(1)用H2O2和H2SO4 的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:Cu(s) +2H+(aq) =Cu2+(aq) +H2(g) △H=64kJ/mol;2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) △H= -196kJ/mol;H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H= -286kJ/mol.在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为___________。
(2)控制其他条件相同,印刷电路板的金属粉末用10℅H2O2和3.0 mol/L的H2SO4混合溶液处理,测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)。
温 度(℃) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
铜平均溶解速率×10-3mol.L-1.min-1 | 7.34 | 8.01 | 9.25 | 7.98 | 7.24 | 6.73 | 5.76 |
当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降,其主要原因是______________。
(3)在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加热,生成CuCl沉淀,制备CuCl的离子方程式是_________________________。
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(6分)某课外活动小组同学用如图装置进行实验,试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应式为 。
总反应的离子方程式为 。
有关上述实验,下列说法正确的是(填序号) 。
①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质相同的状态(质量和浓度均相同)
④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则电路中转移0.2 mol电子
(2)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为
。
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[化学——选修5:有机化学基础]
药物K可用于治疗哮喘、系统性红斑狼疮等。其合成路线如下图所示。
已知:
①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基
②醛能发生羟醛缩合反应,再脱水生成不饱和醛:
③
请回答:
(1)下列说法不正确的是_________________;
A.化合物A能与FeCl3发生显色反应
B.化合物C能够发生银镜反应
C.I转化为J属于加成反应
D.K与足量NaOH溶液反应时,1molK最多可消耗3molNaOH
(2)化合物D的结构简式为_____________________;
(3)E→F的化学方程式为_____________________________________________;
(4)G也可以与环氧丙烷()发生类似反应G+J→K的反应,其生成物的结构简式为_____________________(写一种);
(5)符合下列两个条件的A的同分异构体共有__________种;其中一种结构共具有5种化学环境不同的氢原子,则该物质结构简式为________________;
①能与氯化铁溶液发生显色反应
②1H-NMR谱显示分子中苯环上有两种不同化学环境的氢原子
(6)通常采用有机物H为原料合成有机物I,请设计该合成路线______________________________(用流程图表示,无机试剂任选)。
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[化学——选修3:物质结构与性质]金属钛(Ti)被誉为21世纪金属,具有良好的生物相容性,它兼具铁的高强度和铝的低密度,其单质和化合物具有广泛的应用价值.氮化钛(Ti3N4)为金黄色晶体,由于具有令人满意的仿金效果,越来越多地成为黄金的代替品.以TiCl4为原料,经过一系列反应可以制得Ti3N4和纳米TiO2(如图1).
图中的M是短周期金属元素,M的部分电离能如下表:
I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | |
电离能/kJ•mol﹣1 | 738 | 1451 | 7733 | 10540 | 13630 |
请回答下列问题:
(1)Ti的基态原子外围电子排布式为_____________.
(2)M是_____(填元素符号),该金属晶体的堆积模型为六方最密堆积,配位数为_____。
(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,纳米TiO2催化的一个实例如图2所示.化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子有__ 个,化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对应的元素的电负性由大到小的顺序为________________。
(4)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似,如图3所示,该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm,则该氮化钛的密度为____________________g•cm﹣3(NA为阿伏加德罗常数的值,只列计算式)。该晶体中与N原子距离相等且最近的N原子有__________。
(5)科学家通过X﹣射线探明KCl、MgO、CaO、TiN的晶体与NaCl的晶体结构相似.且知三种离子晶体的晶格能数据如下:
离子晶体 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/kJ•mol﹣1 | 786 | 715 | 3401 |
KCl、CaO、TiN三种离子晶体熔点由高到低的顺序为_____________________.
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碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3,简称DMC),是一种无毒、用途广泛的化工原料,被誉为当今有机合成的“新基石”。
(1)浙江大学用甲醇、CO、O2在常压、70~120℃和催化剂的条件下合成DMC的研究开发。已知:
(ⅰ)CO的标准燃烧热:283.0 kJ•mol﹣1,
(ⅱ)1mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44kJ的热量
(ⅲ)2CH3OH(g)+CO2(g) CH3OCOOCH3(g)+H2O(g) △H=﹣15.5kJ•mol﹣1
则2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g) CH3OCOOCH3(g)+ H2O(l) △H=______.
该反应在常压和70~120℃条件下就能自发反应的原因是___________________.
(2)甲醇和CO2可直接合成DMC:
2CH3OH(g)+CO2(g) CH3OCOOCH3(g)+H2O(g),但由于甲醇转化率通常不会超过1%,因此制约该反应走向工业化生产.
①写出该反应平衡常数表达式:______________________________.
②在恒容密闭容器中发生上述反应,能说明已达到平衡状态的是__________(选填编号)。
A.v正(CH3OH)=2v逆(CO2) B.CH3OCOOCH3与H2O的物质的量之比保持不变
C.容器内气体的密度不变 D.容器内压强不变
③某研究小组在某温度下,在100mL恒容密闭容器中投入2.5mol CH3OH(g)、适量CO2和6×10﹣5 mol催化剂,研究反应时间对甲醇转化数(TON)的影响,其变化曲线如图所示。(计算公式:TON=转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量)在该温度下,最佳反应时间是_____;4~10h内DMC的平均反应速率是_______.
