运用化学知识判断,下列说法正确的是
A.地沟油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,可食用
B.NOx、SO2、CO2、PM2.5颗粒都会导致酸雨
C.高空臭氧层吸收太阳紫外线,保护地球生物;低空过量臭氧是污染气体,对人体有害
D.石油化工中的分馏、裂化、裂解都是通过化学反应来获得轻质油、气态烯烃
(12分)【化学——有机化学基础】松油醇(G)可用于配制香精,其合成路线如下:
请回答下列问题:
(1)G所含两种官能团的名称分别是________、__________。
(2)同时符合下列两个条件的B的同分异构体有____________种。
i.含有六元碳环,碳环上仅有两个取代基且呈对位;
ii.在一定条件下能发生银镜反应、水解反应和消去反应。
(3)为了鉴别E和F,宜选用下列试剂中的_______作鉴别试剂(填下列序号字母)。
a.溴水 b.银氨溶液 c.酸性KMnO4溶液 d.NaHCO3溶液
(4)C→D的化学方程式为_________________。
(5)物质A(分子式为C7H10O3)催化氢化得到H(分子式为C7H12O3),H在一定条件下可以生成高聚物I,I的结构简式为_____________。
(12分)【化学——物质结构与性质】硼在半导体工业中被大量用作半导体掺杂物,同时含硼化合物在杀虫剂、防腐剂及新型储氢材料的制造中也有重要的地位。请回答下列问题:
(1)在第2周期的元素中,基态原子的第一电离能小于硼的元素有_________种。
(2)硼砂是人们最早使用的含硼化合物之一,其阴离子Xm-( Xm-中只含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示,则在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型分别为_____、_____;图中标注为2号的原子与相邻原子成键形成的键角_____4号原子与相邻原子成键形成的键角(填“大于”“小于”或“等于”)。在下列各项中,在Xm-内不存在的化学键是____(填下列序号字母)。
a.离子键 b.共价键 c.配位键
(3)氨硼烷(NH3BH3)与镧镍合金(LaNix)都是优良的储氢材料。镧镍合金的晶胞结构示意图如图所示(只有1个原子位于晶胞内部),则x=____。氨硼烷在高温下释放氢后生成的立方氮化硼晶体,具有类似金刚石的结构,硬度略小于金刚石。则在下列各项中,立方氮化硼晶体不可用作______(填下列序号字母)。
a.耐磨材料 b.切削工具 c.导电材料 d.钻探钻头
(12分)【化学——化学与技术】黄铜矿在我国储量丰富,主要产地集中在长江中下游地区、川滇地区、山西南部中条山地区、甘肃的河西走廊以及西藏高原等。这种铜矿石所含主要成分为CuFeS2,某企业以其为原料炼制精铜的工艺流程示意图如下:
请回答下列问题:
(1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到l000℃,矿砂与空气反应生成冰铜(由Cu2S和FeS互相熔合而成)和大气污染物A,该过程中发生主要反应的化学方程式为_________________;A可用于海水提溴,在粗溴提纯环节中,A参与反应的化学方程式为__________________;利用反射炉中产生的矿渣可生产一种良好的无机高分子絮凝剂——聚硅酸铁,其具有净水作用。将下列各项中物质加入水中后,不具有类似聚硅酸铁的净水作用的是_____________(填下列序号字母)
a.明矾 b.硫酸镁 c.硫酸铁 d.硫酸铝
(2)冰铜所含铜元素的质量分数为20%~50%。转炉中,将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的部分Cu2S被氧化成Cu2O,生成的Cu2O再与Cu2S反应,得到粗铜,用一个反应的化学方程式表示利用冰铜生产粗铜的过程________,利用这种工艺生产2 t含铜量为98%的粗铜,至少需要铜元素含量为40%的冰铜_______t。
