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1、从废纳米薄膜中回收钛和钨等稀缺金属,既有利于资源综合利用,又避免污染环境。回收的工艺流程如下:
已知:
Ⅰ.乙胺是无色极易挥发的液体,呈碱性,能与酸发生反应:。
Ⅱ.酸性条件下,乙胺萃取的反应为。
Ⅲ.易溶于水,属于强电解质。偏钛酸难溶于水,其化学式可表示为或 , 室温时。
回答下列问题:
(1)、“碱浸”时发生反应的化学方程式为。“萃取”前,需要将“滤液I”的调整到3.5左右,目的是。(2)、试剂a为(写名称)。“反萃取”过程中发生反应的化学方程式为。(3)、检验“过滤Ⅱ”所得已洗涤干净的方法是。(4)、室温下测得“滤液Ⅲ”的 , 则此时“滤液Ⅲ”中。(5)、与同周期,、、可形成一种具有特殊导电性的晶体(化学式为 , 、为整数),其立方晶胞如图所示,与最小间距大于与最小间距。该晶体中,1个周围与其最近的的个数为。
②若与最小间距为 , 阿伏加德罗常数为 , 则该晶体的密度为(列出计算式)。
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2、糠酸(熔点133℃,沸点231℃,在热水中溶解度较大,微溶于冷水)和糠醇(熔点-29℃,沸点171℃)均为重要的化工中间体,工业上可利用糠醛(沸点161.7℃,易被氧化)发生歧化反应制取这两种物质(该反应为强放热反应),反应原理如下:
实验步骤:
步骤1:向三颈烧瓶中加入(约)新蒸馏的糠醛,通过仪器A向三颈烧瓶中缓慢滴加的溶液。搅拌并保持反应温度为8~12℃,回流 , 得到粗产品。
步骤2:将粗产品倒入盛有水的烧杯中,然后将液体转移至分液漏斗中,用乙醚萃取4次,分液得到水层和醚层。
步骤3:向水层中分批滴加25%的盐酸,调至溶液的 , 冷却、结晶、抽滤、冷水洗涤,得到糠酸粗品;向醚层中加入无水碳酸钾干燥,过滤除掉碳酸钾后,分离乙醚(乙醚的沸点为34.6℃)和糠醇。
回答下列问题:
(1)、仪器A的名称为。与直形冷凝管相比,使用仪器B的优点是。(2)、该反应必须严格控制反应温度为8~12℃,实验中采用了哪些保障措施?。(3)、步骤3中分离乙醚和糠醇的实验操作为。(4)、步骤3中洗涤粗糠酸用冷水的原因是。进一步将粗糠酸提纯,应采用的方法是。(5)、取提纯后的糠酸样品,配成溶液,准确量取于锥形瓶中,加入几滴酚酞溶液,用标准溶液滴定,平行滴定三次,平均消耗标准溶液。糠酸的纯度为。该中和滴定实验中,若其他实验操作均正确,则下列实验操作造成测得的糠酸的纯度比实际偏低的是(填标号)。A.蒸馏水洗净后,末用标准溶液润洗碱式滴定管
B.指示剂酚酞溶液滴加过多(酚酞是一种弱酸)
C.锥形瓶内壁用蒸馏水洗净后,再用配制好的糠酸样品溶液润洗2~3次,将润洗液倒掉,再装入糠酸样品溶液,进行中和滴定
D.滴定前仰视碱式滴定管液面读数,滴定后俯视碱式滴定管液面读数
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3、已知。室温下,向一元弱酸HX溶液中逐滴滴加溶液,溶液的随的变化关系如图所示。下列说法正确的是A、当时,溶液中 B、当时,加入的溶液体积大于 C、当加入溶液时,溶液中 D、a、b、c三点对应溶液中水电离出来的浓度:a点>b点>c点
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4、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,它们与锂离子构成的盐是一种锂电池的电解质,该盐结构如图所示,W原子的最外层电子数等于其内层电子数的一半。下列说法正确的是A、元素的电负性:X> Y>Z B、该锂盐中X、Y原子的杂化轨道类型分别为sp2、sp3 C、与W同周期的元素中,第一电离能大于W的有三种 D、该锂盐中所有元素均属于元素周期表p区元素
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5、硫及其化合物的“价—类二维图”体现了化学变化之美。下列有关说法错误的是A、硫在过量的氧气中燃烧只能生成X,不可能生成Y B、通入BaCl2溶液中,不会有白色沉淀生成 C、H2S与X反应的还原产物和氧化产物的物质的量之比为1:2 D、N可由其相应单质在加热条件下化合生成
