下列关于有机物的说法正确的是
A.石油的分馏和裂化均属于化学变化
B.棉花、羊毛、蚕丝均属于天然纤维
C.糖类、蛋白质、合成橡胶都是高分子化合物
D.甲苯、乙烯、聚乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色
地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题,某课题组利用Fe粉和酸性KNO3溶液反应模拟地下水脱氮过程,理想的脱氮原理为:4Fe + NO3- + 10H+ = 4Fe2+ + NH4+ + 3H2O。
(1)研究发现:随着KNO3溶液酸性的减弱,对应还原产物中氮元素的化合价越低。课题组用酸性弱的KNO3溶液进行实验,没有观察到气体生成,则该条件下KNO3的还原产物可能是 (化学式)。
(2)实验发现:反应一段时间后,反应体系中NH4+的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是 。
a.生成的Fe2+水解 b.Fe2+被氧化生成Fe3+ c.Fe2+被还原成Fe
(3)该课题组拟利用上述脱氮反应研究不同自变量对反应速率的影响。
可能用到的试剂和仪器:粗颗粒Fe粉、细颗粒Fe粉、2.0mol/L KNO3、0.1 mol/L H2SO4、蒸馏水、不同温度的恒温水浴、托盘天平、秒表、离子色谱仪等。
①设计实验方案:在不同的自变量(温度、铁粉颗粒的大小)时,测定 (要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。
②参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据:数据用字母表示)。
【提示】离子色谱仪能跟踪测定溶液中的c(NO3-)
物理量
实验序号 | V(2.0mol/L KNO3)/ mL
|
| …… |
1 | a |
| …… |
2 | a |
| …… |
3 | a |
| …… |
③进一步的研究表明:将铁粉和活性炭同时加入上述KNO3溶液中,可以明显提高脱氮速率,其原因是 。
由钛铁矿(主要成分是TiO2、少量FeO和Fe2O3)制备TiCl4、绿矾等产品的一种综合工艺流程图如下:
【提示】TiO2+的水解平衡TiO2++(n+1)H2O TiO2.n H2O+2H+
回答下列问题:
(1)硫酸与二氧化钛反应的离子方程式是 。
(2)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH = +140 kJ·mol-1
2C(s)+ O2(g)=2CO(g) ΔH = -221 kJ·mol-1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4 和CO气体的热化学方程式: 。
(3)往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生。
A:2Fe3++Fe=3Fe2+
B:2 TiO2+(无色) +Fe+4H+=2Ti3+(紫色)+ Fe2++2H2O
C:Ti3+(紫色)+ Fe3++H2O=TiO2+(无色) +Fe2++2H+
I.结合信息判断Fe3+ 、TiO2+、 H+氧化性强弱: > >
II.加入铁屑的作用是 。
(4)往②中不断通入高温水蒸气,维持溶液沸腾一段时间,析出水合二氧化钛沉淀。
请用化学平衡理论分析通入高温水蒸气的作用: 。
(5)依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是 (只要求写出一项)。
(6)绿矾(摩尔质量为278g/mol)可用于生产红色颜料(Fe2O3),556akg绿矾,理论上可生产红色颜料___mol。
用CaSO4代替O2与燃料反应是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,如图1所示。
燃烧器中反应① 1/4CaSO4(s) + H2(g) = 1/4CaS(s) + H2O(g) △H1 (主反应)
反应② CaSO4(s) + H2(g) = CaO(s) + SO2(g)+ H2O(g) △H2 (副反应)
再生器中反应:1/2 CaS(s) + O2(g) = 1/2CaSO4(s) △H3
(1)气化反应器中发生反应的化学方程式是 。
(2)燃烧器中SO2物质的量分数随温度T、压强p (MPa)的变化曲线见图2,从图2中可以得出三条主要规律:
①其他条件不变,温度越高,SO2含量越高;
② ;
③ ;
由图2,为减少SO2的排放量,可采取的措施是 。
(3)该燃烧技术中可循环的物质除CaSO4、CaS外,还有 (写名称)。
(4)在一定条件下,CO可与甲苯反应,在其苯环对位上引入一个醛基,产物的结构简式为 。
(5)欲采用氯化钯(PdCl2)溶液除去H2中的CO,完成以下实验装置图:
(注:CO + PdCl2 + H2O = CO2 + Pd + 2HCl)
(16分)合成化合物II()的流程如下:
(1)化合物I的分子式为___________,步骤2的反应类型是___________。
(2)检验化合物II中可能混有萘酚(),所需的试剂是___________。
T ℃,a mol/L萘酚溶液的pH=b,则该温度下萘酚的电离平衡常数K=___________。
(3)甲醇有类似CH3NH2的性质,与CO在一定条件下也能进行步骤1反应生成化合物III,IV是III的同分异构体,水溶液呈酸性,IV的结构简式是___________,生成Ⅲ的反应是___________。
(4)有关化合物II,下列说法正确的是___________。
A.化合物II是一种芳香烃
B.催化作用下1mol化合物II最多能与6mol H2加成
C.化合物II核磁共振氢谱有9组峰
D.化合物II能进行取代、加成反应
下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
A | 向无色溶液中滴加氯水和CCl4,振荡静置 | 下层溶液显紫色 | 原溶液中含有I- |
B | 过量铁粉加入稀硝酸中充分反应,再加入KSCN溶液 | 溶液呈红色 | 稀硝酸将铁氧化为Fe2+ |
C | 向淀粉溶液中滴加稀硫酸,加热,取水解液少许,滴加银氨溶液,并水浴加热 | 没有银镜出现 | 淀粉没有发生水解 |
D | 用玻璃棒蘸取浓硫酸滴到蓝色石蕊试纸上 | 试纸变黑 | 浓硫酸具有脱水性 |