苯胺是染料工业的重要原料，因其毒性强，在环境中对苯胺类化合物应严格控制排放。下 列关于苯胺...

苯胺是染料工业的重要原料，因其毒性强，在环境中对苯胺类化合物应严格控制排放。下 列关于苯胺（C6H5NH2)结构和性质的说法中不正确的是

A. 碳原子和氮原子均采取Sp2杂化　　 B. 分子中既有键又有 键

C. 能发生加成反应和取代反应　　 D. 既能与盐酸反应，又能被氧化

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[实验化学]对氨基苯磺酸是制取染料和一些药物的重要中间体，可由苯胺磺化得到。

已知：100 mL水在20℃时可溶解对氨基苯磺酸1.08 g，在100℃时可溶解6.67 g。

实验室可用苯胺、浓硫酸为原料，利用右图所示实验装置合成对氨基苯磺酸。实验步骤如下：步骤1：在一个250 mL三颈烧瓶中加入10 mL苯胺及几粒沸石，将三颈烧瓶放在冰水中冷却，小心地加入18 mL浓硫酸。在三颈烧瓶的两个瓶口上分别装冷凝管、温度计，另一个没有使用的瓶口用塞子塞紧。将三颈烧瓶置于油浴中缓慢加热至170～180℃，维持此温度2～2.5小时。

步骤2：将反应产物冷却至约50℃后，倒入盛有100 mL冷水的烧杯中，用玻璃棒不断搅拌，促使对氨基苯磺酸晶体析出。用该烧杯中的少量冷水将烧瓶内残留的产物冲洗到烧杯中，抽滤，用少量冷水洗涤，得到对氨基苯磺酸粗产品。

步骤3：将粗产品用沸水溶解，冷却结晶，抽滤，收集产品，晾干可得纯净的对氨基苯磺酸。

（1）实验装置中冷凝管由　　 　　　　　　　 　　 处（填“a”或“b”）通入冷凝水。

（2）步骤1油浴加热的优点有　　　 　　　　　　　 。

（3）步骤2中用玻璃棒不断搅拌可促使对氨基苯磺酸晶体析出的理由是　　 　　　　　　 　 ，用少量冷水洗涤的目的是　 　　　　　　 　 。

（4）步骤2和3均进行抽滤操作，在抽滤完毕停止抽滤时，应注意先拆下连接泵和吸滤瓶的橡皮管，然后关闭水龙头，其目的是　　 　　　　　　　　 　　 。

（5）步骤3中若溶液颜色过深，可用　　　 　　　　　　 进行脱色处理。

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有“退热冰”之称的乙酰苯胺具有退热镇痛作用，是较早使用的解热镇痛药，纯乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶，不仅本身是重要的药物，而且是磺胺类药物的原料，可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。实验室用苯胺与乙酸合成乙酰苯胺的反应和实验装置如图(夹持及加热装置略)：

+CH3COOH+H2O

注：①苯胺与乙酸的反应速率较慢，且反应是可逆的。

②苯胺易氧化，加入少量锌粉，防止苯胺在反应过程中氧化。

③刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏，用于沸点差别不太大的混合物的分离。

可能用到的有关性质如下：(密度单位为g/cm3)

合成步骤：

在50mL圆底烧瓶中加入10mL新蒸馏过的苯胺和15mL冰乙酸(过量)及少许锌粉(约0.1g)。用刺形分馏柱组装好分馏装置，小火加热10min后再升高加热温度，使蒸气温度在一定范围内浮动1小时。在搅拌下趁热快速将反应物以细流倒入100mL冷水中冷却。待乙酰苯胺晶体完全析出时，用布氏漏斗抽气过滤，洗涤，以除去残留酸液，抽干，即得粗乙酰苯胺。

分离提纯：

将粗乙酰苯胺溶于300mL热水中，加热至沸腾。放置数分钟后，加入约0.5g粉未状活性炭，用玻璃棒搅拌并煮沸10min，然后进行热过滤，结晶，抽滤，晾干，称量并计算产率。

(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性，实验中要在__内取用，加入过量冰醋酸的目的是__。