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6、异黄酮类是药用植物的有效成分之一、一种异黄酮类化合物Z的部分合成路线如下:
下列有关化合物X、Y和Z的说法错误的是
A、与足量溴水反应消耗 B、最多能与反应 C、可用酸性高锰酸钾溶液检验Z中的碳碳双键 D、Z能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应 -
7、向溶液中滴入氨水至得到深蓝色的透明溶液。滴加氨水过程中,测得与铜元素相关微粒的分布系数与的变化关系如图所示。已知:;比如
下列说法正确的是
A、与形成配位键的能力: B、时, C、时, D、的平衡常数为 -
8、铁的一种硫化物的晶胞如下图。已知晶胞的边长为n pm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是A、在中,x为1 B、ef的距离为 C、位于形成的正八面体的中心 D、该晶体的密度为
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9、一定条件下,存在缺陷位的LiH晶体能吸附使其分解为N,随后N占据缺陷位(如图)。下列说法错误的是A、 B、半径: C、 D、LiH晶体为离子晶体
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10、酮基布洛芬(D)是用于治疗各种关节炎、强直性脊柱炎引起的关节肿痛以及痛经、牙痛、术后痛和癌性痛的非处方药,其有多种合成路线,其中一种如图所示。
回答下列问题:
(1)、A的名称为 , B中官能团名称为。(2)、在A的同分异构体中,同时满足下列条件:①属于芳香族化合物;②苯环上有两个取代基且其中一个是醛基(-CHO)
其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为。
(3)、下列关于物质D的说法中错误的是。a.可以发生氧化反应,加成反应、取代反应
b.分子中sp3杂化的碳原子只有1个
c.C→D的转化一定会涉及σ、π的形成和断裂
d.通过成酯修饰可缓解其酸性较强对胃肠的刺激
(4)、对化合物C,分析预测其可能的化学性质,完成下表。序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
①
②
取代反应
(5)、若C到D的转化需要用到E:CH2=CH-COOHE有多种合成路线:
①若通过两种直线型分子先加成再水解获得,请写出其中有机物的结构简式为。
②若通过含氧有机物F酸性水解获得,并且还同时获得一种常见的液态燃料,请写出F与足量NaOH溶液的化学方程式。
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11、酸在多种反应中具有广泛应用,其性能通常与酸的强度密切相关。(1)、最新研究工业上可以用H+ - Ag为催化剂氧化乙烯制备环氧乙烷(简称EO);反应方程式为2C2H4(g) + O2(g) → 2EO(g)(反应a)
已知:
①Ag位于第五周期,与Cu同族,有相似的核外电子排布,写出Ag价电子排布式。
②反应a的ΔH=。
(2)、某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下,向反应体系中滴加等物质的量的少量酸,测得体系的温度T随时间t的变化如图。据图可知,在该过程中___________。
A、催化剂酸性增强,可增大反应焓变 B、催化剂酸性增强,有利于提高反应速率 C、催化剂分子中含H越多,越有利于加速反应 D、反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小(3)、我国科学家报道了一种高效O-to-C的替换反应,可在温和条件下将环氧化物快速转化为环丙烷结构。一种脱氧/环加成串联反应机理如图,其中的催化剂为(填图中字母)。(4)、在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值:弱酸H2A在有机相和水相中存在平衡:H2A(环己烷)H2A(aq),平衡常数为Kd 。25℃时,向VmL 0.1mol∙L-1 H2A环己烷溶液中加入VmL水进行萃取,用NaOH(s)或HCl(g)调节水溶液pH。测得水溶液中c(H2A)、c(HA-)、c(A2-)、环己烷中H2A的浓度 [c环丙烷(H2A)]、水相萃取率α[α=1-]随pH的变化关系如图。已知:H2A在环己烷中不电离,且忽略过程中溶液体积的变化
①表示c环丙烷(H2A)的曲线为。(填字母)
②由图计算pH=6,H2A的Kd= , Ka1= , Ka2=及水相萃取率α=。(保留三位有效数字)
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12、水合硼酸锌(2ZnO∙3B2O3∙3.5H2O,不溶于冷水)在阻燃方面具有诸多优点。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5∙H2O,以及少量Fe2O3、FeO、Al2O3和SiO2等)和菱锌矿(主要成分为ZnCO3 , Fe2O3、FeO和SiO2等)为原料制备水合硼酸锌的工艺流程如下:
已知:该工艺条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Fe3+
Fe2+
Al3+
Zn2+
Mg2+
开始沉淀pH
1.9
7.0
3.0
6.2
8.9
完全沉淀pH
3.2
9.0
4.7
8.0
10.9
回答下列问题:
(1)、“酸浸”时,Mg2B2O5∙H2O发生的离子方程式为 ,为加快“酸浸”时的浸取速率措施有(填一种)。(2)、“氧化”步骤温度不能过高的原因是。(3)、“二次调pH”时的pH范围为。(4)、“制备”水合硼酸锌的化学方程式为。(5)、一种测定硼酸纯度的方法:准确称取制得的晶体试样mg溶于水中,加入足量甘露醇,摇匀后配制成100mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,用酚酞试液作指示剂,用cmol/LNaOH标准液滴定至终点,消耗NaOH溶液VmL。已知:i.H3BO3在水中: H3BO3 + H2OB(OH)+ H+
ii.H3BO3与甘露醇等多羟基化合物形成稳定的络合物,增大其电离度,提高H3BO3酸性
①B易形成络离子的原因为 , ⅱ中络合物B原子的杂化方式为。
②H3BO3不能直接用NaOH溶液滴定,需要加入甘露醇之后再滴定的原因是 。
(6)、硼还可与多种金属形成化合物,其中与Ca组成的金属硼化物可做新型半导体材料,晶胞结构如图所示:已知B6八面体(该结构中心位于晶胞顶点)中B-B键的键长为r pm,晶胞参数为a pm,如果以晶胞棱长长度为1建立坐标系来表示晶胞中钙原子的分数坐标为( , , ),则M点原子的分数坐标为。
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13、氧化还原反应可拆分为氧化和还原两个“半反应”,可以用电极反应式表示。某小组利用半反应研究Cu2+和Fe3+的氧化性,进行如下实验。(1)、实验I:配制480mL0.1000mol∙L-1FeCl3溶液:
①计算需要FeCl3∙7H2O[M(FeCl3∙7H2O)=a g/mol]固体的质量:g。
②配制溶液过程中,下列仪器中一定不需要的是(填字母)。
(2)、实验Ⅱ:步骤
现象
ⅰ.取40mL0.1000mol∙L-1FeCl3加入足量Cu片
溶液变为蓝色
ⅱ.静置取上层清液,滴加足量0.1mol∙L-1KSCN溶液
产生白色沉淀,振荡后变红
已知: CuSCN是一种难溶于水的白色固体
①从ⅰ得到一般性结论,氧化性:Fe3+ Cu2+(填“>”、“<”或“=”)。
②如果把ⅱ中的氧化还原拆成两个半反应,氧化半反应: Fe2+ - e- + 3SCN- = Fe(SCN)3。
③则还原半反应: , 因此得到结论:特定情况下氧化性Cu(Ⅱ)>Fe(Ⅲ)。
该小组同学查阅资料得知:
氧化半反应正移提高物质的还原性,还原半反应正移提高物质的氧化性
请结合平衡的知识,解释ⅱ中Cu2+可以氧化Fe2+可能的原因:。
(3)、实验Ⅲ:探究Cu2+、Fe3+、(SCN)2的氧化性步骤
现象
