(15分)白酒产品中的塑化剂主要源于塑料接酒桶、塑料输酒管、成品酒塑料内盖等。DBP是塑化剂的一种,可由下列路线合成:
已知以下信息:
①
②
(-R1、-R2表示氢原子或烃基)
(1)A的结构简式 ,D的结构简式是 ,D→E的反应类型 。
(2)D和H2 1︰1反应生成E,则E官能团名称为_________,DBP的分子式为 .
(3)由B和E以物质的量比1︰2合成DBP的化学方程式: 。
(4)写出同时符合下列条件的B的所有同分异构体结构简式 。
①能和NaHCO3溶液反应生成CO2 ③能使FeC13溶液发生显色反应
②能发生银镜反应 ④苯环上含碳基团处于对位
(5)写出B与碳酸氢钠溶液反应的方程式 。
写出C生成D的反应的方程式 。
(15分)
已知:(1)测定土壤中铁的含量时需先将三价铁还原为二价铁,再采用邻啡罗啉作显色剂,用比色法测定,若土壤中含有高氯酸盐时会对测定有干扰。相关的反应如下:
4FeCl3+2NH2OH·HCl4FeCl2+N2O↑+6HCl+H2O
①Fe2+在基态时,价层电子排布式 。 ②羟胺(NH2OH)中N原子的杂化方式 。
③Fe2+与邻啡罗啉形成的配合物中,配位数为 。
(2)硫酸铜晶体的化学式也可以表达为Cu(H2O)4SO4·H2O晶体,该晶体中含有的化学键类型是
(3)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐,其主要包括砷化镓、硫化镉、磷化镓及铜锢硒薄膜电池等。 其中元素P、As、Se第一电离能由小到大的顺序为: 。
图1 图2
(4)① 有机太阳能固体电池材料含有高纯度C60,其结构如图1,则1 mol C60分子中π键的数目为 ,C60的晶胞结构如图2,则其配位数为_______若此晶胞的密度为ρg/cm3则两个最近C60间的距离为________cm(列式表达,已知阿伏伽德罗常数为NA)
② 如果把晶胞顶点与最近三个面心所围成的空隙叫做四面体空隙,第四周期电负性最小的原子可作为容体掺入C60晶体的空隙中,形成具有良好的超导性的掺杂C60化合物。若每个四面体空隙填入一个原子,则全部填满C60晶体的四面体空隙后,所形成的掺杂C60化合物的化学式为 。
(15分)某矿石中除含SiO2外,还有9.24% CoO、2.78% Fe2O3、0.96% MgO、0.084 % CaO,从该矿石中提取钴的主要工艺流程如下:
(1)在一定浓度的H2SO4溶液中,钴的浸出率随时间、温度的变化如右图所示。考虑生产成本和效率,最佳的浸出时间为 小时,最佳的浸出温度为 ℃。
(2)请配平下列除铁的化学方程式:
Fe2(SO4)3+ H2O+ Na2CO3= Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+ Na2SO4+ CO2↑
(3)“除钙、镁”的原理反应如下:MgSO4+2NaF=MgF2↓+Na2SO4; CaSO4+2NaF=CaF2↓+Na2SO4。已知KSP(CaF2)=1.11×10-10、KSP(MgF2)=7.40×10-11,加入过量NaF溶液反应完全后过滤,则滤液中的c(Ca2+)/c(Mg2+)= 。
(4)“沉淀”中含杂质离子主要有 ;“操作X”名称为 。
(5)某锂离子电池正极是LiCoO2,含Li+导电固体为电解质。充电时,Li+还原为Li,并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6(C6)中,电池反应为LiCoO2 + C6 CoO2 + LiC6。LiC6中Li的化合价为 价。若放电时有1mole-转移,正极质量增加 g。
实验题(14分):Ⅰ、HCOOH是一种无色、易挥发的液体,某学习小组参照:原理,用下列仪器(加热及固定装置省略)制备干燥、纯净的CO,并用CO还原CuO粉末。
(1)若所制气体流向从左向右时,上述仪器连接为: A→( ) →( )→( )→( ) →( )
(2)A装置中小试管的作用(至少答两条):
① 。② 。
(3)证明HCOOH受热产物中有CO的现象为: 。
(4)本实验有3处用到酒精灯,除A、B处外,还缺一个酒精灯,应放在 处.
Ⅱ、学习小组查阅资料知:
Cu的颜色为红色或紫红色,而Cu2O的颜色也为红色或砖红色。②4CuO2 Cu2O + O2↑;③ Cu2O +2H+
= Cu+Cu2+ + H2O ;因此对CO充分还原CuO后所得红色固体是否含有Cu2O进行了认真的研究,提出下列设计方案:
方案①:取该红色固体溶于足量稀硝酸中,观察溶液颜色的变化。
方案②:取该红色固体溶于足量稀硫酸中,观察溶液颜色的变化。
(5)写出Cu2O与稀硝酸反应的化学方程式: 。
(6)请你评价方案②的合理性,并简述理由:方案②: ,理由: 。
(15分)(1)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g) △H= -1275.6 kJ·mol-1
② H2O(l) H2O(g) △H= + 44.0 kJ.mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式 。
(2)甲醇是一种重要的化工原料,又是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景。
方法一 | CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) |
方法二 | CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) |
工业上可用如下方法合成甲醇:
方法一 方法二
①方法一:该反应的△S 0(填“>”或“<”)。图中曲线a到曲线b的措施是
,恒温恒容时,下列说法能说明反应到达平衡状态的是 。
A.体系的平均摩尔质量不再改变 B. V(CO)= V(CH3OH)
C. H2的转化率达到了最大限度 D. △H不再改变
②方法二:将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应,如图两条曲线分别表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下CO2转化率随温度的变化关系,其中a点的平衡常数表达式为: ;a,b两点化学反应速率别用Va、Vb表示,则Va Vb(填“大于”、“小于”或“等于”)。 已知原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比,则方法一的原子利用率是方法二的原子利用率的 倍(保留两位小数).
(3)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是通电后将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。写出除去甲醇的离子方程式 。
(14分) CuCl是有机合成的重要催化剂,并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质),生产CuCl的工艺流程如下:
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Cu(OH)2 | 5.6 | 6.7 |
Al(OH)3 | 3.8 | 4.7 |
已知:CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl2-,CuCl2-的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀。
(1)煅烧的主要目的是: 。
(2)操作Ⅰ为调节溶液的PH值,范围为 ,加入的物质X可以是( )
A、CuO B、Cu(OH)2 C、NaOH 溶液 D、CaCO3
(3)滤渣Ⅱ的主要成分是 。
(4)往滤液Ⅱ中加入食盐并通入SO2可生成CuCl2-,请写出反应的离子方程式: 。
(5)在反应Ⅰ中,温度控制在70~80℃并使用浓NaCl溶液,主要目的是: 。
(6)常温下,已知CuOH的KSP为1.0×10-14,则Cu++H2O CuOH + H+的平衡常数为: 。