(2)反应开始时要小火加热10min是为了__。

(3)实验中使用刺形分馏柱能较好地提高乙酰苯胺产率，试从化学平衡的角度分析其原因：__。

(4)反应中加热方式可采用__(填“水浴”“油浴”或"直接加热”)，蒸气温度的最佳范围是__(填字母代号)。

a．100~105℃　　　　 b．117.9~184℃　　　　 c．280~290℃

(5)判断反应基本完全的现象是__，洗涤乙酰苯胺粗品最合适的试剂是__(填字母代号)。

a．用少量热水洗　　　　　　　　　　 b．用少量冷水洗

c．先用冷水洗，再用热水洗　　　　 d．用酒精洗

(6)分离提纯乙酰苯胺时，在加入活性炭脱色前需放置数分钟，使热溶液稍冷却，其目的是__，若加入过多的活性炭，使乙酰苯胺的产率__(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(7)该实验最终得到纯品7.36g，则乙酰苯胺的产率是__%(结果保留一位小数)。

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乙醛是一种重要的烃类衍生物，广泛应用于纺织、医药、化纤、染料和食品工业。

(一)以乙烯和氧气（或空气）为原料，在由PdCl2、CuCl2、盐酸组成的催化剂水溶液中，进行液相氧化生产乙醛，工业上一般控制反应温度在120~130℃，压强在300~350KPa。又称Wacker法。其反应式为：

主反应：CH2═CH2(g) +O2(g) CH3CHO(g)　　　　　　 ΔH＝－243.2 kJ·mol－1

副反应：CH2═CH2(g) + O2(g) CO2(g)＋H2O(g)　　 ΔH＝－705.5kJ·mol－1

(1)已知：水的汽化热是44.0 kJ·mol－1，请计算乙烯的燃烧热：ΔH =__________ kJ·mol－1

汽化热：在标准大气压(101KPa)下，使1mol物质在一定温度下蒸发所需要的热量。

(2)Wacker法乙烯氧化制乙醛过程，按照以下机理进行：

①乙烯羰基化反应：_____________________________

②金属钯的再氧化反应：Pd + 2CuCl2 = PdCl2 + 2CuCl

③氯化亚铜的氧化反应：2CuCl + O2 + 2HCl = 2CuCl2 + H2O

请写出①的反应方程式__________________________。

(3)下列有关说法正确的是_______________　　

A．Wacker法制乙醛反应中，氯化钯是反应催化剂，氯化铜的作用是使催化剂再生，没有氯化铜的存在，就不能完成此催化过程。

B．工业上采用的原料气中乙烯大量过量，并有大量未反应的乙烯气要循环使用，这样可提高乙烯利用率，同时原料气中加入CO2有利于提高乙醛选择性。

C．原料气中乙烯大量过量的原因可能是为了让乙烯的体积分数处在爆炸极限范围之外，以避免危险的发生。

D．乙烯氧化生成乙醛的反应是在气-液相中进行的，加压和升温都有利于提高乙烯和氧在液体中的溶解度，加快反应速率。

(4)控制反应条件在120~130℃和300~350KPa，原料气的体积比是V(C2H4):V(O2)：V(CO2):V(N2) = 15：10.5：9.5：65，以一定流速通入催化剂水溶液中，一段时间后反应达平衡，测得乙烯的体积分数是0.1，氧气的体积分数是0.05，如果充入100mol原料气，请计算反应达平衡时，n(CH3CHO) =

___________ mol。(不考虑HCl的挥发)

(二)实际工业生产要求有较高产量，速率不能太低，转化率尽可能大，所以应尽量使平衡正向移动。

(1)可逆反应：aA＋bB rR +s S ，对反应物A，净反应速率为rA = r正(XA) – r逆(XA)，XA为反应物A的转化率，图a表示反应物A的转化率和A的净反应速率与温度(T)的关系图。图a分析可知，在相同温度下，净反应速率为________时，XA最大（从“r=0、r1、r2、r3、r4”选填）；由图a判断该反应是__________反应（填“吸热”或“放热”），并简述原因__________。

(2)请在图a中绘制：在不同r下，符合工业生产要求的最佳温度__________。

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硫酸是一种重要的工业原料，广泛应用于炼油、冶金、染料等工业中。硫酸性质是中学化学学习的重点。

请回答下列问题：

（1）写出中学化学中利用物质与浓硫酸共热产生不同类别的两种气体的名称：___、___。

（2）浓硫酸脱水性实验教材中如下操作：取20g蔗糖置200mL烧杯中，加2mL水，搅拌均匀。再加入20mL98%的浓硫酸，迅速搅拌，静置。实验中，生产大量含SO2、CO2等混合气体。写出产生该混合气体的化学方程式：___。

