化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列措施有利于节能减排、保护环境的是
①加快化石燃料的开采与使用;②研发易降解的生物农药;③应用高效洁净的能源转换技术;④田间焚烧秸秆;⑤推广使用节能环保材料;⑥2M+N=2P+2Q ,2P+M= Q
(M、N为原料,Q为期望产品),其中符合“化学反应的绿色化”的要求的是
A.①③④⑤ B.②③⑤⑥ C.①②③④ D.②④⑤⑥
[实验化学]苯亚甲基苯乙酮俗称查尔酮,淡黄色梭状晶体,熔点58℃,沸点208℃(3.3kp),易溶于醚、氯仿和苯,微溶于醇。制备原理如下:
(1)制备过程中。需在搅拌下滴加苯甲酸,并控制滴加速度使反应温度维持在25~30℃,说明该反应是(填“放热”或“吸热”)反应。如温度过高时,则可采用 措施。
(2)产品结晶前,可以加入几粒成品的查尔酮,其作用是。
(3)结晶完全后,需抽滤收集产物。’抽滤装置所包含的仪器除减压系统外还有、(填仪器名称)。
(4)获得的深色粗产品加入活性炭,用95%乙醇重结晶即得查尔酮晶体,可通过法来判断原料是否反应完全以及反应的转化率和选择性。
(14分)聚合氯化铝是一种新型净水剂,其中铝的总浓度(用AlT表示)包括三类‘“主要为Al3+的单体形态铝总浓度(用Ala表示);主要为[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的中等聚合形态铝总浓度(用Alb表示)和Al(OH)3胶体形态铝总浓度(用A1c表示)。
(1)一定条件下,向1.0 mol/LAlCl3溶液中加入0.6 mol/L的NaOH溶液,可制得Alb含量约为86%的聚合氯化铝溶液。写出生成[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+的离子方程式:_____________________。
(2)用膜蒸馏(简称MD)浓缩技术将聚合氯化铝溶液进行浓缩,实验过程中不同浓度聚合氯化铝中铝形态分布(百分数)如下表:
AlT/(mol·L-1) | Ala/% | Alb/% | A1c/% |
0.208 | 1.4 | 86.6 | 12.0 |
0.489 | 2.3 | 86.2 | 11.5 |
0.884 | 2.3 | 88.1 | 9.6 |
1.613 | 3.1 | 87.0 | 9.9 |
2.520 | 4.5 | 88.2 | 7.3 |
①在一定温度下,AlT越大,pH(填“越大”、“越小”或“不变”)。
②如将AlT = 2.520 mol·L-1的聚合氯化铝溶液加水稀释,则稀释过程中主要发生反应的离子方程式: 。
③膜蒸馏料液温度对铝聚合形态百分数及铝的总浓度的影响如图20—1。当T>80℃时,AlT显著下降的原因是 。
(3)真空碳热还原一氧化法可实现由铝土矿制备金属铝,相关反应的热化学方程式如下:
①Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s) = 3AlCl(g)+3CO(g)△H1 = a kJ·mol-1
②3AlCl(g) = 2Al(l)+ AlCl3(g)△H2 = b kJ·mol-1
则反应Al2O3(s)+ 3C(s) = 2Al(l)+ +3CO(g)△H = kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。反应①常压下在1900℃的高温下才能进行,说明△H 0(填“>”“=”或“<”)。
(4)一种铝空气电池结构如图20-2所示,写出该电池正极的电极反应式。
(15分)溴化钙在医药上用作中枢神经抑制药,实验室用“尿素法”制备溴化钙的主要流程如下:
溴化钙的部分溶解度数值如下:
温度 | 0℃ | 10℃ | 20℃ | 40℃ | 60℃ | 80℃ | 100℃ |
溶解度(g) | 125 | 132 | 143 | 213 | 278 | 295 | 312 |
(1)6Ca(OH)2+6Br2 50~70℃ 5CaBr2+6H2O+Ca(BrO3)2,每生成1 mol Ca(BrO3)2转移电子的物质的量为 ;50~70℃时,尿素[CO(NH2)2]将生成的Ca(BrO3)2还原为CaBr2,尿素被氧化为N2,该反应的化学方程式为 。
(2)过滤所需的玻璃仪器有玻璃棒、,。
(3)加入氢溴酸调pH的作用是。
(4)操作I包括、、过滤、、干燥。
(5)“二氧化硫法”制备的氢溴酸粗品中常含有少量的溴和硫酸;请选用所提供的试剂,补充完整检验氢溴酸粗品中是否含有Br2相SO42-的实验方案。
限选下列试剂:氯水、淀粉KI溶液、CCl4、BaCl2溶液、稀盐酸、植物油。
(12分)一水草酸钙(CaC2O4·H2O)可用作分离稀有金属的载体。其制备方法如下:
步骤I:用精制氯化钙稀溶液与草酸溶液共热反应,过滤,将固体溶于热盐酸中。
步骤Ⅱ:加氨水反应得一水草酸钙沉淀,过滤,热水洗涤,在105℃干燥得产品。
(1)写出步骤Ⅱ发生反应的化学方程式 。
(2)已知CaC2O4·H2O的Ksp = 2.34×10-9,为使步骤Ⅱ溶液中c(C2O42-)≤1×10-5 mol·L-1,c(Ca2+)的范围为 。
(3)为研究一水草酸钙的热分解性质,进行如下实验:准确称取36.50g样品加热,样品的固体残留率()随温度的变化如下图所示。
①300℃时残留固体的成分为,900℃时残留固体的成分为。
②通过计算求出500℃时固体的成分及质量。(写出计算过程)
(15分)美托洛尔是一种治疗高血压的药物的中间体,可以通过以下方法合成:
请回答下列问题:
(1)美托洛尔中的含氧官能团为和(填名称)。
(2)反应③中加入的试剂X的分子式为C2H5OCl,X的结构简式为。
(3)在上述①②③三步反应中,属于取代反应的是(填序号)。
(4)B的一种同分异构体满足下列条件:
Ⅰ.能发生银镜反应 Ⅱ.能与FeCl3溶液发生显色反应
Ⅲ.分子中有4种不同化学环境的氢,且1 mol该物质与金属钠反应产生 1 mol H2。
写出一种该同分异构体的结构简式:。
(5)根据已有知识并结合题目所给相关信息,写出以CH3OH和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下: