绿色化学的最大特点在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。绿色化学主张在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子,具有“原子经济性”,因此它既能够充分利用资源,又能够防止污染,下列化学反应,不符合绿色化学概念的是
A.消除硫酸厂尾气排放:SO2+NH3+H2O=(NH4)2SO3
B.消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染:NO2+NO+NaOH=2NaNO2+H2O
C.制CuSO4 :Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
D.工业制乙醇 :
酸雨给人类带来了种种灾祸,严重地威胁着地球生命生存的生态环境,下列有关减少或者防止酸雨形成的措施中可行的是
①将煤液化或气化,获得清洁燃料;②对含SO2、NO2等工业废气进行无害处理后,再排放到大气中;③人工收集雷电作用所产生的氮的氧化物;④飞机、汽车等交通工具采用新能源,比如氢能
A.①②③④ B.①②③C.①②④D.①③④
(15分)某有机物X(C13H13O7Br)遇到FeCl3溶液显紫色,其部分结构简式如下:
已知:①X在足量的氢氧化钠水溶液中加热,可以得到A、B、C三种有机物;
②室温下B经盐酸酸化可以得到苹果酸D,D的分子式为C4H6O5;
③C能发生银镜反应。
试回答:
⑴D中所含官能团的名称是 ,D不能发生的反应类型是 (填序号) 。①加成反应,②消去反应,③氧化反应,④酯化反应。
⑵D的一种同分异构体E有如下特点:lmol E可以和3 mol金属钠发生反应,放出33.6 L H2(标准状况下),lmolE可以和足量NaHCO3溶液反应,生成lmolCO2,lmolE还可以发生银镜反应,生成2 mol Ag。试写出E可能的结构简式 。
⑶A和D在一定条件下可以生成八元环酯,写出此反应的化学方程式 。
⑷若C经盐酸酸化后得到的有机物F,其苯环上的一溴代物只有两种,则F可能的结构简式为 ,写出其中任意一种和银氨溶液发生反应的化学方程式 。
⑸F的一种同分异构体是制取阿司匹林( )的原料,试写出其结构简式
,它在一定条件下生成高分子化合物的方程式为 。
(14分)为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,主要流程如下:
部分含钒物质在水中的溶解性如下:
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
回答下列问题:
⑴工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,写出该反应的化学方程式 。
⑵滤液中含钒的主要成分为 (写化学式)。
⑶该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,该步反应的离子方程式 ;沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为 、 。
⑷用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量,反应的离子方程式为□VO2+ +□H2C2O4+□_____ =□VO2++□CO2↑+□H2O,试将其配平。
⑸全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为VO2+ +V2++2H+ VO2++H2O+V3+,电池充电时阳极的电极反应式为 。
(15分)已知2A(g)+B(g)2C(g),H=-a kJ/mol(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2 mol A和1 mol B,在500 ℃时充分反应达平衡后C的浓度为ω mol/L,放出热量为b kJ。
⑴比较a b(填“>”“=”或“<”)。
⑵下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中T1 T2(填“>”、“=”或“<”)。
T/K | T1 | T2 | T3 |
K | 1.00×107 | 2.45×105 | 1.88×103 |
若在原来的容器中,只加入2 mol C,500 ℃时充分反应达平衡后,吸收热量为c kJ,C的浓度 (填“>”“=”或“<”)ωmol/L,a、b、c之间满足何种关系 (用代数式表示)。
⑶ 在相同条件下要想得到2a kJ热量,加入各物质的物质的量可能是 。
A. 4 mol A和2 mol BB. 4 mol A、2 mol B和2 mol C
C. 4 mol A和4 mol BD. 6 mol A和4 mol B
⑷为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是 。
A. 及时分离出C气体B. 适当升高温度
C. 增大B的浓度D. 选择高效催化剂
⑸ 若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2 mol A和1 mol B,500 ℃时充分反应达平衡后,放出热量为d kJ,则d b(填“>”、“=”或“<”),理由是_ 。
⑹ 在一定温度下,向一个容积可变的容器中,通入3 mol A和2 mol B及固体催化剂,使之反应,平衡时容器内气体物质的量为起始时的90%。保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为4 mol A、3 mol B和2 mol C,则平衡时A的百分含量 (填“不变”、“变大”、“变小”或“无法确定”)。
(14分)近年来我国的航天事业取得了巨大的成就,在航天发射时,肼(N2H4)及其衍生物常用作火箭推进剂。
⑴液态肼作火箭燃料时,与液态N2O4混合发生氧化还原反应,已知每1 g肼充分反应后生成气态水放出热量为a KJ,试写出该反应的热化学方程式 。
⑵在实验室中,用N2H4·H2O与NaOH颗粒一起蒸馏,收集114~116 ℃的馏分即为无水肼。
①在蒸馏过程中不需要的仪器是 (填序号字母)。
A.酒精灯 B.长直玻璃导管C.锥形瓶 D.冷凝管
E.牛角管(接液管)F.蒸馏烧瓶 G.酸式滴定管
②除上述必需的仪器外,还缺少的玻璃仪器是 。
⑶肼能使锅炉内壁的铁锈(主要成分Fe2O3)变成磁性氧化铁(Fe3O4)层,可减缓锅炉锈蚀。若反应过程中肼转化为氮气,则每生成1 mol Fe3O4,需要消耗肼的质量为 g。
⑷磁性氧化铁(Fe3O4)的组成可写成FeO·Fe2O3。某化学实验小组通过实验来探究一黑色粉末是否由Fe3O4、CuO组成(不含有其它黑色物质)。探究过程如下:
提出假设:假设1. 黑色粉末是CuO;假设2. 黑色粉末是Fe3O4;
假设3. 。
设计探究实验:
取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中滴加KSCN试剂。
①若假设1成立,则实验现象是 。
②若所得溶液显血红色,则假设 成立。
③为进一步探究,继续向所得溶液加入足量铁粉,若产生 的现象,则假设3成立。
有另一小组同学提出,若混合物中CuO含量较少,可能加入铁粉后实验现象不明显。
查阅资料:Cu2+与足量氨水反应生成深蓝色溶液,Cu2++4NH3·H2O=Cu(NH3)42++4H2O。
④为探究是假设2还是假设3成立,另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后,再加入足量氨水,若假设2成立,则产生 现象;若产生 现象,则假设3成立。