④如果在其它条件不变的情况下,研究反应温度对甲醇转化数(TON)的影响,请在图的坐标系中画出从投入反应物开始,随着反应温度不断升高(不考虑温度对催化剂活性的影响),TON变化的曲线示意图(假设起始温度为T0℃)__________________.
⑤假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高TON值的是______.
A.往反应体系中添加催化剂 B.往反应体系中添加吸水剂
C.从反应体系中分离出CO2 D.扩大容器的体积.
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2-丁烯是石油裂解的产物之一,回答下列问题:
(1)在催化剂作用下,2-丁烯与氢气反应的化学方程式为_____________ ,反应类型为_______。
(2)烯烃A是2-丁烯的一种同分异构体,它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷,则A的结构简式为__________ ;A分子中能够共平面的碳原子个数为_________ ,由A在一定条件下合成高分子化合物的化学方程式为__________________________ 。
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有以下几种物质:①KCl固体 ②SO2气体 ③水银 ④稀盐酸 ⑤冰醋酸 ⑥蔗糖
(1)以上物质中能导电的是________________;
(2)以上物质中属于电解质的是_______________;
(3)以上物质中属于非电解质的是________________;
(4)以上物质中原来不导电但物质溶于水后水溶液能导电的是______________。
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电化学在我们的工业生产、生活中发挥着越来越大的作用。根据题给信息,回答问题:
(1)电化学降解法治理硝酸盐污染的工作原理如图所示。
①A为直流电源的______极。
②Ag-Pt电极发生的电极反应为______。
③当阳极室溶液质量减少45g,则阴极室溶液质量减少__g。
(2)某工业废水中含有一定浓度的Ni2+和Cl-,现采用双膜三室电沉积法回收Ni2+。根据图甲、图乙所给信息回答下列问题:
①交换膜a是____(填“阴离子”“阳离子”)交换膜。
②根据图乙分析,pH过高或过低,镍的回收率都低的原因:_____。
③当浓缩室得到1L0.6mol/L盐酸时,转移电子____mol。
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莫尔法是用硝酸银标准溶液测定卤离子含量的沉淀滴定法。将无水FeCl3与氯苯混合发生反应:2FeCl3 +C6H5Cl 2FeCl3+C6H4C12+HC1↑,将生成的HC1用水吸收,利用莫尔法测出无水FeCl3的转化率,同时得到常用的还原剂FeCl2,按照如图装置,在三颈烧瓶中放入162.5g无水FeCl3与225g氯苯,控制反应温度在130℃下加热3h,冷却、过滤、洗涤、干燥得到粗产品。有关数据如下:
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是________,搅拌器的作用是_______。
(2)反应结束后,还要继续通入N2的目的是__________;仪器c盛装的试剂是________(填序号)。
A.碱石灰 B.浓硫酸 C.无水氯化钙 D.硅胶
(3)如何从滤液中回收过量的氯苯:_____________
(4)下列各装置(盛有蒸馏水)能代替图中虚线框内部分的是_________(填序号)。
(5)将锥形瓶内的溶液稀释至1000mL,从中取10. 00mL,用0. 2000mol·L-1AgNO3溶液进行滴定,以K2CrO4溶液作指示剂,终点现象为______________________
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铬铁矿(FeCr2O4)中含有Al2O3、Fe2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程示意图如下(部分操作和条件略):
(1)铬铁矿(FeCr2O4)改写为氧化物的形式为___________________。
(2)反应①中发生了两个主要反应,其中一个主要反应的化学方程式为4FeCr2O4+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2;另一个主要反应的化学方程式为 ______________________________。
(3)写出反应②中生成固体B的离子方程式为_________________________________。
(4)pH < 5时,发生反应有____________________________________(写离子方程式),Na2Cr2O7 + 2KCl = K2Cr2O7↓+ 2NaCl。
下表是相关物质的溶解度数据:
物质 | 溶解度 ( g / 100 g H2O ) | ||
0℃ | 40℃ | 80℃ | |
KCl | 28 | 40.1 | 51.3 |
NaCl | 35.7 | 36.4 | 38 |
K2Cr2O7 | 4.7 | 26.3 | 73 |
Na2Cr2O7 | 163 | 215 | 376 |
获得K2Cr2O7晶体的操作由多步组成,依次是加入KCl固体、蒸发浓缩、________________、_____________、洗涤、干燥得到晶体。
(5)某种酒精测试仪中,K2Cr2O7在酸性条件下将乙醇氧化为乙酸,自身被还原为三价铬离子,该反应的氧化剂与还原剂的物质的量比为_________________。
(6)含铬废渣(废水)的随意排放对环境有极大危害,电解法是处理铬污染的一种方法,电解时,在阴极区有Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀生成(已知Ksp[Fe(OH)3] = 4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3] = 6.0×10-31)。已知电解后的溶液中c(Cr3+)为3.0×10-5mol/L,则溶液中c(Fe3+)为________________ mol/L。
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