【答案】2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O NA
2NaCl+2H2O?2NaOH+Cl2↑+H2↑ 饱和食盐水 除去HCl气体,避免影响K2FeO4的制备 > Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O K2FeO4在中性溶液中快速产生氧气,生成氢氧化铁吸附泥浆,沉降下来,达到净水的目的 【解析】 【分析】
由制备实验装置可知,A中发生2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O,B中饱和食盐水除去氯气中的HCl,C中发生3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,且C中可能发生Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,D中NaOH溶液可吸收尾气,以此来解答。 【详解】
(1)A 中反应方程式是2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O,若反应中
有 0.5molCl2 产生,则电子转移的数目为0.5mol×2×(1-0)×NA=NA,工业制氯气的反应方程式为2NaCl+2H2O?2NaOH+Cl2↑+H2↑,
故答案为:2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O;NA;2NaCl+2H2O?2NaOH+Cl2↑+H2↑;
(2)装置 B 中盛放的试剂是饱和食盐水,该装置在制备高铁酸钾中的作用为除去HCl气体,避免影响K2FeO4的制备,
故答案为:饱和食盐水;除去HCl气体,避免影响K2FeO4的制备;
(3)Cl元素的化合价降低,Fe元素的化合价升高,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知碱性条件下,氧化性Cl2>FeO42-,C中还可能发生氯气与KOH反应,用离子方程式表示为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O, 故答案为:>;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(4)取少量 K2FeO4 加入浑浊的泥浆水中,发现产生气体,搅拌,浑浊的泥浆水很快澄清,可知 K2FeO4 的净水原理为K2FeO4 在中性溶液中快速产生氧气,生成氢氧化铁吸附泥浆,沉降下来,达到净水的目的,
故答案为:K2FeO4 在中性溶液中快速产生氧气,生成氢氧化铁吸附泥浆,沉降下来,达到净水的目的。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分) 17.以下是合成芳香族有机高聚物P的合成路线.
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电解电解电解
? ROR’+H2O 已知:ROH+R’OH???加热完成下列填空:
(1)F中官能团的名称__;写出反应①的反应条件__; (2)写出反应⑤的化学方程式__. (1)写出高聚物P的结构简式__.
(4)E有多种同分异构体,写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式__. ①分子中只有苯环一个环状结构,且苯环上有两个取代基; ②1mol该有机物与溴水反应时消耗4molBr2
__.(5)写出以分子式为C5H8的烃为主要原料,制备F的合成路线流程图(无机试剂任选)合成路线流程图示例如下:
322? CH1COOH????? CH1COOCH2CH1. CH1CHO???催化剂浓硫酸浓硫酸OCHCHOH【答案】羧基、氯原子 光照 HOOCCCl(CH1)
CH2COOH+1NaOH????加热乙醇+NaCl+1H2O
溴水 CH2=C(CH1)CH=CH2????CH2BrC(CH1)
催化氧化=CHCH2Br?????HOCH2C(CH1)=CHCH2OH?????OHCC(CH1)加热催化氧化?F =CHCHO?????HOOCC(CH1)=CHCOOH???催化剂NaOH溶液HCl【解析】 【分析】
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C7H8不饱和度极高,因此推测为甲苯,C7H7Cl推测为
,根据反应③的条件,C中
一定含有醇羟基,则反应②是卤代烃的水解变成醇的过程,C即苯甲醇,根据题目
给出的信息,D为,结合D和E的分子式,以及反应④的条
件,推测应该是醇的消去反应,故E为,再来看M,M的分子式
中有钠无氯,因此反应⑤为氢氧化钠的乙醇溶液,M为,经酸化后得到
N为,N最后和E反应得到高聚物P,本题得解。
【详解】
(1)F中的官能团有羧基、氯原子;反应①取代的是支链上的氢原子,因此条件为光照; (2)反应⑤即中和反应和消去反应,方程式为HOOCCCl(CH1)CH2COOH+1NaOH????加热乙醇+NaCl+1H2O;
(1)根据分析,P的结构简式为;
(4)首先根据E的分子式C9H10O可知其有5个不饱和度,苯环只能提供4个不饱和度,
因此必定还有1个碳碳双键,符合条件的同分异构体为;
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(5)首先根据C5H8的分子式算出其分子内有2个不饱和度,因此这两个碳碳双键可以转
溴水化为F中的2个羧基,故合成路线为CH2=C(CH1)CH=CH2????CH2BrC(CH1)
催化氧化=CHCH2Br?????HOCH2C(CH1)=CHCH2OH?????OHCC(CH1)加热催化氧化?F。 =CHCHO?????HOOCC(CH1)=CHCOOH???催化剂NaOH溶液HCl四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.钛被誉为“21世纪的金属”,可呈现多种化合价。其中以+4价的Ti最为稳定。回答下列问题:
(1)基态Ti原子的价电子排布图为__。
mol-1,I2(K)=3051kJ·mol-1。I2(Ti) (3)钛某配合物可用于催化环烯烃聚合,其结构如图所示: ①钛的配位数为__,碳原子的杂化类型__。 ②该配合物中存在的化学键有__(填字母)。 a.离子健 b.配位键 c.金属健 d.共价键 e.氢键 (4)钛与卤素形成的化合物熔、沸点如下表所示: 熔点/℃ 沸点/℃ TiCl4 -24.1 136.5 TiBr4 38.3 233.5 TiI4 155 377 分析TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点和沸点呈现一定变化规律的原因是__。 (5)已知TiO2与浓硫酸反应生成硫酸氧钛,硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子,结构如图所示,该阳离子化学式为_。阴离子的立体构型为__。 (6)已知TiN晶体的晶胞结构如图所示,若该晶胞的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数值为NA,则晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为___pm。(用含ρ、NA的代数式表示) 20
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