1、
化学与人类社会的生产、生活有着密切联系,下列叙述正确的是
A.新型冠状病毒对高三学子的复习备考造成了较大冲击,质量分数0.5%的过氧乙酸溶液能高效杀死该病毒,在重症隔离病房用过氧乙酸与苯酚溶液混合可以提高消杀效率
B.J—20上用到的氮化镓材料不是合金材料
C.尽量使用含12C的产品,减少使用含13C或14C的产品符合“促进低碳经济的宗旨”
D.汽车尾气中含有氮氧化物是由于石油炼制过程中未除去氮元素
2、
已知研究氮及其化合物的转化对于环境改善有重大意义。
I.已知N2(g) +O2(g)=2NO(g) △H=+180.4 kJ/mol,
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) △H= kJ/mol。
(1)用NH3消除NO污染的反应为:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) △H=_______。则该反应自发进行的条件是______________(填“高温”或“低温”)。
(2)不同温度条件下,NH3与NO的物质的量之比分别为4:1、3:1、1:3,得到NO脱除率曲线如图所示。曲线a中NH3的起始浓度为4×10- 5mol/L,从A点到B点经过2秒,该时间段内NO的脱除速率为_______mg/(L·s),在AB所在的曲线上当温度高于900℃时NO脱除率明显降低的原因是_______________________________________________。
Ⅱ.用活性碳还原法也可以处理氮氧化合物,发生的反应为2CO(g)+ 2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-746.8kJ/mol。
(3)在一恒容绝热的密闭容器中,能表示上述反应达到平衡状态的是_____________(填字母代号)。
A.单位时间内断裂1 mol N≡N键的同时生成2 mol C=O键
B.容器内的总压强保持不变
C.混合气体的密度保持不变
D.c(NO):c(N2):c(CO2)=2:1:2
E.混合气体的平均摩尔质量保持不变
(4)向一恒容密闭容器中充入3mol CO和2mol NO,测得气体的总压为10MPa,在一定温度下开始反应,10 min后达到平衡,测得NO的转化率为75%,该反应的平衡常数KP=____________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅲ.用间接电化学法可对大气污染物NO进行无害化处理,其工作原理如图所示,质子膜允许H+和H2O通过。
(5)写出吸收塔中的离子反应方程式_____________________________________,反应过程中若通过质子交换膜的H+为1 mol时,吸收塔中生成的气体在标准状况下的体积为_____ L。
3、
I.乳酸乙酯(2-羟基丙酸乙酯)常用于调制果香型、乳香型食用和酒用香精。为了在实验室制取乳酸乙酯,某研究性学习小组同学首先查阅资料,获得下列信息:
①部分物质的沸点:
物质 | 水 | 乙醇 | 乳酸 | 苯 | 乳酸乙酯 |
沸点/℃ | 100 | 78.4 | 122 | 80.10 | 154 |
②乳酸乙酯易溶于苯、乙醇;水、乙醇、苯的混合物在64.85℃时,能按一定的比例以共沸物的形式一起蒸发。
该研究性学习小组同学拟采用如图所示(未画全)的主要装置制取乳酸乙酯,其主要实验步骤如下:
第一步:在反应容器中加入0.1 mol无水乳酸、45.0 mL(密度:0.789g/cm3)无水乙醇、一定量的苯和沸石……;装上油水分离器和冷凝管,缓慢加热回流2 h至反应完全。
第二步:将反应容器中液体倒入盛有适量5%Na2CO3溶液的烧杯中,搅拌并分出有机相后,再用水洗。
第三步:将无水CaCl2加入到水洗后的产品中充分静置,过滤、蒸馏,得产品7.08 g。
(1)第一步操作中,还缺少的试剂是______________________;加入苯的目的是_________________;实验过程中,若油水分离器中水层不再增厚,则表明___________________________________。
(2)第二步中证明“水洗”已经完成的实验方案是_______________________________。
(3)本实验制备乳酸乙酯的产率为_________________________。
Ⅱ.磷化铝、磷化锌、磷化钙与水反应产生高毒的PH3气体(熔点为-132℃,还原性强,易自燃),可用于粮食熏蒸杀虫。卫生安全标准规定:当粮食中磷化物(以PH3计)的含量低于0.05m·kg-1时算合格。可用以下方法测定粮食中残留的磷化物含量:
(操作流程)安装吸收装置PH3的产生与吸收转移KMnO4吸收溶液亚硫酸钠标准溶液滴定。
(实验装置)C中盛100 g原粮,D中盛有20.00mL 1.12×10-4 mol·L-1KMnO4溶液(H2SO4酸化)。请回答下列问题:
(4)仪器C的名称是______________;检查整套装置气密性的方法是___________________________________________________________________________。
(5)A中盛装KMnO4,溶液的作用是除去空气中的还原性气体;B中盛装焦性没食子酸的碱性溶液.其作用是______________________________。D中PH3被氧化成磷酸,所发生反应的离子方程式为____________________________________________。
(6)把D中吸收液转移至容量瓶中,加水稀释至250mL,取25.00mL于锥形瓶中,用5.0×10-5 mol·L-1的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液,消耗标准Na2SO3溶液11.00 mL,则该原粮中磷化物(以PH3计)的含量为_________________________mg·kg-1。
4、
有机物A是天然橡胶的单体。有机物F是一种环保型塑料,一种合成路线如图所示:
已知:
①
②+R3-COOH(—R1、—R2、—R3、—R均为烃基)
请回容下列问题:
(1)A用系统命名法命名为__________________________。
(2)A分子与Cl2分子发生1:1加成时,其产物种类有____________种(不考虑立体异构)。
(3)B与足量H2反应后的产物的结构简式为,则B的结构简式为___________________,1个B分子中有________个手性碳原子。
(4)C分子中的官能团名称为_____________________。
(5)写出反应④的化学方程式:______________________________________________________。
(6)G是C的同分异构体,G能发生水解反应和银镜反应,1个G分子中含有2个碳氧双键,则G的可能结构共有___________种(不考虑立体异构)。
(7)设计由有机物D和甲醇为起始原料制备CH3CH2CH(CH3)CH =CHCOOCH3的合成路线______________(无机试剂任选)。
5、
二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含Ce[ CO3]F)为原料制备CeO2的一种工艺流程如图所示:
已知:①Ce4+能与F结合成[CeFx](4-x)+,也能与SO42-结合成[CeSO4]2+;
②在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取,而Ce3+不能;
③Ksp[Ce(OH)3]=1×10-20。
回答下列问题:
(1)Ce[CO3]F中铈元素的化合价为___________,H2O2分子的结构式为____________________。
(2)“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒,其目的是____________________________________。
(3)“萃取”时存在反应:Ce4++n(HA)2Ce·(H2n-4A2n)+4H+。下图所示中,D是分配比,表示Ce(Ⅳ)分别在有机层与水层中存在形式的物质的量浓度之比,即c[Ce·(H2n-4A2n)]与c[(CeSO4)2+]的比值。加入不同量的Na2SO4以改变水层中的c(SO42-),D随起始料液中c(SO42-)变化的原因为__________________________________________________。
(4)“反萃取”中,实验室用到的主要玻璃仪器名称为___________;在H2SO4,和H2O2的作用下CeO2转化为Ce3+。H2O2在该反应中作_________(填“催化剂”“氧化剂”或“还原剂”),每有2molH2O2参加反应,转移电子的物质的量为_____________。为使Ce3+完全沉淀,应加入NaOH调节pH为_________。(溶液中c(Ce3+)小于1.0×10-5mol•L-1时,可认为Ce3+沉淀完全)
(5)“氧化”步骤的化学方程式为_______________________________________________________。
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