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(本题共14分) 溴化钠是工业提溴的中间产物,也是重要的化工生产原料,回答下列问...

(本题共14分)

溴化钠是工业提溴的中间产物,也是重要的化工生产原料回答下列问题。

56.工业上用氯气氧化卤水中的溴离子吹出溴蒸气后用10% 纯碱溶液吸收,反应的化学方程式

3Na2CO3+ 3Br2 5NaBr + NaBrO3 + 3CO2若生成标准状况下3.36 L CO2,吸收的Br2________g。

57.吹出的溴蒸气中会含有少量未反应的氯气,用纯碱吸收后实际生成的是NaCl、NaBr和NaBrO3。若所得溶液中含0.1 mol NaCl与0.6 mol NaBr,则溶液中NaBrO3的物质的量为_______mol。

58.将纯碱吸收后所得的溶液浓缩加入2 mol/L H2SO4后蒸馏可以回收纯溴

5NaBr + NaBrO3 + 3H2SO4 3Na2SO4+ 3Br2+ 3H2O

已知向一定质量的浓缩液中加入300mL硫酸可回收81.6 g液溴,硫酸全部转化为硫酸钠。若改为加入180 mL硫酸,计算可回收的液溴的质量

59.向0.3 mol NaBr固体中加入足量浓硫酸并微热,产生的气体呈红棕色,且残留物中不含溴元素。将所得气体通入280 mL 2 mol/LNa2SO3溶液中,无任何气体逸出,最终得到只含NaBr、Na2SO4和NaHSO3三种溶质的无色溶液。求红棕色气体中各组分的化学式与物质的量。

 

56. 24g(3分) 57.0.14(3分) 58.43.2(4分)(给过程分) 59.Br2 0.13 mol、SO2 0.13 mol、HBr 0.04 mol(4分,三种成分判断正确2分,物质的量都对2分) 【解析】 试题分析:56.根据反应方程式可知:n(Br2)=n(CO2)= 3.36 L÷22.4L/mol=0.15mol;所以m(Br2)= 0.15mol×160g/mol=24g; 57.根据反应过程中电子转移数目相等可知:n(e-)=0.1 mol×1+0.6 mol×1=0.7mol,所以n(NaBrO3)= 0.7mol÷5=0.14mol; 58.向一定质量的浓缩液中加入300mL硫酸可回收81.6 g液溴,硫酸全部转化为硫酸钠,说明溶液中的NaBr和NaBrO3完全转化为Br2。n(NaBr)+n(NaBrO3)=2n(H2SO4)=2×(2 mol/L×0.3mol)=1.2mol.n(Br2)= 81.6 g÷160g/mol=0.51mol,说明在溶液则溶解Br2的物质的量是1.2mol÷2-0.51mol=0.09mol。若改为加入180 mL硫酸,则硫酸不足量产生的溴单质按照硫酸来计算。n(H2SO4)= n(Br2)=0.18L×2 mol/L=0.36mol,在溶液中溶解的溴单质的物质的量是0.09mol。所以可回收的液溴的质量是(0.36mol-0.09mol) ×160g/mol=43.2g。 59.由于产生的红棕色的气体且残留物中不含溴元素,则溴元素完全转化为Br2,该红棕色气体中有Br2,NaBr与足量浓硫酸反应的方程式是:2NaBr+2H2SO4(浓) Na2SO4+SO2↑+H2O。可见n(Br2)=n(SO2).若Br元素完全被氧化为Br2,根据Br元素守恒可得n(Br2)= 0.3 mol÷2=0.15mol。NaBr被浓硫酸氧化,则浓硫酸钡还原变为SO2,根据氧化还原反应中电子转移数目相等可知, n(SO2)=0.15mol,n(Br2):n(SO2)= 1:1.将气体通入溶液中,且无气体逸出,则根据方程式Br2+Na2SO3+H2O → Na2SO4 +2HBr;SO2 + Na2SO3→ 2NaHSO3;HBr + Na2SO3→ NaHSO3 +NaBr可知需要消耗0.60mol 的Na2SO3>0.56mol,故说明在气体中除Br2、SO2外,还有HBr。设气体中Br2为x mol,则HBr为(0.3-2x)mol,SO2为x mol,则根据方程式Br2+Na2SO3+H2O → Na2SO4 +2HBr可知Br2反应消耗的Na2SO3的物质的量是x,SO2 + Na2SO3→ 2NaHSO3中SO2反应消耗的Na2SO3的物质的量是x,整个溶液包括反应产生的HBr和原混合气体中的HBr共0.3mmol发生反应HBr + Na2SO3→ NaHSO3 +NaBr消耗的Na2SO3的物质的量是0.3mol,所以x + 0.3 + x=0.56 解得x=0.13mol,因此n(Br2)= n(SO2)= 0.13mol;n(HBr)= 0.04mol。 考点:考查工业上从海水中的NaBr获得溴单质的方法、回收过程中产生的气体的成分的确定、守恒方法在回收的物质的质量的计算的应用的知识。  
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(本题共12分)