(3)以CuSO4溶液为电解液,电解精炼铜(粗铜中含Fe、Ag、Pt、Au等杂质)。下列说法中,正确的是______(填下列序号字母)。
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.电解液中Cu2+向阳极移动
d.从阳极泥中可回收Ag、Pt、Au等金属
(20分)某小组的同学欲探究NH3经一系列反应得到HNO3和NH4NO3的过程,NH3的转化过程如下图所示。
甲、乙两同学分别按下图所示装置进行实验。
用于A、B装置中的可选药品:浓氨水、30%H2O2溶液、蒸馏水、NaOH固体、MnO2
(1)仪器a的名称是____,装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为___________________。装置E有多种作用,下列关于装置E的作用或其中所盛液体的说法中,不正确的是_________(填下列序号字母)。
a.使氨气和氧气充分混合 b.控制通入氨气和氧气的体积比
c.平衡装置内的压强 d.锥形瓶内液体是饱和食盐水
(2)甲同学先点燃酒精灯,再打开K1、K2、K3、K4,反应一段时间后,他认为成功模拟了过程Ⅱ的反应,原因是其观察到__________(填支持其观点的实验现象);甲同学进行的实验中产生的气体持续通入装置H一段时间后,H中的溶液变成蓝色,则其中铜片所参与反应的离子方程式为_____________,若制得的氨气仅按I→Ⅱ→III的顺序完全转化为硝酸,欲使H装置中所得溶液为纯净的CuSO4溶液(忽略Cu2+的水解),理论上所需氨气在标准状况下的体积为______L(假设硝酸与铜反应产生的还原产物全部排出反应装置);从所得CuSO4溶液中得到CuSO4·5H2O晶体的法是将溶液____、____、过滤、洗涤、干燥。
(3)乙同学为模拟过程IV的反应,在甲同学操作的基础上对该装置进行了下列各项中的一项操作,使G处圆底烧瓶中产生大量白烟,你认为这项操作是_____(填下列序号字母)。
a.关闭K3并熄灭酒精灯
b.关闭K4并熄灭酒精灯
c.关闭K3、K4并熄灭酒精灯
(4)丙同学认为该系列实验装置存在一处明显的设计缺陷,你认为该设计缺陷是______________。
(16分)钢厂酸洗废液(成分如下表所示)在工业生产中还具有很多用途。
(1)欲检验该酸洗废液中含有的少量Fe3+,最宜选用的试剂是_____溶液;为检验其中的Fe2+,某同学设计了如下实验:取该酸洗废液少许加入试管中,滴入几滴酸性KMnO4溶液后发现紫色消失。该同学得出结论:该溶液中含有Fe2+。大家认为该同学的实验设计不合理,理由是____________________________(用必要的文字和离子方程式解释)。
(2)采用石墨作电极电解上述酸洗废液时,初始阶段,阳极板上有气泡生成,此时与该现象有关的阳极电极反应式为______;向上述酸洗废液中加入KOH溶液中和后,在合适的电压下电解,可在__________(填“阴”或“阳”)极生成高铁酸钾(K2FeO4)。
(3)利用上述酸洗废液、含铝矿石(主要成分为Al2O3、Fe2O3和SiO2)以及新制的硅酸(活化硅酸),制备聚硅酸氯化铝铁絮凝剂(简称PAFSC),具体方法如下:
①适当调高滤液A的pH,Al3+和Fe2+转化为沉淀,原因是______________(请用沉淀溶解平衡的理论解释)。
②PAFSC絮凝剂净化水的过程中,Al3+参与反应的离子方程式为________________。
③25℃时,PAFSC的除浊效果随溶液pH的变化如图所示(图中的NTU为浊度单位),则在下列pH范围中,PAFSC除浊效果最佳的是______(填下列序号字母)。
a.4~5 b.5~7 c.7~8 d.8~9
25℃时,pH>7且随pH增大,PAFSC的除浊效果明显变差,原因是碱性增强,使胶体发生了_____现象。