在“绿色化学”工艺中,理想状态是反应中原子全部转化为欲制的产物,即原子利用率为100%。以下反应最符合绿色化学原子经济要求的是
A.乙烯聚合为聚乙烯高分子材料 B.甲烷与氯气制备一氯甲烷
C.以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜 D.用二氧化硅制备高纯硅
(13分)【化学一有机化学基础】
苹果中富含对人体有益的苹果酸,可用乙酸和X为原料按如下线路合成:
已知:
请回答下列问题:
(1)乙酸→A的反应类型 。
(2)写出X的结构简式 。
(3)F中有 种官能团。
(4)有关E的下列说法不正确的是( )
A.能发生银镜反应B.1mol E能与2molH2反应
C.能发生消去反应D.能与FeCl3溶液发生显色反应
(5)A→B反应的化学方程式 。
(6)苹果酸可发生分子内酯化反应,形成的环状酯有 (写结构简式)。
(13分)【化学—物质结构与性质】
氮、磷属于同主族元素,广泛存在于生产生活的各种物质中。
(1)N原子价电子轨道表示式 ;
(2)PCl5晶体中只有PCl4+和PCl6-微粒,其晶体结构与氯化铯相同。PCl5晶体类型是 ;PCl4+的空间构型是 ;
(3)PCl6-呈正八面体的结构(如图),该离子中 (填“是”或“否”)存在配位键,原因是 ;
(4)NCl3分子中,N原子杂化方式是 ;NCl3不稳定,易发生分【解析】
2NCl3(l)=N2(g)+3Cl2(g),分解过程中形成σ键和π键数目之比为 ;
(5)C、N、O三种元素的第五电离能(I5)由大到小顺序是 。
(14分)曾经有一种固氮的方法:1100°C通N2和CaC2反应得到CaCN2 。
已知:CaCN2+3H2O = 2NH3+CaCO3 ;CaC2+2H2O = C2H2↑+Ca(OH)2
(1)某同学采用以下装置(加热和夹持仪器已略去)制取少量的CaCN2
①U形管中盛放的物质是 (填一种);
② (填“能”或“不能”)用普通玻璃管代替图中石英管;
(2)检验反应后的固体(用W表示)中含有氮元素该同学将适量W溶于水,有气泡产生,说明固体中含有氮元素,该结论不正确。若要得出正确结论,还需进行的实验是 。
(3)测定W中CaCN2的质量分数
步骤Ⅰ:按如图所示装置(夹持仪器已略去)进行实验:关闭弹簧夹,将漏斗中溶液逐滴加入到三颈瓶中,当W反应完全后,打开弹簧夹,通入氮气,直至氨气被200mL0.1 mol·L-1硫酸完全吸收。
步骤Ⅱ:准确量取烧杯中溶液20.00mL置于锥形瓶中,滴入几滴指示剂,用cmol·L-1NaOH溶液滴定过量的硫酸,实验测得消耗标准溶液的平均体积为vmL。
已知三种常用指示剂变色pH范围如下:
指示剂 | a | b | c |
变色pH范围 | 3.1~4.4 | 8.0~10.0 | 4.4~6.2 |
说明 | pH<3.1显红色 pH>4.4显黄色 | pH<8.0显无色 pH>10.0显红色 | pH<4.4显红色 pH>6.2显黄色 |
①上述滴定过程中,不宜选用的指示剂是 (填字母序号);
②烧杯中最终吸收氨气的物质的量为 mol;经进一步计算可求得W中CaCN2质量分数。
③上述实验所得结果明显偏小,若不考虑装置的气密性和操作误差,则导致结果偏小的可能原因是
(写1种)。
(16分)辉铜矿是冶炼铜的重要原料。
(1)工业上冶炼粗铜的某种反应为:Cu2S+O2=2Cu+SO2
①当产生标况下11.2L气体时,转移电子数目为 ;
②将粗铜进行电解精炼,粗铜应与外电源的 极相接;若精炼某种仅含杂质锌的粗铜,通电一段时间后测得阴极增重ag,电解质溶液增重bg,则粗铜中含锌的质量分数为 ;
(2)将辉铜矿、软锰矿做如下处理,可以制得碱式碳酸铜:
①铜单质放置于潮湿空气中,容易生成碱式碳酸铜,反应化学方程式是 ;
②步骤Ⅱ中,碳酸氢铵参与反应的离子方程式为 ;
③步骤Ⅰ中发生如下3个反应,已知反应i)中生成的硫酸铁起催化作用。请写出反应iii)的化学方程式。
i)Fe2O3+3H2SO4 =Fe2(SO4)3+3H2O
ii) Cu2S+ Fe2(SO4)3 =CuSO4+CuS+2FeSO4
iii)
④步骤Ⅱ中调节pH后的溶液中,铜离子浓度最大不能超过 mol/L。
(已知Ksp[(Cu(OH)2)]=2×10-a)
(15分)A、B、C、D、E为原子序数依次增大的元素,其中只有E不属于短周期,相关信息如下表:
元素 | A | B | C | D | E |
相关 信息 | 最高正价与最低负价代数和为2 | 与元素C可形成离子个数比为2:1和1:1的化合物 | 单质质软,通常保存在煤油中 | D元素可形成两种氧化物,其中一种是形成酸雨的主要成分 | 其单质是用途最广泛的金属,人体缺少该元素易患贫血症 |
回答以下问题(化学用语中的元素用相应的元素符号表示)。
(1)C在元素周期表中的位置是 。
(2)B、D元素对应的相对分子质量最小的氢化物受热分解所需温度B D(填“>”、“<”或“=”)。
(3)检验E3+离子的方法是 。
(4)鉴别D的两种氧化物的试剂是 (仅限一种);常温常压下DO2与一氧化碳反应生成 1.6g D单质与另一种氧化物,并放出14.86kJ的热量,写出此反应的热化学方程式 。
(5)0.1mol·L-1C2D溶液中各种离子浓度从大到小的顺序是 。
(6)AO2、O2和熔融NaAO3可制作燃料电池,其原理如图所示。该电池在使用过程电极Ⅰ生成氧化物Y,写出电极Ⅱ的反应式 。