化学与工农业生产、环境保护、日常生活等方面有广泛联系,下列叙述正确的是
A.将草木灰和硫铵混合使用,相当于施用了氮和钾的复合肥料,提高了肥料利用率
B.铝制容器不能长期盛装酸性或碱性食品,但可用于长期盛放腌制食品
C.氟里昂(CCl2F2)或NOx都可以破坏臭氧层,从而导致了“温室效应”
D.大量使用含磷洗涤剂,可导致水体富营养化
【化学—选修5:有机化学基础】(15分)化合物A(C12H16O2)经碱性水解、酸化后得到B和C(C8H8O2)。C的核磁共振氢谱表明含有苯环,且苯环上有2种氢原子。B经过下列反应后得到G,G由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量为172,元素分析表明,含氧37.2 %,含氢7.0 %,核磁共振氢谱显示只有一个峰。
已知:
请回答下列问题:
(1)写出E的分子式: 。
(2)写出A的结构简式: 。
(3)写出F→G反应的化学方程式: ,该反应属于 (填反应类型)。
(4)写出满足下列条件的C的所有同分异构体: 。
①是苯的对位二取代化合物;
②能与FeCl3溶液发生显色反应;
③不考虑烯醇()结构。
(5)在G的粗产物中,经检测含有聚合物杂质。写出聚合物杂质可能的结构简式(仅要求写出1种): 。
【化学–选修3:物质结构与性质】(15分)前四周期原子序数依次增大的六种元素A、B、C、D、E、F中,A、B属于同一短周期元素且相邻,A元素所形成的化合物种类最多,C、D、E、F是位于同一周期的金属元素,基态C、F原子的价电子层中未成对电子均为1个,且C、F原子的电子数相差为10,基态D、E原子的价电子层中未成对电子数分别为4、2,且原子序数相差为2。
(1)六种元素中第一电离能最小的是 (填元素符号,下同),电负性最大的是 。
(2)黄血盐是由A、B、C、D四种元素形成的配位化合物C4[D(AB)6],易溶于水,广泛用作食盐添加剂(抗结剂)。请写出黄血盐的化学式 ,1 mol AB-中含有π键的数目为 ,黄血盐晶体中各种微粒间的作用力不涉及 (填序号)。
a.离子键
b.共价键
c.配位键
d.金属键
e.氢键
f.分子间的作用力
(3)E2+的价层电子排布图为 ,很多不饱和有机物在E催化下可与H2发生加成反应:如①CH2=CH2、②HC≡CH、③、④HCHO。其中碳原子采取sp2杂化的分子有 (填物质序号),HCHO分子的立体结构为 形,它加成产物的熔、沸点比CH4的熔、沸点高,其主要原因是(须指明加成产物是何物质) 。
(4)金属C、F晶体的晶胞结构如图(请先判断对应的图),C、F 两种晶体晶胞中金属原子的配位数之比为 。金属C的晶胞中,若设该晶胞的密度为a g/cm3,阿伏加得罗常数为NA,C原子的摩尔质量为M,则表示C原子半径的计算式为 。
【化学–选修2:化学与技术】(15分)工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下:
请回答下列问题:
(1)步骤①所得废渣的成分是 (写化学式),操作I的名称 。
(2)步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂):
R2(SO4)n (水层)+2nHA(有机层) 2RAn(有机层)+nH2SO4 (水层)
②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 。
③中X试剂为 。
(3)④的离子方程式为 。
(4)25℃时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
结合上表,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH为 。
若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)< 。
(已知:25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)
(5)该工艺流程中,可以循环利用的物质有 和 。
(14分)已知SO2可以用Fe(NO3)3溶液吸收,某学习小组据此按下图装置展开如下相关探究:取一定量的铜片于三颈烧瓶中,通入一段时间N2后再加入足量的浓硫酸,加热。装置A中有白雾(硫酸酸雾)生成, 装置B中产生白色沉淀。
回答下列问题:
(1)装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为 ;检查图中连通装置A、B气密性的方法是 。
(2)加入浓硫酸之前先通人N2一段时间,其目的是 ;排除装置A中白雾影响,可在装置A、B间增加洗气瓶C,则C中盛放的试剂是 。若用氢氧化钠溶液处理尾气,则发生反应的离子方程式为 。
(3)经过讨论,该小组对装置B中产生沉淀的原因,提出下列假设(不考虑各因素的叠加):
假设1:装置A中白雾进入装置B中参与了反应。
假设2: 。
假设3:Fe(NO3)2溶液显酸性,在此酸性条件下NO3‾能氧化SO2。
(4)请你设计实验验证上述假设3,写出实验步骤、预期现象和结论。
实验步骤(简述操作过程) | 预期现象和结论 |
①测1.0mol•L‾1Fe(NO3)3溶液的pH; ② ③ ④ |
|
(14分)
研究表明丰富的CO2完全可以作为新碳源,解决当前应用最广泛的碳 源(石油和天然气)到本世纪中叶将枯竭的危机,同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应,实现CO2的良性循环。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图表示恒压容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2转化率达80%时的能量变化示意图。能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_____________。
a.容器中压强不变
b.H2的体积分数不变
c.c(H2)=3c(CH3OH)
d.容器中密度不变
e.2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂。
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 | 温度℃ | 起始量/mol[ | 平衡量/mol | 达到平衡所需 时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
①实验2条件下平衡常数K= 。
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a/b 的值______(填具体值或取值范围)。
③实验4,若900℃时,在此容器中加入CO、H2O、CO2 、H2均为1mol,则此时V正 V逆(填“<”,“>”,“=”)。
(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH=-1275.6 kJ/mol
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l) ΔH=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式: 。
(4)已知草酸是一种二元弱酸,草酸氢钠(NaHC2O4)溶液显酸性。常温下,向10 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴加10mL 0.01mol·L-1 NaOH溶液时,比较溶液中各种离子浓度的大小关系 ;
(5)以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。该电池的负极反应式为________;