M(结构简式:满分5 manfen5.com)不溶于水,是一种昂贵的食用香料,也是重要的医药中间体。M的一条合成路线如下(部分反应试剂和条件略去),且D与M互为同分异构体。

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已知满分5 manfen5.com

完成下列填空:

50.写出反应类型。 反应①_____________  反应⑦_____________

51.写出结构简式 A_________________  D__________________

52.写出检验E已完全转化为M的方法_______________________________。

53.写出一种满足下列条件C的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构)___________。

i.能发生银镜反应

ii.无环状结构

iii.分子中有2种化学环境不同的氢原子

54.完成以C3H6有机原料制备丙酸(CH3CH2COOH)(其他无机原料任选)的合成路线。

(合成路线的常用表示方法为:满分5 manfen5.com

55.反应③的目的是_______________________________________________________。

 

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(本题共10分)

水杨酸(结构简式:满分5 manfen5.com)及其衍生物冬青油(结构简式:满分5 manfen5.com)和阿司匹林(结构简式:满分5 manfen5.com)都是常用的药物。

完成下列填空

45.由水杨酸制备冬青油的反应试剂和反应条件是___________________。

46.冬青油中溶有少量水杨酸,请使用一种试剂提纯冬青油,并简要叙述实验方案。________________

47.水杨酸在浓硫酸催化作用下与乙酸酐反应生成阿司匹林。在此过程中,少量的水杨酸会发生聚合反应,请写出该聚合物的结构简式:__________________________

48.阿司匹林晶体中残留少量的水杨酸,可用______________(填试剂名称)检验。实验室利用阿司匹林和水杨酸在乙酸乙酯中溶解度的差异,用结晶法提纯阿司匹林,请完成以下实验操作步骤:

①用少量热的乙酸乙酯溶解晶体。

__________________________

③经__________________操作得到纯净的阿司匹林晶体

49.用聚甲基丙烯酸、乙二醇和阿司匹林可合成疗效更佳的长效缓释阿司匹林(结构简式如图所示),

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写出该合成过程的化学方程式______________________________________________________

 

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(本题共12分)聚合氯化铝(PAC)的化学式为[Al2(OH)nCl6-n·xH2O]m,它是一种新兴的高效净水剂。

某兴趣小组尝试以工业废弃物铝灰为原料,利用酸溶法制备聚合氯化铝,主要流程如下:

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完成下列填空:

40.用37.5%的浓盐酸配置100 mL 6 mol/L盐酸,所需的玻璃仪器有量筒、烧杯、_______

41.步骤III调节pH至4.0~4.5目的是___________________________。为使得到的PAC晶体较纯净,所用的X物质可以是_______(填编号)。

a.氨水      b.铝      c.氢氧化铝       d.偏铝酸钠

42.步骤IV需要保持温度在85℃,可采用的加热方法是_____________。

43.为测定PAC样品中n的值,可以采用如下方法:

称取一定质量样品,充分研碎后在_________(填仪器名称)中加热、灼烧至质量不再变化得到1.020g固体,其成分是_________(填化学式)。

另称取相同质量的样品,用_________(填化学式)溶解后,加入足量AgNO3溶液,得到3.157 g白色沉淀。

由上可知,该PAC样品中n的值为___________。

44.也可用烧碱溶解铝灰,再用稀盐酸调节pH至4.0~4.5,该法称为“碱溶法”。与“酸溶法”相比,“碱溶法”的缺点是______________________________任写一点)。

 

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(本题共12分)石油脱硫废气中含有较多的硫化氢,如何对其进行综合利用回收硫是研究的热点。完成下列填空

35.实验室用启普发生器制备硫化氢气体,原料可选用__________(选填编号)。

A.稀盐酸与硫化     B.稀硫酸与硫化亚铁

C.稀硝酸与硫化锌     D.浓盐酸与硫化

若要得到一瓶干燥纯净的硫化氢,除启普发生器外,还应选用的装置依次是____(填编号)。

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36.如图,将充满相同体积(同温同压)的二氧化硫与硫化氢气体的集气瓶对口放置,抽去毛玻璃片充分反应。观察到的现象是_______________________。检验最终剩余气体的方法是______________

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37.一种回收硫的方法称为克劳斯法,其主要流程是先将部分H2S氧化为SO2再与剩余H2S作用若废气中含67.2 m3 H2S,为充分回收硫,需要消耗空气_____m3(设空气中O2体积分数0.20)。

38.工业上常用吸收-电解法回收硫。主要过程分两步:

第一步用FeCl3溶液吸收H2S。此过程中溶液pH_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。

第二步,过滤后滤液进行电解,发生反应的离子方程式为:2Fe2++ 2H+ 满分5 manfen5.com2Fe3+ + H2吸收-电解法的优势是:① H2S的吸收率高;②____________。有人提出,第二步可以改为向所得溶液中通入O2也能实现同样的目的,此时发生反应的化学方程式为__________________________

39.请再设计一种从硫化氢中回收硫的方法(用化学方程式表示)。_________________

 

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(本题共12分)对燃煤烟气和汽车尾气进行脱硝、脱碳和脱硫等处理,可实现绿色环保、节能减排等目的。汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为:

2NO(g)+2CO(g)满分5 manfen5.comN2(g)+2CO2(g)  ΔH= 满分5 manfen5.comQ(Q>0)。

一定条件下,在一密闭容器中,用传感器测得该反应在不同时间的NO和CO浓度如下表:

时间/s

0

1

2

3

4

5

c(NO)/mol·L-1

1.00×10-3

4.50×10-4

2.50×10-4

1.50×10-4

1.00×10-4

1.00×10-4

c(CO)/mol·L-1

3.60×10-3

3.05×10-3

2.85×10-3

2.75×10-3

2.70×10-3

2.70×10-3

29.写出该反应的平衡常数表达式__________________________________________。

30.前2s内的平均反应速率υ(N2) =         mol/(L·s);达到平衡时,CO的转化率为          

31.下列描述中能说明上述反应已达平衡的是________________

A(NO)=υ(N2)

B.容器中气体的平均分子量不随时间而变化

C.容器中气体的密度不随时间而变化

D.容器中CO的转化率不再发生变化

32.采用低温臭氧氧化脱硫脱硝技术,同时吸收SO2NOx,获得(NH4)2SO4的稀溶液。(NH4)2SO4溶液中再加入少量 (NH4)2SO4固体满分5 manfen5.com 的值将           (填变大不变变小

33.有物质的量浓度相等的三种铵盐溶液NH4Cl    NH4HCO3    NH4HSO4,这三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是________________(填编号);

34.BaCl2溶液中通入足量SO2气体没有沉淀生成继续滴加一定量的氨水后生成BaSO3沉淀。用电离平衡原理解释上述现象__________________________________________________________

 

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