:CuFeS2 + 4H+=Cu2+ + Fe2+ + 2H2S↑ 2Fe3+ + H2S=2Fe2+ + S↓+ 2H+ ,阳极区硫酸铁的主要作用是 。(2)阴极区,电极上开始时有大量气泡产生,后有红色固体析出,一段时间后红色固体溶解。写出析出红色固体的反应方程式 。
(3)若在实验室进行步骤Ⅲ,分离有机相和水相的主要实验仪器是 。
(4)步骤Ⅲ,向有机相中加入一定浓度的硫酸,Cu2+得以再生的原理是 。(5)步骤Ⅳ,若电解200mL0.5 mol/L的CuSO4溶液,生成铜3.2 g,此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
已知0.1mol/L H2SO4在水中的第一步电离是完全的,第二步电离并不完全。常温下有0.1mol/L的以下几种溶液的电离度(即已经电离的分子数占原来分子总数的百分数)如下表,回答下列问题:
①H2SO4溶液中的HSO4– | ②NaHSO4溶液中的HSO4– | ③CH3COOH | ④HCl溶液 |
10% | 29% | 1.33% | 100% |
(1)写出H2SO4在水中的电离方程式 。
(2)常温下,题设条件下的①溶液中c(H+)= 。
(3)常温下,pH相同的上述几种溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
(4)若将10mL题设条件下的NaHSO4溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,则混合后溶液中离子浓度由大到小顺序为 。
(5)根据题设条件计算CH3COOH的电离常数Ka= 。若常温下,将b mol·L–1的CH3COONa液与0.01 mol·L–1的盐酸等体积混合,反应达平衡时,测得溶液的pH=7,用含b的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka= 。
某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)制备纯净的CuSO4·5H2O。工艺流程如下
(部分操作和条件略):
I.取工业硫酸铜固体,用稀硫酸溶解,过滤。
II.向滤液中滴加H2O2溶液,稍加热。
III.向II的溶液中加入CuO粉末至pH=4。
IV.加热煮沸,过滤,滤液用稀硫酸酸化至pH=1。
V.蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得晶体。
已知部分阳离子生成氢氧化物的pH、Ksp(25℃)如下表:
物质 | Fe(OH)3 | Fe (OH)2 | Cu(OH)2 |
开始沉淀时pH | 2.7 | 7.6 | 4.7 |
完全沉淀时pH | 3.7 | 9.6 | 6.7 |
Ksp | 4.0×10–38 | 8.0×10–16 | 2.2×10–20 |
(1)II中发生反应的离子方程式是 。
(2)II中将Fe2+氧化为Fe3+的目的是 。
(3)用K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)验证II中Fe2+是否转化完全的现象是 。
(4)III中发生反应的离子方程式是 。
通过计算说明在此条件下的溶液中Fe3+是否沉淀完全________________________(提示:当溶液中某离子浓度小于1.0×10–5 mol/L时可认为该离子沉淀完全)。
(5)应用化学平衡移动原理解释IV中“滤液用稀硫酸酸化”的原因 。
研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)利用反应:6NO2+8NH37N2+12H2O可处理NO2。当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下的体积是 L。
(2)①已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=−196.6 kJ·mol–1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=−113.0 kJ·mol–1
请写出NO2与SO2反应生成SO3(g)和NO的热化学方程式 。
②一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变 d.每消耗1 mol SO2的同时生成1 molNO2
③测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6,则该反应的平衡常数K= 。
(3)汽车尾气中的一氧化碳可通过如下反应降低其浓度:CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)。已知某温度下,在两个恒容密闭容器中进行该反应,容器中各物质的起始浓度及正、逆反应速率关系如下表所示。请用“>”或“<”或“=”填写表中的空格。
容器编号 | c(CO)/mol·L–1 | c(O2)/mol·L–1 | c(CO2)/mol·L–1 | υ(正)和υ(逆) 大小比较 |
① | 2.0×10–4 | 4.0×10–4 | 4.0×10–4 | υ(正)=υ(逆) |
② | 1.0×10–3 | 4.0×10–4 | 5.0×10–4 | υ(正) υ(逆) |