金属钛对人体无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起,有“生物金属”之称。下列有关48Ti和50Ti的说法正确的是( )
A. 48Ti和50Ti的质子数相同,是同一种核素
B. 48Ti和50Ti的质量数不同,属于两种元素
C. 48Ti和50Ti的质子数相同,互称同位素
D. 48Ti和50Ti的质子数相同,中子数不同,互称同素异形体
[化学——选修5有机化学基础]
M是一种重要材料的中间体,结构简式为:。合成M的一种途径如下:
A~F分别代表一种有机化合物,合成路线中的部分产物及反应条件已略去。
已知:①Y的核磁共振氢谱只有1种峰;
②RCH=CH2 RCH2CH2OH;
③两个羟基连接在同一个碳原子上不稳定,易脱水。
请回答下列问题:
(1)D中官能团的名称是 ,Y的结构简式是 。
(2)步骤①的反应类型是 。
(3)下列说法不正确的是 。
a.A和E都能发生氧化反应 b.1 molB完全燃烧需6 mol O2
c.C能与新制氢氧化铜悬浊液反应 d.1 molF最多能与3 mol H2反应
(4)步骤⑦的化学反应方程式是 。
(5)M经催化氧化得到X(C11H12O4),X的同分异构体中同时满足下列条件的结构简为 。
a.苯环上只有两个取代基,苯环上的一氯代物有2种
b.水解只生成芳香醇和二元酸,且二元酸的核磁共振氢谱只有2种峰
[化学——选修5物质结构与性质]
硼及其化合物在工业上有许多用途。工业上以铁硼矿为原料制备硼酸,铁硼矿含有Mg、Fe、Ca、Al、B、O等多种元素,它的主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4。
(1)基态铁原子的外围电子层排布为 ,该元素位于元素周期表中的第 族,在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在,其中 更稳定。
(2)以硼酸为原料可制得NaBH4, B原子的杂化方式为 。
(3)工业上冶炼铝不用氯化铝,因为氯化铝易升华,其双聚物Al2Cl6结构如图所示。1mol该分子中含 个配位键,该分子 (填“是”或“不是”)平面型分子。
(4)依据第二周期元素第一电离能的变化规律,参照图中B、C、O、F元素的位置,用小黑点表示N元素的相对位置。
(5)Al单质为面心立方晶体,其晶体参数a=0.405nm,列式表示Al单质的密度: g·cm-3。
Ⅰ.工业上制取硝酸的主要流程图如下图1:
(1)工业合成氨的原料是N2和H2。装置A的名称是 ;其中N2可从空气中分离出来,方法是先将空气 ,然后 即可得到;H2可以水和天然气为原料在催化剂作用下高温制取,其化学方程式为 。
(2)在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)来实现。已知1100 K时该反应的平衡常数K=0.64,若要使CO的转化率超过80%,则起始物中c(H2O)∶c(CO)不低于 。
Ⅱ.利用石灰乳来除去硝酸工业的尾气(含NO、NO2),既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如上图2。已知NO和NO2按1:1通入碱液中生成亚硝酸盐。
(1)上述工艺中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是 ;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是 (填化学式)。
(2)该工艺需控制NO 和NO2 物质的量之比接近1:1。若n(NO):n(NO2)>1:1,则会导致 ;若n(NO):n(NO2)<1:1,则会导致 。
研究含氮污染物的治理是环保的一项重要工作。合理应用和处理氮的化合物,在生产生活中有重要意义。
I.污染物SO2、NOx经O2预处理后用CaSO3悬浊液吸收,可减少尾气中SO2、NOx的含量。T℃时,O2氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为:
(1) T℃时,反应3NO(g)+O3(g)3NO2(g)的△H= kJ·mol-1。
(2) T℃时,将0.6 mol NO和0.2 molO3气体充入到2L固定容积的恒温密闭容器中,NO的浓度随反应时间的变化如图1所示。
① T℃时,反应3NO(g) +O3 (g) 3NO2 (g)的平衡常数K= 。
② 不能说明反应达到平衡状态的是 (填写字母)。
A.气体颜色不再改变 B.气体的平均摩尔质量不再改变
C.气体的密度不再改变 D.单位时间内生成O3和NO2物质的量之比为1∶3
II.NO2的二聚体N2O4是火箭中常用氧化剂。完成下列问题:
(3) 如图2所示,A是由导热材料制成的恒容密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊。关闭K2,将各1 molNO2通过K1、K3分别充入真空A、B中,反应起始时A、B的体积相同均为aL(忽略导管中的气体体积)。
① 容器A中到达平衡所需时间ts,达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍,则平均化学反应速率v(NO2)= 。
② 平衡后在A容器中再充入0.5 mol N2O4,则重新到达平衡后,平衡混合气中NO2的体积分数(填“变大”、“变小”或“不变”) 。
③ 在②平衡后,打开K2,重新到达新平衡,B气囊的体积为0.8aL,则在打开K2之前,气囊B的体积为 L。
氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,是一种白色粉末;微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸。工业上采用如下工艺流程,从某酸性废液(主要含Cu2+、Fe3+、 H+、Cl-)中制备氯化亚铜。
请回答下列问题:
(1)写出步骤①中发生的两个主要反应的离子方程式: 。
(2)步骤②的操作名称是: 。
(3)步骤④中所加物质X为: 。
(4)步骤⑤的操作是: 。
(5)步骤⑥应调节溶液pH呈酸性,且用乙醇洗涤CuCl晶体,目的是: 。
(6)在CuCl的生成过程中,可以循环利用的物质是 ,理论上 (填“是”或“不”)需要补充(不考虑调节等消耗);理由是 。
(7)工业上还可以采用以碳棒为电极电解CuCl2溶液得到CuCl。电解CuCl2溶液,阴极上发生的电极反应式是 。