非选择题
16.(12分)实验室用氧化锌矿粉(主要含ZnO、FeCO3、CuO等)制备碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3],并将其用于合成氨工艺脱硫研究。 50%~60%H2SO4氧化锌矿酸浸XKMnO4溶液Zn除铁除铜(NH4)2CO3溶液调pH=6.0~6.5过滤滤液Zn2(OH)2CO3调pH=5.4Fe(OH)3、MnO2滤渣 ⑴ “酸浸”时保持H2SO4过量的目的是 ▲ 。 ⑵已知:Mn2+开始沉淀的pH=8.1。
①写出加入KMnO4溶液除铁的离子方程式: ▲ 。
②流程中调节pH=5.4所加试剂X为 ▲ (填化学式);试剂X、KMnO4溶液加入顺序能否互换?请判断并说明理由 ▲ 。
⑶上述流程中的“滤液”可以用作化肥,该滤液的主要成分为 ▲ (填化学式)。 ⑷ 合成氨原料气脱硫原理如图,碱式碳酸锌吸收硫化氢的化学方程式为 ▲ 。
Zn2(OH)2CO3悬浊液 吸收脱硫?? ZnS含H2S的合成氨原料气合成氨原料气
(15分)福酚美克是一种影响机体免疫力功能的药物,可通过以下方法合成: 17.
COOCH3 H3CH3CCOCH3OCH3COOCH3 CH2OHKBH4-MgCl2 CrO3OHOHACHO CH3OCCH3BH2N—CHCNNaCNNH3 OCH3OCCH3CH2N—CHCOOH OH2N—CHCNHI控制pHC OODCCH3CH3OOECH3CH3FH2SO4OH控制pHOHOHOH福酚美克
⑴ B中的含氧官能团有 ▲ 和 ▲ (填名称)。 ⑵ C→D的转化属于 ▲ 反应(填反应类型)。
⑶ 已知E→F的转化属于取代反应,则反应中另一产物的结构简式为 ▲ 。
⑷ A(C9H10O4)的一种同分异构体X满足下列条件: Ⅰ.X分子有中4种不同化学环境的氢。 Ⅱ.X能与FeCl3溶液发生显色反应。 Ⅲ.1mol X最多能与4 mol NaOH发生反应。 写出该同分异构体的结构简式: ▲ 。 ⑸ 已知:
R1R2C=CR3①O3R1C=O--------→+R3CHO,根据已有知识并结合相关信息,写
H②Zn/H2OR2OHN—CHCnOHH[ ] CH2CH2Cl出以 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如下: CH3CH2Br
NaOH溶液△CH3CH2OH
CH3COOH浓H2SO4 △CH3COOCH2CH3
18.(12分)钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。
⑴CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni均为+2)可用作H2O2分解的催化剂,具有较高的活性。 ①该催化剂中铁元素的化合价为 ▲ 。
②图1表示两种不同方法制得的催化剂CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。由图中信息可知: ▲ 法制取得到的催化剂活性更高;Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是 ▲ 。
⑵ 草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。下图2为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空
气中受热的质量变化曲线,曲线中300℃及以上所得固体均为钴氧化物。
① 通过计算确定C点剩余固体的化学成分为 ▲ (填化学式)。试写出B点对应的物质与O2在225℃~300℃发生反应的化学方程式: ▲ 。
H2O2分解的相对初始速率43210■▲0.2■▲0.418.3●■▲■▲固体残留的质量/g■微波水热法▲常规水热法16128A(150℃,14.70g)●●B(225℃,14.70g)●C(300℃,8.03g) 150 300 450 600 750 9000.60.8x
温度/℃
图1 图2
② 取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为+2、+3),用480
mL 5 mol/L盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48 L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比。
19.(15分)目前,回收溴单质的方法主要有水蒸气蒸馏法和萃取法等。某兴趣小组通过查阅相关资料拟采用如下方案从富马酸废液(含溴0.27%)中回收易挥发的Br2:
CCl4富马酸废液(含Br-)电解操作X水相20%NaOH反萃取有机相浓硫酸酸化?Br2
⑴ 操作X所需要的主要玻璃仪器为 ▲ ;反萃取时加入20%的NaOH溶液,其离子方程式为 ▲ 。
⑵ 反萃取所得水相酸化时,需缓慢加入浓硫酸,并采用冰水浴冷却的原因是 ▲ 。 ⑶ 溴的传统生产流程为先采用氯气氧化,再用空气水蒸气将Br2吹出。与传统工艺相比,萃取法的优点是 ▲ 。
⑷ 我国废水三级排放标准规定:废水中苯酚的含量不得超过1.00mg/L。实验室可用一定浓度的溴水测定某废水中苯酚的含量,其原理如下:
Br OH+ 3Br2BrOH+ 3HBr Br① 请完成相应的实验步骤:
步骤1:准确量取25.00mL待测废水于250mL锥形瓶中。
步骤2:将4.5 mL 0.02mol/L溴水迅速加入到锥形瓶中,塞紧瓶塞,振荡。 步骤3:打开瓶塞,向锥形瓶中加入过量的0.1mol/L KI溶液,振荡。
步骤4: ▲ ,再用0.01 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗 Na2S2O3溶液15 mL。(反应原理:I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6) 步骤5:将实验步骤1~4重复2次。 ② 该废水中苯酚的含量为 ▲ mg/L。
③ 步骤3若持续时间较长,则测得的废水中苯酚的含量 ▲ (填“偏高”、“偏低”
或“无影响”)。
20.(14分) 氮、磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用。
⑴ 某课外学习小组欲制备少量NO气体,写出铁粉与足量稀硝酸反应制备NO的离子方程式: ▲ 。
⑵ LiFePO4是一种新型动力锂电池的电极材料。
①右图为某LiFePO4电池充、放电时正极局部放大示意
图,写出该电池放电时正极反应方程式: ▲ 。
②将LiOH、FePO4·2H2O(米白色固体)与还原剂葡萄糖
按一定计量数混合,在N2中高温焙烧可制得锂电池
正极材料LiFePO4。焙烧过程中N2的作用是 ▲ ;实验室中以Fe3+为原料制得的FePO4·2H2O有时显红褐色,FePO4·2H2O中混有的杂质可能为 ▲ 。
⑶ 磷及部分重要化合物的相互转化如右图所示。 ① 步骤Ⅰ为白磷的工业生产方法之一,反应在
1300℃的高温炉中进行,其中SiO2的作用是用于造渣(CaSiO3),焦炭的作用是 ▲ 。
② 不慎将白磷沾到皮肤上,可用0.2mol/L CuSO4
溶液冲洗,根据步骤Ⅱ可判断,1mol CuSO4所能氧化的白磷的物质的量为 ▲ 。
磷灰石Ca3(PO4)2CuSO4溶液SiO2焦炭COⅠCaSiO3白磷ⅡCa(OH)2溶液ⅢLiFePO4 -Li+ 充电+Li+ 放电FePO4 H3PO4Cu3PP4 ③ 步骤Ⅲ中,反应物的比例不同可获得不同的产物,除Ca3(PO4)2外可能的产物还有
▲ 。
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