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(本题共14分)钢铁是最重要、用量最大的金属材料之一。完成下列计算: 51.生产...

(本题共14分)钢铁最重要、用量最大的金属材料之一完成下列计算:

51.生产1吨含铁96%的生铁,至少需要氧化铁含量70%的赤铁矿(杂质不含铁)_____吨。(计算结果保留2位小数)

52工业炼铁用一氧化碳还原氧化铁时会发生如下一系列反应:

3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2   Fe3O4+CO3FeO+CO2    FeO+COFe+CO2

某次实验中,用CO还原4.80 g氧化铁,当固体质量变成4.56 g时,测得此固体中只存在2种氧化物。通过计算确定此固体可能的成分和它们的物质的量之比。

53.为了测定某碳素钢(假设只含铁和碳)的含碳量,将10.000 g钢样完全溶解于过量的浓硝酸中产生0.300 mol气体(假设气体全部逸出,N2O4已折算为NO2气体用50.00 mL 12.00 mol/L的NaOH溶液完全吸收后,只生成两种盐,溶液蒸干后得到不含结晶水的固体32.664 g。计算:

(1)钢样的含碳量。

(2)参加反应的硝酸的物质的量。

 

51.1.96; 52.Fe2O3和FeO 1∶2;Fe3O4和FeO 1∶1; 53.1.44% 0.528 mol 【解析】 试题分析:51.在冶炼过程中Fe不损失,生产1吨含铁96%的生铁,则Fe的质量是1吨×96%=0.96吨根据Fe2O3中Fe的含量是:φ=56×2÷(56×2+16×3)=70%,则至少需要氧化铁含量70%的赤铁矿质量是m(赤铁矿)=( 0.96吨÷70%)÷70%=1.96吨。 52.用CO还原4.80 g氧化铁时,当固体质量变成4.56 g时,测得此固体中只存在2种氧化物,Fe由+3价变为比较低价态的化合物,可能是Fe3O4和FeO,还可能是Fe2O3和FeO,若是第二种情况,假设Fe3O4和FeO的物质的量分别是x、y,根据Fe元素守恒可得:3x+y=(4.80 g÷160g/mol) ×2;根据质量关系可得232x+72y=4.56 g。解得x=0.015mol,y=0.015mol,所以n(Fe3O4):n(FeO)=1:1;若是第一种情况,假设Fe2O3和FeO的物质的量分别是m、n;根据Fe元素守恒可得:2m+n=(4.80 g÷160g/mol) ×2;根据质量关系可得16m+72n=4.56 g。解得m=0.015mol,n=0.03mol,所以n(Fe2O3):n(FeO)=1:2。 53.钢样完全溶解于过量的热浓硝酸中,发生反应:Fe+6HNO3(浓) Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O;C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O,假设产生的CO2、NO2的物质的量分别是x、y,则x+y=0.300mol,气体用50.00 mL 12.00 mol/L的NaOH溶液完全吸收后,n(NaOH)=0.0500L×12.00 mol/L=0.60mol,可见NaOH过量,两种盐是Na2CO3、NaNO3,假如蒸干,NaNO3发生分解反应变为NaNO2,最后得到的固体中含有Na2CO3、NaNO2、NaOH,106x+69y+(0.6-2x-y)×40=32.664 ,解析x=0.012mol,y=0.288mol,则钢样中碳元素的含量是φ=[(0.012mol×12g/mol)÷10.000g] ×100%=1.44%,根据C元素守恒可知发生反应C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O产生的NO2的物质的量是4×0.012mol=0.048mol,消耗的硝酸的物质的量是n(HNO3)=n(NO2)= 0.048mol则发生第一个反应产生的NO2物质的量是0.288mol-0.048mol=0.24mol,发生反应消耗的硝酸物质的量是n(HNO3)=2×n(NO2)= 2×0.24mol=0.48mol,则反应共消耗硝酸的物质的量是:n(HNO3)(总)= 0.48mol+ 0.048mol=0.528mol。 考点:考查铁元素的有关化学反应方程式的计算的知识。  
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(本题共13分)合成治疗脑缺血的药物I的一种路线如下:

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已知:

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(2)I结构中分别有一个五原子环和一个六原子环。

(3)F能发生银镜反应。

完成下列填空:

46.D→E的反应类型为______;F中不含氧的官能团有_________(写名称)。

47.按系统命名法,A的名称是_______;I的结构简式为__________。

48.H在一定条件下可以合成高分子树脂,其化学方程式为_____________________。

49.G的同分异构体有多种,其中含有酚羟基,且结构中有4种不同性质氢的结构有_____种。

50.化合物D经下列步骤可以得到苯乙烯:

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反应的条件为________________;试剂X是_______________;

反应的化学方程式为___________________________________。

 

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(本题共9分)二烯烃是有机化工中的重要物质,分子中存在单双键交替出现的结构称为共轭结构,含共轭结构的多烯烃称为共轭烯烃。完成下列填空:

42.下列物质中含有共轭结构的是______。(填编号)

