C.每个Na2O2中含有2个钠离子,1个过氧根离子,所以0.1mol Na2O2晶体中含有0.3molNA个离子,故C正确;
D.铝跟氢氧化钠溶液反应生成lmol氢气时转移2mol电子,所以转移的电子数为2NA,故D错误; 答案选C。
15.我国科学家设计的人工光合“仿生酶—光偶联”系统工作原理如图。下列说法正确的是( )
A.总反应为6CO2+6H2OB.转化过程中仅有酶是催化剂
C6H12O6+6O2
C.能量转化形式为化学能→光能
D.每产生1 molC6H12O6转移H+数目为12NA 【答案】A 【解析】 【详解】
A.根据图示可知:该装置是将CO2和H2O转化为葡萄糖和氧气,反应方程式为:6CO2+6H2O
C6H12O6+6O2,A正确;
B.转化过程中有酶、光触媒作催化剂,B错误; C.能量转化形式为光能→化学能,C错误;
D.每产生1 molC6H12O6转移H+数目为24NA,D 错误; 故合理选项是A。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.银铜合金广泛用于航空工业,从银铜合金的切割废料中回收银并制备透明半导电薄膜材料(CuAlO2)的工艺如下:
注:Al(OH)3和Cu(OH)2分解的温度分别为450℃和80℃。
(1)加快渣料(含少量银)溶于稀H2SO4的速率的措施有_______(写出一种)。
(2)滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,写出滤渣A中银与稀HNO3反应的化
学方程式为_______。
(3)煮沸CuSO4混合溶液的过程中,得到固体B,则固体B的成分为_______;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量和防止滴加时NaOH的量局部过大,可防止加入NaOH的量局部过大的操作是_______。若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为_______。
L?3,L?1CuSO4溶液里,(4)已知:在常温下Cu(OH)2的Ksp=2×10?20 mol3·则常温下0.02 mol·如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于_________。
(5)图中甲为微生物将有机废水的化学能转化为电能的一种新型污水处理装置,利用该装置进行电解精炼银时,粗银应为乙装置的_______(填“a”或“b”)极,b电极反应式为_______。当N电极消耗1.12 L(标准状况下)O2时,则乙装置中理论上能产生_______ g银。
【答案】增大硫酸浓度或升高温度或粉碎或搅拌等 3Ag+4HNO3(稀) =3AgNO3+NO↑+2H2O Al(OH)3和CuO (缓慢加入NaOH)并不断搅拌 Al(OH)3+OH?=AlO2?+2H2O 或 Al(OH)3+OH?===[Al(OH)4]- 5 a Ag++e?=Ag 21.6 【解析】 【分析】
Ag、Cu合金废料在空气中熔炼得到Ag熔体,Ag熔体冷凝成型得到粗Ag,粗Ag电解精炼得到Ag;渣料中含有少量Ag和CuO,向渣料中加入稀硫酸,发生反应CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,过滤得到滤渣A为Ag,滤液中含有CuSO4;Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃,向硫酸铜溶液中加入硫酸铝和NaOH溶液,得到Al(OH)3和Cu(OH)2,煮沸过程中氢氧化铜分解生成CuO,然后过滤得到固体B为Al(OH)3和CuO,固体B在惰性气体氛围中煅烧得到CuAlO2,以此解答该题。 【详解】
(1)加快渣料(含少量银)溶于稀H2SO4速率的措施为搅拌、渣料粉碎、适当升温、适当增大H2SO4的浓度等;
