化学在人类生活中扮演着重要角色,下列叙述正确的是
A.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好
B.利用化学反应可实现12C到14C的转化
C.“血液透析”利用了胶体的性质
D.气象环境报告中新增的“PM2.5”是对一种新分子的描述
【化学一选修5有机化学基础】(15分)合成药物醋硝香豆素是一种治疗心脑血管疾病的药物,能阻碍血栓扩展,其结构简式为:
醋硝香豆素可以通过以下方法合成(部分反应条件省略)。
已知:① + H2O
②两个羧基脱去一个水即生成该酸的酸酐
③G含有两个六元环
回答以下问题:
(1)反应②的反应类型是 。
(2)E中含氧官能团的名称是 。
(3)反应①的化学方程式: 。
(4)反应C→D的化学方程式: 。
(5)关于醋硝香豆素下列说法不正确的是 (填字母序号)。
a.含有三种官能团
b.可与新制的银氨溶液反应
c.可以发生加成反应、氧化反应和还原反应
d.在一定条件下与H2发生加成反应,最多消耗9mol H2
(6)写出G的结构简式 。
(7)分子中只有一个环,且同时符合下列条件的同分异构体共有 种。
①与互为同系物;
②相对分子质量比甲苯大28。
其中,一氯代物只有两种同分异构体的结构简式为 。
【化学—选修3物质结构与性质】(15分)已知:碳、氮、氢、氧四种元素可形成多种化合物,且有非常重要的用途。
(1)C、N、H电负性的大小顺序为 。
(2)甲烷与二氧化氮可发生如下反应:CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g) ,若反应中有2mol C-H键断裂,则形成的π键共有 mol。
(3)F2与NH3在一定条件下可形成NF3,NF3分子的空间构型为 形 。
(4)现已合成出一种硬度比金刚石还大的晶体氮化碳,其化学式为 。其硬度比金刚石大的主要原因是 。
(5)配合物Y的结构如图所示,Y中含有 (填序号)。
A.非极性共价键
B.配位键
C.极性键
D.氢键
E.金属键
Y中碳原子的杂化方式有 。
写出镍(Ni)原子的价电子排布式 。
(6)氨气与铁在一定条件下发生置换反应,一种产物的晶胞结构如下图所示,若该立方体晶胞的棱长为a pm,则该晶体的密度为 g/cm3 (NA为阿佛加德罗常数的值)。
【化学—选修2化学与技术】(15分)煤是重要的能源,也是生产化工产品的重要原料。
(1)煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术。煤的液化技术又分为 和 。
(2)煤制油是一项新兴的、科技含量较高的煤化工技术,发展煤制油对我国而言具有重大意义。下列是煤制汽油和丙烯的主要工艺流程图。
①为了提高原料利用率,上述工艺中应控制合成气中V(CO):V(H2)= 。
②采用MTG法生产的汽油中,均四甲苯(1,2,4,5-四甲基苯)质量分数约占4 %~7%,均四甲苯的结构简式为: 。
(3)利用煤的气化技术可获得合成氨的原料氢气,在制取原料气的过程中常混有一些杂质,其中某些杂质会使催化剂 ,必须除去。
①写出除去H2S杂质的反应方程式 。
②欲除去原料气中的CO,可通过如下反应来实现:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),已知850℃时该反应的平衡常数K=1,若要使CO的转化率超过90%,则起始物中c(H2O)∶c(CO)不低于 。
(4)煤做能源在燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理如下图所示:
这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为 ,第二步反应的离子方程式为 。
(14分)
(1)由金红石(TiO2)制取单质Ti涉及的步骤为:TiO2→TiCl4Ti。
已知:
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2=-566 kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(s)+O2(g) ΔH3=+141 kJ·mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g)的 ΔH= 。
(2)在一定温度下,5L密闭容器中进行TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g)反应,若容器中加入足量的TiO2和C后,充入0.2mol的Cl2,经过5s达到平衡时Cl2转化率为80%。
①计算v(CO)= mol/(L·s) ,此温度下的平衡常数K= 。
②用Cl2的物质的量浓度的改变来表示反应速率v正、v逆与时间的关系图,则图中阴影部分的面积为 。
③以下各项不能说明该反应达到平衡状态的是 。
A. 气体的密度不随时间改变
B. 容器中的压强不随时间变化
C. CO的浓度不随时间变化
D. TiCl4物质的量不随时间变化
E. TiCl4与CO物质的量之比不随时间变化
④若继续充入0.2molCl2,重新达到平衡后Cl2的浓度为 mol/L。
(3)反应③经过10 min达到平衡,得到物质的量浓度与时间的关系如下图。若将容器的容积压缩为原来的一半,再经过5 min后重新达到平衡时的平衡常数为 ,若升高温度该反应的平衡常数将 (填:增大、减小或不变)。
(14分)欲测定镁铝合金中金属铝的百分含量
Ⅰ:甲同学利用下图所给的仪器组成一套实验装置(仪器不一定全选,已知:室温时的气体摩尔体积为24.0 L/mol)。
填写下列各项(气流从左到右):
(1)装置中导管W的作用是 。
(2)各种仪器的连接顺序(填接口字母)是 。
(3)连接好仪器后,要进行以下操作,其先后顺序是 (填序号)。
①待装置中的温度恢复至室温;
②擦掉镁铝合金条表面的氧化膜,将其置于电子天平上称量质量为0.39 g,并将其投入锥形瓶中;
③检查装置的气密性;
④旋开装置A中分液漏斗的活塞,使其中的稀盐酸顺利流下,当合金条完全溶解时再关闭活塞,此时A中共加入稀盐酸10 mL;
⑤测得量筒中水的体积为480 mL。
(4)根据实验数据计算合金中铝的质量百分数 (保留小数点后一位数字)。
(5)读数时除上述①注意事项外,还应有 (写出一点即可)。
Ⅱ:乙同学的方案:称量0.39 g 镁铝合金条,放在如图所示装置的惰性电热板上,通电使其灼烧。欲计算铝的百分含量,该实验还需要测定的数据是 。丙同学提出该实验可能会存在较大误差,其理由是 。
Ⅲ:丁同学另称量3.9 g的同样的镁铝合金条,投入VmL 1mol/L的NaOH溶液中,充分反应后,过滤、洗涤、干燥、称量固体质量,再计算铝的含量,与甲同学的测量结果相同。写出发生反应的离子方程式 ,计算NaOH溶液的体积V≥ mL。