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43.共轭二烯烃的加成位置有多种可能,天然橡胶的单体与溴反应的产物可能有_______种。

44.共轭二烯及其衍生物可以与含碳碳双键、叁键的化合物进行加成。例如:

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则要制备满分5 manfen5.com,含共轭结构的原料可以是___________。(写结构简式)

45.设计一条从1,3-丁二烯合成阻燃剂 满分5 manfen5.com 的合成路线(其他无机试剂任选)。

(合成路线常用的表示方式为:满分5 manfen5.com

_________________________________________________________________________

 

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(本题共12分)阿司匹林(满分5 manfen5.com)是世界上应用最广泛的解热、镇痛药。因乙酸很难与酚羟基酯化,工业上以水杨酸(满分5 manfen5.com)与乙酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林。粗产品中主要的副产物是水杨酸多聚物,需进一步提纯。反应原理和相关物理数据如下:

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名称

常温下状态

水中溶解性

乙酸酐

与水反应

阿司匹林

冷水中微溶;热水中易溶

水杨酸多聚物

难溶

下图是工业上制备并提纯阿司匹林的部分流程:

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完成下列填空:

37.步骤①的反应装置如图所示(加热装置未画出),实验仪器必须干燥的原因是_____________;冷凝管的作用是___________;对烧瓶进行加热合适方法是____________

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38.反应中加入的乙酸酐是过量的,过量的目的是_____________;步骤②中加入水的目的是使乙酸酐转化为乙酸,同时放出大量的热,需冷却至常温再进行过滤,冷却的目的是______;检验步骤③所得滤液中是否含有水杨酸,可选用的试剂______(写化学式)

39.步骤④中加入NaHCO3的目的是_________________。

40.步骤⑤过滤得到的滤渣主要是_____________。步骤⑥中加入盐酸后发生反应的化学方程式为______。

41.从步骤⑥到成品纯阿司匹林的剩余操作依次有_____________________。

 

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(本题共12分)氯化钠是氯碱工业的主要原料,其晶体不带有结晶水,饱和食盐水也是实验室常用试剂。完成下列填空:

32.粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42等离子和少量泥沙,某同学设计的提纯步骤依次为:溶解、过滤、加入沉淀剂、调pH、蒸发结晶。其中还缺少的步骤是_________。

33.电解饱和食盐水实验中,检验阳极产物的试剂是________________;若用粗盐配制饱和食盐水进行电解,则阴极区可能出现的异常现象是_________________。

34.氯碱厂称固体烧碱为“片碱”。用滴定法测定片碱中杂质Na2CO3含量的过程如下:

称取样品,加水溶解;加入酚酞试液,用标准盐酸滴定至溶液由红色刚好变为无色;再加甲基橙,继续用标准盐酸滴定至终点。数据处理。实验中用于溶解片碱的蒸馏水必须事先煮沸一段时间,煮沸的目的是_______;用甲基橙作指示剂时,判断滴定达到终点的现象是________________;用酚酞作指示剂时,发生反应的离子方程式为_________________。

35.下列关于饱和食盐水的用途及装置设计正确的是_________(填写编号)

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a.模拟工业制纯碱               b.制乙酸乙酯实验中接受产物

c.除去氯气中的氯化氢          d.实验室制乙炔

36.在饱和食盐水中加入浓硫酸,会有大量固体析出。过滤、洗涤、得干燥固体。为确定该固体的成份,进行以下实验:取少量固体溶于水,测得溶液显中性;

称取1.961 g固体于坩埚中加热,发现有水生成,继续加热至固体恒重,称量质量为1.331 g。判断固体已恒重的操作是____________________;

将1.331 g固体全部溶于水,加入足量的BaCl2溶液,得干燥纯净沉淀1.165 g。则原固体的成份是______________(写化学式)

 

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(本题共12分)Na2S2O3Na2SNa2SO3等含硫化合物在工业上有广泛的用途。

完成下列填空:

28.若将Na2S2O3中的硫元素看作为+2价,下列反应中与Na2S2O3H2SO4(稀) Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O属于同一类型的是_______(填序号)

a.2H2S+SO2 → 3S↓+2H2O

b.3NaClO满分5 manfen5.com2NaCl+NaClO3

c.S+2H2SO4(浓) 满分5 manfen5.com3SO2↑+2H2O    

d.4P+3NaOH+3H2O 3NaH2PO2+PH3

29.棉织物用氯气漂白后,加入Na2S2O3除去余氯时,发生如下反应:

____S2O32―+____Cl2+________ ___SO42―+___Cl+___H

完成并配平该反应方程式;若反应中生成0.2 mol SO42―,则转移电子___________mol。

30.下图是Na2SO3溶液中各离子浓度的相对大小关系示意图。其中,是_______,④______(填微粒符号)

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31.已知Na2S溶液显碱性,其主要原因是_________________(用离子方程式解释)往装有Na2S溶液的烧杯中加入足量的ZnCl2溶液,产生白色的ZnS沉淀;再向烧杯中滴加CuCl2溶液,沉淀转变为黑色。请用溶解平衡原理解释上述现象______________________________________

 

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