ⅲ.取20mL0.1mol∙L-1CuCl2 , 滴加足量0.1mol∙L-1KSCN
产生白色沉淀
ⅳ.取20mL0.1mol∙L-1FeCl3 , 滴加足量0.1mol∙L-1KSCN
溶液变红
ⅴ.取ⅳ中溶液滴加试剂m
无明显变化
步骤ⅴ的目的是为了进一步验证iv中Fe3+是否氧化SCN- , 试剂m是(填化学式)。
结论:Cu2+ > (SCN)2 > Fe3+
(4)、有同学认为上述结论不够严谨,由于混合时Fe3+与SCN-络合往往快于其它反应,所以实验ⅳ不能够证明Fe3+一定无法氧化SCN- , 于是设计简单的实验方案,证明在不相互混合的情况下,Fe3+也可以氧化SCN- , 所以物质的浓度会影响氧化性或还原性,具体问题应该结合具体情境分析。写出实验方案,并要有体现该结论的实验证据:。 -
14、在催化剂表面,丙烷催化氧化脱氢反应历程如下图。下列说法不正确的是A、该历程有三个基元反应 B、①中,催化剂被氧化 C、②中,丙烷分子中的甲基先失去氢原子 D、总反应的速率由③决定
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15、陈述I和陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
酚醛树脂可用作宇宙飞船返回舱外壳
酚醛树脂为高分子化合物,属于纯净物
B
利用FeS除去废水中的Hg2+
Ksp(FeS)<Ksp(HgS)
C
气态氢化物稳定性:H2S<H2O
熔、沸点:H2S<H2O
D
与Na反应速率:乙醇<H2O
H2O为电解质,乙醇为非电解质
A、A B、B C、C D、D -
16、一种除草剂的结构如图,X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期元素,Z与R同主族。下列有关说法正确的是A、Y、Z、W的第一电离能的顺序为W>Z>Y B、最简单氢化物的稳定性:Z<R C、X与W形成的化合物为非极性分子 D、该分子能与碱反应
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17、设NA 为阿伏加德罗常数的数值 ,下列说法正确的是A、1 mol 过氧化钠和足量水反应转移电子数为2NA B、标准状况下,11.2L SO3所含的分子数为0.5NA C、常温常压下,46g的NO2和N2O4混合气体含有的氧原子数为2NA D、46g C2H6O完全燃烧,需要氧气的体积为67.2L
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18、硝苯地平临床用于预防和治疗冠心病、心绞痛,也用于治疗高血压,其结构简式如图所示。下列有关说法正确的是A、该有机物有5种官能团 B、该有机物易溶于水 C、该有机物所有原子可能共面 D、该有机物能发生加成反应、取代反应
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19、苯甲酸常用作防腐剂、药物合成原料、金属缓蚀剂等,微溶于冷水,易溶于热水、酒精。实验室常用甲苯为原料,制备少量苯里酸,具体流程如图所示:
+MnO2苯甲酸钾溶液苯甲酸固体
下列说法正确的是
A、操作1为蒸发 B、操作2为过滤 C、操作3为酒精萃取 D、进一步提纯苯甲酸固体,可采用重结晶的方法 -
20、港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年,主要的防腐方法有:①钢梁上安装铝片;②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆;③使用高附着性防腐涂料;④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是A、防腐涂料可以防水、隔离O2 , 降低吸氧腐蚀速率 B、防腐过程中铝和锌均作为负极,失去电子 C、钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应为O2+4e-=2O2- D、方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,未能完全消除