1. 化学与生产、生活 密切相关,背景材料:
① 浙大研制的石墨烯弹性气凝胶(又名碳海棉)入选2013年度世界最轻固体材料;
② 2014年11月上旬北京APEC峰会期间,政府重拳整治雾霾,蓝天重现;
③ 用属铂丝或无锈铁丝可用来进行钠、钾、铜、钡、锶等的焰色反应
④ 瑞典皇家理工学院(KTH)的研究人员已经成功地构建出了一种能使水快速分解的分子催化剂。
下列说法不正确的是( )
3.设NA为阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
①lmolCH3CH2C(CH3)3所含甲基个数为4NA
②2.8g乙烯和2.8g聚乙烯中含碳原子数均为0.2NA
③1.0L1.0mol/LCH3COOH溶液中,CH3COOH分子数为NA
④8.8g乙酸乙酯中含共用电子对数为1.4NA
⑤标准状况下,22.4L乙醇完全燃烧后生成CO2的分子数为2NA
⑥常温常压下,17g甲基(—14CH3)所含的中子数为9NA
⑦标准状况下,11.2L氯仿中含有C—Cl键的数目为1.5NA
⑧lmolC15H32分子中含碳碳键数目为14NA
5.A、B、C、D、E五种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。已知:A和C、B和D分别位于同主族,且B、D质子数之和是A、C质子数之和的2倍。下列说法正确的是( )
7. 在两个固定体积均为1L密闭容器中以不同的氢碳化比充入和,在一定条件下发生反应:2CO2(g)+6H2 (g)C2H4(g)+4H2O(g)△H。 CO2的平衡转化率与温度的关系如下图所示。下列说法正确的是( )
8.一氧化碳是一种用途广泛的化工基础原料。有机物加氢反应中镍是常用的催化剂。但H2中一般含有微量CO会使催化剂镍中毒,在反应过程中消除CO的理想做法是投入少量SO2,为弄清该方法对催化剂的影响,查得资料如下:
则:(1)① 不用通入O2氧化的方法除去CO的原因是___________________________。
② SO2(g) + 2CO(g) = S(s) + 2CO2(g) △H =_________________________。
(2)工业上用一氧化碳制取氢气的反应为:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),已知420℃时,该反应的化学平衡常数K=9。如果反应开始时,在2L的密闭容器中充入CO和H2O的物质的量都是0.60mol,5min末达到平衡,则此时CO的转化率为_________,H2的平均生成速率为_________mol·L-1·min-1。
(3)为减少雾霾、降低大气中有害气体含量, 研究机动车尾气中CO、NOx及CxHy的排放量意义重大。机动车尾气污染物的含量与空/燃比 (空气与燃油气的体积比)的变化关系示意图如图所示,请解释:
①随空/燃比增大,CO和CxHy的含量减少的原因是__________________。
②当空/燃比达到15后,NOx减少的原因可能是_____________。
9.冬日,雪花漫舞,给人带来美的享受,但降雪却会导致道路通行问题。现有一种高速公路 的绿色融雪剂-CMA(醋酸钙、醋酸镁固体的混合物,已知醋酸钙的溶解度随温度上升而下降,醋酸镁的溶解度随温度变化不大),其生产常以白云石(主要成分 MgCO3·CaCO3,含SiO2等杂质)和生物质废液——木醋液(主要成分乙酸,以及少量的 甲醇、苯 酚、焦油等杂质)等为原料,流程如下:
(1)步骤①发生的反应离子方程式为________________________________。
(2)滤渣1的主要成分与NaOH溶液反应的热化学方程式为________________________。
(己知l mol NaOH发生反应时放出热量为QkJ);步骤②所得滤液常呈褐色,分析可知其原因主要是木醋液中含有少量的有色的焦油以及____________。
(3)已知CMA中钙、镁的物质的量之比与出水率(与融雪 效果成正比)关系如图所示,步骤④的目的除调节 n(Ca):n(Mg) 约为____________(选填:A:1:3; B:1:2; C:3:7;D: 2:3)外,另一目的是____________。
(4)步骤⑥包含的操作有____________、过滤、洗涤及干燥。
(5)取akg含MgCO3 ·CaCO3质量分数为b%的白云石,经 过上述流程制备CMA。已知MgCO3·CaCO3的损失率为 c%,步骤④之后到产品CMA的损失率为d%, 则结合(3)可知所得产品质量约为____________kg(请用含相关字母的计算式表达,不必化简)。
10.亚氯酸钠(NaClO2)是重要漂白剂。探究小组开展如下实验,回答下列问题:
实验Ⅰ:制取NaClO2晶体按图装置进行制取。
已知:NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2•3H2O,高于38℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
(1)用50%双氧水配制30%的H2O2溶液,需要的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯外,还需要________(填仪器名称);
(2)装置C的作用是________________________;
(3)装置B内生成的ClO2气体与装置D中混合溶液反应生成NaClO2,生成NaClO2的反应方程式为________________________。
(4)如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是________________;
(5)反应后,经以下步骤可从装置D的溶液获得NaClO2晶体。请补充完整操作iii。
i. 55℃蒸发结晶;
ii.趁热过滤;
iii. ________;
iv.低于60℃干燥,得到成品。
实验Ⅱ:样品杂质分析与纯度测定
(6)上述实验制得的NaClO2晶体中含少量Na2SO4。产生Na2SO4最可能的原因是________;
a. B中有SO2气体产生,并有部分进入D装置内
b. B中浓硫酸挥发进入D中与NaOH中和
c. B中的硫酸钠进入到D装置内
(7)测定样品中NaClO2的纯度。测定时进行如下实验:
准确称一定质量的样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,在酸性条件下发生如下反应:ClO2-+ 4I-+4H+ =2H2O+2I2+Cl-,将所得混合液稀释成100mL待测溶液。
取25.00mL待测溶液,加入淀粉溶液做指示剂,用c mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL(已知:I2 +2S2O32-=2I-+S4O62-)。
①确认滴定终点的现象是________;
②所称取的样品中NaClO2的物质的量为________(用含c、V的代数式表示)。
11.高纯碳酸锰在电子工业中有重要的应用,湿法浸出软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe、Al、Mg等杂质元素)制备高纯碳酸锰的实验过程如下:
(1)浸出:浸出时温度控制在90℃~95℃之间,并且要连续搅拌3小时的目的是_______,植物粉的作用是_______。
(2)除杂:①向浸出液中加入一定量的碳酸锰矿,调节浸出液的pH为3.5~5.5;
②再加入一定量的软锰矿和双氧水,过滤;
③…
操作①中使用碳酸锰调pH的优势是_______;操作②中加入双氧水不仅能将Fe2+氧化为Fe3+,而且能提高软锰矿的浸出率。写出双氧水提高软锰矿浸出率的离子方程式_____________________。
(3)制备:在30 ℃~35 ℃下, 将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中, 控制反应液的最终pH在6.5~7.0,得到MnCO3沉淀。温度控制35 ℃以下的原因是______________;该反应的化学方程式为_____________________;生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是______________。
(4)计算:室温下,Ksp(MnCO3)=1.8×10-11,Ksp(MgCO3)=2.6×10-5 ,已知离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时,表示该离子沉淀完全。若净化液中的c(Mg2+)=10-2mol/L,试计算说明Mg2+的存在是否会影响MnCO3的纯度。