“蛟龙”号外壳用特殊的钛合金材料制成,它可以在深海中承受700个大气压的压力。已知金属钛的原子序数为22,化学性质与铝类似。下列说法正确的是
A.钛属于主族元素
B.钛合金强度很大
C.蒸干TiCl4溶液可得无水钛盐
D.在空气中将金属钛、铝混合后熔化可制得合金
化学与生产、生活、社会密切相关,下列说法错误的是
A.葡萄糖、麦芽糖均能与银氨溶液反应
B.甘氨酸和丙氨酸缩合最多可以形成四种二肽
C.富含蛋白质的豆浆煮沸后即可得人体所需的氨基酸
D.油酯在氢氧化钾溶液中水解可制得汽车洗涤用的液体肥皂
(14分)CH4和CO2反应可以制造价值更高的化学产品。
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,发生反应:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分的浓度为:
物 质 | CH4 | CO2 | CO | H2 |
平衡浓度(mol·L-1) | 0.5 | 0.5 | 2.0 | 2.0 |
①此温度下,该反应的平衡常数K=__________________(注明单位)。
②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1=a kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H2=b kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3=c kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的△H=________kJ·mol-1。
(2)用Cu2Al2O4做催化剂,发生反应: CO2+CH4 CH3COOH, 请回答:
①温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率如图。
250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是 。
②为提高上述反应CH4的转化率,可采取的措施有 (写2种)。
③Cu2Al2O4可溶解在稀硝酸中,被氧化的元素为 ,每消耗3mol Cu2Al2O4时被还原的HNO3为 mol。
(3)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2,
①若寻找吸收CO2的其他物质,下列建议合理的是 。
a.可在碱性氧化物中寻找
b.可在具有强氧化性的物质中寻找
c.可在ⅠA、ⅡA族元素的氧化物中寻找
②Li4SiO 4可用于吸收、释放CO2, 原理是: 500℃时,CO2与Li4SiO4接触生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,该原理的化学方程式 。
(18分)Ⅰ.实验室制备一氧化碳原理是:HCOOHH2O+CO↑。
(1)从下图挑选所需的仪器,画出Ⅰ中所缺的气体发生装置,并标明容器中的试剂。
(2)装置Ⅱ的作用是 。
Ⅱ.实验室制备四水甲酸铜[Cu(HCOO)2·4H2O]晶体实验步骤如下:
(1)碱式碳酸铜的制备:
a、步骤ⅰ是将一定量胆矾和NaHCO3固体一起放到研钵中研磨,其目的是 。
b、步骤ⅱ是在搅拌下将固体混合物分多次缓慢加入热水中,反应温度控制在70℃—80℃,如果看到 (填写实验现象),说明温度过高。
c、相关的化学方程式是 。
(2)四水甲酸铜[Cu(HCOO)2·4H2O]晶体的制备:
将碱式碳酸铜固体放入烧杯中,加入一定量热的蒸馏水,再逐滴加入甲酸至碱式碳酸铜恰好全部溶解,趁热过滤除去少量不溶性杂质。然后蒸发,冷却,过滤,再用少量无水乙醇洗涤晶体2—3次,晾干,得到产品。
a、相关的化学方程式是 。
b、“趁热过滤”中,必须“趁热”的原因是 。
c、用乙醇洗涤晶体的目的是 。
Ⅲ.探究小组用滴定法测定四水甲酸铜[Cu(HCOO)2·4H2O](Mr=226)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol /L-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反应如下:Cu2++H2Y2- =CuY2-+2H+,写出:(1)计算Cu(HCOO)2·4H2O质量分数的表达式ω=______;
(2)下列操作会导致Cu(HCOO)2·4H2O含量的测定结果偏高的是___________。
a.未干燥锥形瓶
b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
c.未除净可与EDTA反应的干扰离子
(18分)脱水环化是合成生物碱类天然产物的重要步骤,某生物碱V合成路线如下:
(1)写出Ⅳ中含氧官能团的名称 。
(2)写出Ⅳ物质的分子式 。
(3)写出下列反应的类型② ,③ 。
(4)反应②的化学方程式 。
(5)Ⅰ和Ⅲ在浓硫酸催化加热时反应的化学方程式 。
(6)下列说法正确的是 。
A.Ⅰ和Ⅴ均属于芳香烃
B.Ⅱ能发生银镜反应
C.Ⅱ能与4molH2发生加成反应
D.反应③属于酯化反应
(7)A的结构简式 。
(8)Ⅵ与Ⅰ互为同分异构体,Ⅵ遇FeCl3发生显色反应,其苯环上的一氯代物只有2种。写出满足上述条件的Ⅵ的结构简式 。
(9)一定条件下,化合物Ⅶ()也能发生类似反应④的环化反应,Ⅶ的环化产物的结构简式 。
(14分)C、O、Na、Al、S、Cl是常见的六种元素。
(1)C元素位于元素周期表第 周期,第 族;C元素的一种中子数为8同位素的符号为 。
(2)用“大于”“小于”或“等于”填空
离子半径 | 酸性 | 还原性 | 得电子能力 |
N3- Al3+ | H2SO4 HClO4 | O2- S2- | 35Cl 37Cl |
(3)①CaCO3和适量HCl溶液反应时,每产生4.4 g 气体(不考虑气体溶解),放热a kJ,则该反应的热化学方程式为 。
②上述反应至无气泡逸出后,取适量残留溶液,插入pH传感器并逐滴滴入碳酸钠溶液,测得pH变化曲线如图所示。
请用离子方程式表示B-C段发生的反应: 。
(4)氢气、氧气常用来作燃料电池,写出电解质为氢氧化钠溶液时负极上的电极方程式 。