(2)Ag和稀硝酸反生反应,生成AgNO3和NO,化学方程式为3Ag+4HNO3(稀) =3AgNO3+NO↑+2H2O; (3)Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃,向硫酸铜溶液中加入硫酸铝和NaOH溶液,得到Al(OH)3和Cu(OH)2,煮沸过程中氢氧化铜分解生成CuO,然后过滤得到固体B为Al(OH)3和CuO; NaOH的量局部过大,说明没有混合均匀,可以在控制NaOH的滴加速度,并搅拌; 若NaOH过量,则Al(OH)3会溶于过量的NaOH,离子方程式为Al(OH)3+OH?=AlO2?+2H2O;
(4) Cu(OH)2的Ksp=2×10?20 mol3·L?3,Ksp?c(Cu2+)c2(OH-),0.02 mol·L?1CuSO4溶液中c(Cu2+)=0.02mol·L
-1
Ksp2?10-20-9,带入数据,c(OH)?==1?10mol/L,2+c(Cu)0.02-+KW1?10-14c(H)?==1?10-5mol/L,pH=-lg[c(H+)]??lg(1?10-5)?5,则pH应该大于5; --9c(OH)1?10(5)电解冶炼时,纯金属作阴极,粗银作阳极;在原电池中,通入O2的一极为正极,可知N为正极,a为阳极,b为阴极,M为负极,则粗银应为乙装置中的a极; b为阴极,溶液中的Ag+得到电子,电极方程式为Ag++e?=Ag;
当N电极消耗1.12 L(标准状况下)O2时,O的化合价从0降低到-2价,消耗1.12 LO2,即0.05mol,转移的电子数为0.05mol×2×2=0.2mol电子;在同一个电路中,各极转移的电子数相同,乙装置中b极生成Ag单质,根据电极方程式,转移0. 2mol电子,生成0.2molAg,其质量为0.2mol×108g·mol-1=21.6g。 三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.白藜芦醇在保健品领域有广泛的应用。其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)物质B中含氧官能团的名_______。B→C的反应类型为___________。
(2)1mol有机物D最多能消耗NaOH为 _________mol,白藜芦醇遇足量浓溴水时反应的化学方程式为____________。
(3)已知的系统名称1,3-苯二酚,则A的名称为________,已知乙酸酐()极易与
水反应生成乙酸,是很好的吸水剂。试从平衡移动的角度分析A→B反应中用乙酸酐代替乙酸的目的是__________。
(4)C的核磁共振氢谱有_________组峰,写出满足下列条件的化合物X的所有同分异构体的结构简式__________。
①具有与X相同的官能团②属于醋酸酯
(5)利用甲苯、磷叶立德试剂和乙醛为原料可以合成__________。
(涉及无机试剂自选),请写出合成路线
【答案】酯基 取代反应 6 5
-甲基-1,3-苯二酚 吸收酯化反应生成的水,促进酯化反应正向移动以提高酯的产率 4
和
【解析】 【分析】
A和乙酸酐反应,酚羟基中的H被-OCCH3取代,B中的甲基上的H被Cl取代。D在碱性环境下发生水解反应,再酸化,得到白藜芦醇。 【详解】
(1)B中含氧官能团的名称是酯基;B中的甲基上的H被Cl取代,B到C为取代反应;
(2)1mol酚羟基形成的酯基与NaOH溶液反应时,1molD中含有3mol酚羟基形成的酯基,消耗2molNaOH,因此1molD最多能消耗6molNaOH;
酚羟基的邻对位上的H能够被Br取代,碳碳双键能够与Br2发生加成反应,则化学方程式为
;
(3)根据已知,可知酚羟基的编号为1和3,则A中甲基的编号为5,则A的名称为5-甲基-1,3-苯二酚; A与乙酸发生酯化反应时有水生成,如果用乙酸酐代替乙酸,乙酸酐可以吸收酯化反应生成的水,而且生成乙酸,有利于反应正向进行,答案:吸收酯化反应生成的水,促进酯化反应正向移动以提高酯的产率;
(4)C分子存在一对称轴,分子中有4种H原子,如图所示,因此C的核磁共振
氢谱有4组峰;
X的同分异构体,与X具有相同的官能团,也属于醋酸酯,则苯环上的取代基与X的相同,分别是-CHO,-OOCCH3。苯环上有2个取代基,则同分异构体共3种,两取代基分别位于邻位、间位、对位,除去X
本身还有2种,分别是和;
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