第二部分(非选择题 共58分)
15.(17分)高分子P的合成路线如下: 过量CH3OH A Cl2 ① A B一定条件 ② 脱氢 C催化剂 △ H一定条件 ⑦高分子P
D 浓硫酸,△
③
E一定条件 ④
F⑤G⑥ CH3OH 已知:
① ②
(1)A为乙烯,反应①的反应类型为 。
(2)C的分子式是C2H6O2,是汽车防冻液的主要成分。反应②的试剂和反应条件是
。
(3)D的分子式是C6H6O4,是一种直链结构的分子,核磁共振氢谱有3种峰。D中含有的官能团
是 。
(4)F的结构简式是 。 (5)反应⑥的化学方程式是 。 (6)反应⑦为缩聚反应,反应⑦的化学方程式是
。
(7)G的一种同分异构体G’为甲酸酯、核磁共振氢谱有3种峰且1mol 该有机物酸性条件下水解产物能与2 mol NaOH反应。G’的结构简式为 。
(8)以对二甲苯、甲醇为起始原料,选用必要的无机试剂合成G,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。
16.(7分)煤燃烧产生的烟气含有的SO2,是大气主要污染物之一。减少煤燃烧对大气造成的污染,应从多方面采取措施。
(1)在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。
① 一种烟气脱硫技术是向煤中加入适量石灰石,可大大减少燃烧产物中SO2的含量,最后生成CaSO4,该反应的化学方程式为
。
② 煤炭中以FeS2(铁元素为+2价)形式存在的硫,可以采用微生物脱硫技术脱去,其原理如图所示:
FeS2
在微生物作用下
O2/H2O
Fe2+ 、SO42- 在微生物作用下
O2/H+
Fe3+ 、 SO42-
1mol FeS2完全转化为Fe3+ 和SO42-时,FeS2与O2物质的量之比为
。
(2)燃煤后烟气脱硫方法之一是利用天然海水的碱性吸收烟气中SO2并转化为无害的SO42-,其流程的示意图如下:
① 海水中碳元素主要以HCO3的形式存在。用离子方程式表示海水呈碱性的原因: 。
② 研究表明,进入吸收塔的海水温度越低,SO2的脱除效果越好,主要原因是 。
③ 从吸收塔排出的海水呈酸性,并含有较多的HSO3,排入曝气池进行处理时,需要鼓入大量空气。空气的作用是 。
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-
17.(8分)游离态的氮经一系列转化可以得到硝酸,如下图所示。
H2O O2 O2
N2 NH3 NO NO2 HNO3 (1)NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是
。 (2)2NO(g) + O2(g)
2NO2(g) 是制造硝酸的重要反应之一。在800℃时,向容积为1 L的
密闭容器中充入0.010 mol NO和0.005 mol O2,反应过程中NO的浓度随时间变化如下图所示。
① 2 min内,v(O2) = mol/(L·min) ② 800℃时,该反应的化学平衡常数数值为 。 ③ 已知:ⅰ.
ⅱ. N2(g) + 2O2(g) === 2NO2(g) ΔH = + 68 kJ·mol1
结合热化学方程式,说明温度对于NO生成NO2平衡转化率的影响: 。
(3)电解法处理含氮氧化物废气,可以回收硝酸。实验室模拟电解法吸收NO,装置如图所示 (均为石墨电极)。 请写出电解过程中NO 转化为硝酸的电极反应式:
。
-
18.(12分)含有K2Cr2O7的废水具有较强的毒性,工业上常用钡盐沉淀法处理含有K2Cr2O7的废水并回收重铬酸,具体的流程如下:
已知:CaCr2O7、BaCr2O7易溶于水,其它几种盐在常温下的溶度积如下表所示。 (1)
物质 溶度积 CaSO4 CaCrO4 ?22.30?10 BaCrO4 BaSO4 9.1?10?6 1.17?10?10 1.08?10?10 用离子方程式表示K2Cr2O7溶液中同时存在K2CrO4的原因(将离子方程式补充完整):
2?1 Cr2O7 ? _________?2? CrO4? _________
(2)向滤液1中加入BaCl2?2H2O的目的,是使CrO2-4从溶液中沉淀出来。 ① 结合上述流程说明熟石灰的作用:
______________________________________________________。
② 结合表中数据,说明选用Ba2?而不选用Ca2?处理废水的理由:
______________________________________________________。
? ③ 研究温度对CrO2实验结果如下:在相同的时间间隔内,不同温度下CrO2-4沉淀效率的影响。4???固体2 中CrO24的量?100%的沉淀率?沉淀率??, 2?滤液1 中CrO的量?4?如右图所示。
2?2?已知:BaCrO4?s??Ba?aq??CrO4?aq? ?H?0
CrO2-4的沉淀效率随温度变化的原因是
____________________________________。
(3)向固体2中加入硫酸,回收重铬酸。
① 硫酸浓度对重铬酸的回收率如下图(左)所示。结合化学平衡移动原理,解释使用0.450 mol/L的硫酸时,重铬酸的回收率明显高于使用0.225 mol/L的硫酸的原因: 。
② 回收重铬酸的原理如上图(右)所示。当硫酸浓度高于0.450 mol/L时,重铬酸的回收率没有明显变化,其原因是_________________________________。 (4)综上所述,沉淀BaCrO4并进一步回收重铬酸的效果与_______有关。
19.(14分)某实验小组同学设计实验,完成了Cu和FeCl3溶液的反应,在检验反应后的溶液中是否存在Fe3+时发现实验现象出乎预料,并通过实验进行探究。 实验I: 实验现象
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