化学已渗透到人类生活的各个方面,下列说法中不正确的是
A.BaSO4和BaCO3均难溶于水,均可用作“钡餐”
B.轮船的外壳和铁锅等生锈主要发生了电化学腐蚀
C.钻石和水晶都是人们熟知的宝石,但其化学成分不同
D.硫酸铁和明矾都可用于净水
选做(12分)【化学——有机化学基础】醋酸香豆素系双香豆素类抗凝药,适用于预防和治疗血栓栓塞性疾病。醋酸香豆素可以通过以下方法合成(部分反应条件省略).
已知:
回答以下问题:
(1)A中含有官能团的名称是
(2)在①~⑤的转化中,属于取代反应的有 (填写数字序号)
(3)写出反应③的化学方程式为 。
(4)分析关于E物质的结构,判断下列说法正确的是 (填字母序号).
a.E存在顺反异构体
b.在核磁共振氢谱中有四组吸收峰
c.可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别D和E
d.可以发生加聚反应、氧化反应和还原反应
(5)与互为同分异构体且同时符合下列条件的有机物的结构简式为 。
①分子结构中只有一个环且环上的一氯代物只有两种。
②可与氯化铁溶液发生显色反应;可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体。
选做(12分)【化学——物质结构与性质】化学中的某些元素是与生命活动密不可分的元素,请回答下列问题。
(1)NH4NO3是一种重要的化学肥料,其中N原子的杂化方式是 。
(2)维生素C是一种水溶性维生素,水果和蔬菜中含量丰富,该物质结构简式如图所示。以下关于维生素C的说法正确的是 。
a.分子中既含有极性键又含有非极性键
b.1 mol 分子中含有4 mol π键
c.该物质的熔点可能高于NaCl
d.分子中所含元素电负性由大到小的顺序为O>C>H
(3)维生素C晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有 。
(4)KSCN溶液可用于Fe3+的检验,原因是铁离子外围有较多能量相近的空轨道,因此能与一些分子或离子形成配合物。Fe3+的价电子排布为 ,与之形成配合物的分子或离子中的配位原子应具备的结构特征是 。
(5)1183K以下纯铁晶体的晶胞如图1所示,1183K以上则转变为图2所示晶胞,则图1和图2中,铁原子的配位数之比为 。
选做(12分)【化学——化学与技术】工业上提炼TiO2的工艺流程如下:
(1)写出硫酸溶解钛铁精矿(FeTiO3)生成TiO2+的离子方程式 。
(2)副产物A的主要成分为 。
(3)滤液水解时往往需加大量水稀释同时加热,其目的是 。
(4)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是 。
(5)工业上将TiO2和碳粉混合加热氯化生成的TiCl4,然后在高温下用金属镁还原TiCl4得到金属钛,写出TiO2制备Ti的化学方程式: 、 。
(20分)高纯度镍是许多有机反应的催化剂。某化学课题组拟以电镀废液(含有NiSO4、CuSO4和FeSO4)为原料,设计提取高纯镍的简单工艺如下(阴离子省略):
难溶电解质 | NiS | CuS | Cu(OH)2 | Ni(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp或沉淀完全的pH | 1.1×10-21 | 1.3×10-36 | pH=9 | pH=9.5 | pH=3.7 |
注:Ni(OH)2开始沉淀时的pH=7。
(1)加入新制氯水所发生反应的离子方程式为 。
(2)加入NiCO3的目的是 。
(3)在实验室中灼烧所使用的仪器有 。
(4)由氧化镍制备高纯度镍,有两种方案:
方案1:氧化镍溶于稀硫酸,加入足量锌粉,过滤、洗涤、干燥。
方案2:锌与稀硫酸反应产生氢气,氢气还原氧化镍。
制备等质量的镍粉,从消耗原料量、产品纯度、实验安全等角度评价两种方案的优点。
方案1: 。
方案2: 。
(5)方案2所用的氢气可以选用下列装置中的 来制取(填写字母,下同),收集氢气可选用装置 。
(6)若将D装置和E装置相连制取并收集干燥纯净的X气体,则X气体可以是下列气体中的 。装置D中导管a的作用是 。
a.CO2 b.Cl2 c.NO d.SO2
(18分)磷酸铁锂动力电池(LiFePO4电池)的内部结构如图所示。中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,锂离子可以通过而电子不能通过。
该电池的总反应式为:Li1-xFePO4+ LixC6== C6 + LiFePO4
(1)磷酸铁锂电池放电时,正极反应式为 。
(2)若用该电池电解精炼铜,阴极质量增重19.2g时,则电池中通过聚合物隔膜的Li +数目为 。
(3)以该电池为电源,用Fe2O3为阳极,石墨为阴极,NaOH溶液为电解质溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4),写出阳极的电极反应式 。
(4)学生在实验时若被白磷(以P表示)灼伤,可用硫酸铜溶液涂抹伤处,有铜和H3PO4生成,写出此反应的化学方程式 。
(5)一般来说,如果一个反应的平衡常数大于105,通常认为反应进行得较完全;相反,如果一个反应的平衡常数小于10-5,则认为这个反应很难进行。已知常温下各物质的溶度积及电离平衡常数:
CuS:Ksp=8.4×10-36mol2·L-2;H2S:Ka1=1.2×10-7mol·L-1,Ka2=7×10-15mol·L-1
①通过计算说明反应CuS(s)+2H+Cu2++H2S进行的程度 。
②常温下,NaHS溶液呈碱性,此溶液中离子浓度由小到大的顺序是 。若向此溶液中加入硫酸铜溶液,恰好完全反应,所得溶液pH 7(填“>”“<”或“﹦”),其原因是 (用离子方程式表示)。