2
c(NH4 )+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c(HCO3 )+c(CO23 )+c(H2S)+c(HS)+c(S)
-
-
+--
C. 0.1 mol·L
-
-1
的(NH4)2CO3和0.1 mol·L
-
-
-1
的NH4HCO3溶液等体积混合:
c(HCO3 )+2c(CO2L1 3 )<0.15 mol·D. 0.4 mol·L
-1
氨水和0.2 mol·L1 NH4HCO3溶液等体积混合:
-
-
-
+
-
c(NH3·H2O)+c(CO2L1+ c (H2CO3)+ c (H) 3 )+c(OH)=0.1 mol·
15. 在体积为2L的恒容密闭容器中,用CO2和H2在催化剂的作用下合成甲醇,CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),将1 mol CO2和3 mol H2在装有催化剂的反应器中反应8小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 反应CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH>0
B. 图中P点所示条件下,延长反应时间能提高CH3OH的产率 C. 图中Q点所示条件下,增加CO2的浓度可提高H2转化率 D. 520℃下,X点所对应甲醇的产率为50%,则平衡常数K=0.15
非选择题(共80分)
16. (12分)氮氧化物是目前的主要空气污染物之一,它的转化和综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。
(1) NO2的消除。可以用碳酸钠溶液来进行吸收,在产生CO2的同时,会生成NaNO2,NaNO2是工业盐的主要成分,在漂白、电镀等方面应用广泛。
①写出碳酸钠溶液消除NO2的化学方程式:______________________________________。 ②
写
出
两
种
能
提
高
NO2
消
除
率
的
措
施
:
____________________________________________。
③经过一系列后续操作可以得到产品NaNO2,但一般会混有一定量________的杂质。
(2) NO的消除。空气中NO主要来自于汽车尾气的排放和硝酸工厂废气的排放,利用强氧化剂过硫酸钠(Na2S2O8)氧化脱除NO可以消除污染,其流程如下:
①
反
应
1
的
离
子
方
程
式
为
________________________________________________________________________。
②反应2中NO2 的初始浓度为0.1 mol·L1,反应为NO2 +S2O28 +2OH?NO3 +
-
-
-
-
-
-
2SO24 +H2O。不同温度下,达到平衡时NO2 的脱除率与过硫酸钠(Na2S2O8)初始浓度的关系如下图所示。
--
图中点a和点b的平衡常数K的大小关系为______________________。判断依据是________________________________________________。
17. (15分)化合物H是合成一种新型抗肿瘤药物的中间体,其合成路线如下:
(1) B中的官能团名称为__________________(写两种)。 (2) F→G的反应类型为______________。
(3) C的分子式为C9H8O2,写出C的结构简式:________________________________。 (4) D的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: ________________________________________________________________________。 ①分子中含有苯环,碱性水解后酸化,一种产物分子是最简单的α—氨基酸。 ②分子中有5种不同化学环境的氢。 (5) 已知:R—Cl +R′—OH――→ R—R′。
Zn
请写出以和CH2=CHCH2Cl为原料制备的合成路线流程图(无机
试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
18. (12分)聚合碱式氯化铁[Fe2(OH)nCl6-n]m(m为聚合度)为无机高分子絮凝剂,广泛应用于水处理。以铁矿石、氧化铁皮或FeCl2为原料,在酸性条件下经氧化、水解、聚合、熟化等步骤,可制得聚合碱式氯化铁。
(1) 钢铁酸洗废液中主要含有FeCl2和HCl,通入空气可制得FeCl3,反应的化学方程式________________________________。 氧化剂NaClO也可以将Fe2氧化成Fe3,但存在的缺点是________________________________。
(2) “氧化”过程中,若盐酸的浓度或投入量增大,除了会降低Fe2的转化率,还可能产生的影响为________________________________。
(3) ①准确称取聚合碱式氯化铁样品1.500 0 g,置于250 mL的锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,迅速加入稍过量的SnCl2溶液(Sn2被Fe3氧化成为Sn4),充分反应后,多余的SnCl2用HgCl2 氧化除去。再加入适量的H2SO4-H3PO4组成的混酸及4~5滴指示剂,用0.020
2330 mol·L1 K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2O27 与Fe反应生成Cr和Fe),消耗
-
+
+
+
-
+
+
+
+
+
+
K2Cr2O7溶液25.00 mL。
②另称取等质量的聚合碱式氯化铁样品溶于水中,配成500 mL溶液,取25 mL溶液于锥形瓶中,用铬酸钾(K2CrO4)溶液作指示剂,用0.050 0 mol·L1AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液8.10 mL。
计算该样品中氯元素和铁元素的质量分数之比w(Cl)∶w(Fe)为________(写出计算过程,结果保留四位有效数字)。
19. (15分)实验室探究制备高锰酸钾的绿色化方案,其实验流程如下:
-
已知:K2MnO4水溶液呈墨绿色,在酸性、中性和弱碱性环境下,MnO24 会发生自身氧化还原(歧化)反应,生成MnO4 和MnO2;部分试剂熔点、分解温度见下表:
-
-
物质 熔点/℃ 分解温度/℃ KOH 406 1 323 KClO3 368 >400 MnO2 —— 530 K2MnO4 —— 190 KMnO4 —— 240 (1) 在强碱性条件下,MnO2与KClO3共熔可制得K2MnO4,其化学方程式为______________________。投料的顺序为先加入KOH和KClO3混合均匀,待小火完全熔融,再加入MnO2,迅速搅拌。不能先将KClO3与MnO2混合的原因是________________________。
(2) 溶解后所得溶液转入三颈瓶中,趁热滴入6 mol·L图所示的装置中进行歧化。
-1
的乙酸,调节pH≈10,在如下
①
该
步
骤
中
如
果
pH
控
制
过
高
,
可
能
会
导
致
______________________________________________。
②判断三颈瓶中K2MnO4完全反应的实验方法是:用玻璃棒蘸取溶液点在滤纸上,若观察到______________________________________,表示MnO24 已完全反应。
(3) 从提高原料利用率的角度分析,本实验流程的优点是________________________________。
(4) 设计以滤液为原料,制取
KMnO4晶体的实验方案:
-
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(已知KMnO4在水溶液中,90℃以上开始分解。实验中必须使用的设备:蒸发皿、恒温水浴槽、恒温干燥箱)。
20. (14分)实验室可由V2O5、N2H4·2HCl、NH4HCO3为原料制备NVCO,若反应后废液中的NH4 排入水中,则过量的氮元素会使水体富营养化。此外考虑到其他污染源,污水一般还会含有NH3、NO2 、NO3 等。
(1) 已知NVCO化学式可表示为(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O,由常温下逐渐升温的过程中会发生分解。已知起始状态到A点是失去了部分结晶水,B点对应的物质是钒的氧化
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