（3）有学生改进了浓硫酸的脱水性实验（装置如图）：

实验准备就绪后，加入浓硫酸，迅速搅拌后用去底可乐瓶罩上，观察现象。除看到烧杯中白色蔗糖颜色变深，体积膨胀，有气体产生外，还可看到哪些现象？___。

（4）图中，仪器a、b的名称分别是___、___；其中，仪器b常用于操作___（填一种物质提纯操作）。

（5）有学生为了确定浓硫酸使蔗糖脱水过程中产生SO2、CO2气体，请选用上述装置（可重复使用）设计实验，将它们的编号填入方框，并将装置内所放的化学药品填入括号内___。

（浓硫酸，蔗糖）________________________。

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来源于电镀、冶金等行业的含六价铬(含Cr2O72-或CrO42-)废水具有很强的生物毒性，因此，含铬废水必须严格控制六价铬的质量浓度，达标后才能允许排放。一种处理含铬酸性废水的工艺如图所示：

回答下列问题：

（1）去除铁屑表面油污的方法是__。

（2）酸性环境中，废水中主要存在大量Cr2O72-和少量CrO42-，原因是__(用化学用语和文字表述解释)。

（3）向“铁屑滤池"中加入碳粒料的作用是__；“铁屑滤池”中存在的Fe2+可将Cr2O72-还原，该反应的离子方程式为__。

（4）向“反应池"中加入NaOH使Cr3+沉淀，池中存在沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq)。已知：某离子浓度小于等于10-5mol·L-1时视为完全沉淀；常温下，Ksp[Cr(OH)3]=10-32。常温下，欲使废水中Cr3+完全沉淀，则溶液的pH至少应为__。

（5）①参照上述工艺流程知，也可采用电解原理处理含铬酸性废水，画出电解池的装置示意图并标出电极和电解质溶液的名称___(可选电极：Fe和石墨)。

②上述装置中，阳极的电极反应式为__。

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化学与社会、科学、技术、环境等有密切关系。下列说法不正确的是

A．司母戊鼎、定远舰甲板、有机玻璃等原材料属于合金

B．氯气是塑料、合成橡胶、合成纤维、农药、染料及药品的重要原料

C．工业上生产玻璃、水泥、漂白粉均需要用石灰石为原料

D．用浸泡过溴的四氯化碳溶液的硅藻土吸收水果产生的乙烯以达到保鲜目的

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（13分）钠、钾的碘化物在生产和科学实验中有十分重要的应用。工业利用碘、NaOH和铁屑为原料可生产碘化钠，其生产流程如下：

（1）NaOH溶液和碘反应时需要严格控制温度，如果温度过低，会生成碘的低价副产品NaIO。若NaOH溶液和碘反应时所得溶液中与IO－的物质的量之比为1 ：1，则该反应的离子方程式为______________。

（2）生产流程中加入过量铁屑的目的是_____________，过滤所得固体中除剩余铁屑外，还有红褐色固体，则加入铁屑时发生反应的化学方程式是_________________________。

（3）溶液2中除含有H＋外，一定含有的阳离子是_____________；试设计实验证实该金属阳离子的存在__________________________。

（4）溶液2经一系列转化可以得到草酸亚铁晶体（FeC2O4·2H2O），称取3．60 g草酸亚铁晶体（相对分子质量是180）用热重法对其进行热分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示：

①分析图中数据，根据信息写出过程Ⅰ发生的化学方程式_______________________。

②300℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物，试通过计算确定该氧化物的化学式__________________。

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[化学一选修3:物质结构与性质](15分）

一水硫酸四氨合铜（II)(化学式为是一种重要的染料及农药中间体。某学习小组以孔雀石（主要成分为Cu₂(OH)₂CO₃,含少量Fe₂O₃和SO₂杂质）为原料制备该物质的流程如下：

请回答：

(1) 沉淀A的晶体中最小环上的原子个数为______，气体C分子中键和键的个数比为______

(2) 溶液D的溶质阴离子的空间构型为______，其中心原子的杂化轨道类型为______

(3) MgO的熔点高于CuO的原因为____________

(4) 画出一水硫酸四氨合铜（II)中配离子的配位键____________。

(5)湿法炼铜就是利用溶液D制得铜单质，铜单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示， 其晶胞如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。

①铜单质晶体中原子的堆积方式为____________，晶胞中Cu原子的配位数为______

②若Cu原子半径为acm，则Cu单质晶体的密度为______g/cm³(只列出计算式，阿伏加德罗常数的值为N_A)。

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