已知NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.1mol铁与铝的混合物与足量稀硫酸反应时,转移电子数是3NA
B.18g重水(D2O)含有的电子数为9NA
C.pH=2的醋酸加水稀释到10倍后,溶液中H+ 数目大于0.001NA
D.标准状况下,NA个CH3OH分子的体积约是22.4L
化学与生产、生活密切相关。下列叙述正确的是
A.使用含有氯化钠的融雪剂会加快桥梁的腐蚀
B.“海水淡化”可以解决“淡水供应危机”,向海水中加入净水机明矾可以使海水淡化
C.煤经过气化、液化等物理变化可得到清洁燃料
D.棉花、羊毛、木材和草类的主要成分都是纤维素
(16分)实验室从含碘废液(含有H2O 、CCl4、I2、I-等)中回收碘,操作过程如下:
(1)向废液中加入Na2SO3 溶液,发生“还原”反应的离子方程式为 。
(2)“氧化”操作在三颈烧瓶中进行(如图一),将溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2。实验用水浴控制在40℃左右的较低温度下进行的原因是 。
(3)某研究小组用图二装置对Cl2与KI溶液的反应进行探究,发现通入Cl2一段时间后,KI溶液变为黄色,继续通入Cl2,则溶液黄色变浅,最后变为无色。研究小组对所得无色溶液中碘元素的存在形态提出了以下假设:
假设一:没有I2形态;假设二:没有I-形态;假设三:有IO3-形态。
①请设计实验证明假设一成立(试剂自选)。
实验操作 | 预期现象 | 结论 |
|
| 假设一成立 |
②若假设三成立,请写出生成IO3-的离子方程式 。
(4)该研究小组还进行了对加碘盐中KIO3含量测定的如下实验:
①准确称取加碘盐m g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的KI,再滴入适量的稀硫酸,充分反应,将所得混合液配成250.00mL待测溶液。移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,加几滴淀粉试液,用c mol•L-1 Na2S2O3标准液滴定至终点,重复3次,测得平均值为V mL。
已知:IO3-+ 5I-+6H+ =3H2O+3I2,I2 +2S2O32-=2I-+S4O62-。测定时,判断达到滴定终点的现象为 。由测定数据可求得该样品中含KIO3的质量分数为 (用含m、c、V的代数式表示,Mr(KIO3)=214 )。
②在滴定操作正确无误的情况下,用此种测定方法测得的结果往往偏高,其原因是受空气的影响,请用离子方程式表示产生这一影响的原因 。
(16分)铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质。以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)、重铬酸钠(Na2Cr2O7)的过程如下图所示。
已知:①NaFeO2遇水强烈水解:NaFeO2 + 2H2O=NaOH + Fe(OH)3↓;
②Cr2O72-+ H2O 2CrO42- + 2H+。
请回答:
(1)“焙烧”后的固体产物成分除Na2CrO4、NaFeO2外,还有 (填化学式)
等。写出“焙烧”过程中所发生的氧化还原反应的化学方程式 。
(2)“焙烧”过程中,所产生X气体的电子式为 。
(3)“水浸”步骤中,为了提高浸出率,可采取的措施有(请写出两条): ; 。
(4)滤渣1的主要成分是 。若要进一步分离滤渣2 中的可酸溶成分,请写出酸溶时发生反应的离子方程式 。
(5)含Na2Cr2O7的“混合溶液”经过蒸发并冷却至30~40℃得到的Na2Cr2O7晶体还要进行重结晶,其目的是进一步减少晶体中杂质 (填化学式)的含量。
(6)操作Ⅲ由多步组成,向含Na2Cr2O7的母液中加入KCl固体,最终获得K2Cr2O7晶体的操作依次是 、 、过滤、75%乙醇水溶液洗涤、干燥。
(16分)环境保护是现代的世界性课题,人类已在多方面取得了突破性进展。
(1)连续自动监测氮氧化物(NOx)的仪器——动态库仑仪已获得实际应用。它的工作原理如下图所示。NiO电极上NO发生的电极反应式为 。
(2)使用稀土催化剂有效消除汽车尾气中的NOx、碳氢化合物也已逐渐成为成熟技术。压缩天然气汽车利用这一技术将NOx、CH4转化成无毒物质,相关反应为:
①CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1<0
②CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2<0
③CH4(g) +2NO2(g) N2(g) +CO2(g) +2H2O(g) △H3
则△H3= (用△H1和△H2表示)。
(3)实验室在恒压下,将CH4(g)和NO2(g)置于密闭容器中发生反应③,测得在不同温度、不同投料比时,NO2的平衡转化率如下表:
投料比[n(NO2) / n(CH4)] | 400 K | 500 K | 600 K |
1 | 60% | 43% | 28% |
2 | 45% | 33% | 20% |
①在NO2与CH4反应时,可提高NO2转化率的措施有 (填编号)。
A.增加催化剂的表面积
B.改用高效催化剂
C.降低温度
D.增大压强
E.分离出H2O(g)
F.减小[n(NO2)/n(CH4)]
②400K时,将投料比为1的NO2和CH4的混合气体共0.40mol,充入容 积为2L的装有催化剂的密闭容器中,反应经过5min达到平衡,试计算反应在该温度时的平衡常数。(写出计算过程,计算结果保留三位有效数字)
③若温度不变,在反应进行到10min时将容器的容积快速压缩为1L,请在答题卷表格中画出0min~15min内,容器中CO2物质的量浓度c随时间变化的曲线图。
(4)SNCR是一种新型的烟气脱氮环保技术。在有氧条件下,其脱氮原理是:
NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) △H= -1627.2kJ·mol-1
NO和NH3在Ag2O催化剂表面的反应随温度的变化曲线如右图所示。图中曲线表明,随着反应温度的升高,在有氧的条件下NO的转化率有一明显的下降过程,其原因可能是(回答两条): 。
(16分)酚是一类重要的化工原料,以苯酚为原料可实现阿司匹林等物质的合成。
已知:
(1)化合物A的分子式为 ,其分子中含氧官能团的名称是 。
(2)G的结构简式为 ;⑤的反应条件是 ;⑧的反应类型是 。
(3)阿司匹林与NaOH溶液完全反应的化学方程式为 。
(4)写出符合下列条件的B的任意一种同分异构体的结构简式 。
a.苯环上只有两个取代基;
b.能发生银镜反应;
c.能与NaHCO3溶液反应产生使澄清石灰水变浑浊的气体;
d.分子中苯环上只有2种不同化学环境的氢。
(5)研究人员高效地实现了吲哚化合物与醇类、酚类、CO和O2,在一定条件下直接发生插羰氢酯基化反应。结合反应①,试写出由2-甲基吲哚()合成2-甲基-3-甲酸甲酯吲哚的反应方程式 。