非选择题16、(12分)碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O]是重要的无机化工产品。一种由白云石[主
要成分为CaMg(CO3)2,还含少量SiO2、Fe2O3等]为原料制备碱式碳酸镁(国家标准中CaO 的质量分数≤0.43% )的实验流程如下:
(1)“煅烧”时发生主要反应的化学方程式为_________。
(2)常温常压下“碳化”可使镁元素转化为Mg(HCO3)2,“碳化”时终点pH对最终产品中CaO含量及碱式碳酸镁产率的影响如图-1和图-2所示。
图-1CaO含量与碳化终点pH的关系图-2碱式碳酸镁产率与碳化终点pH的关系 ①应控制“碳化”终点PH 约为__________,发生的主要反应的化学方程式为___________和_________。②图-2 中,当pH= 10.0时,镁元素的主要存在形式是_____ (写化学式)。 (3)“热解”生成碱式碳酸镁的化学方程式为_____。
(4)该工艺为达到清洁生产,可以循环利用的物质是_______(写化学式)。 17、(15 分) 盐酸米多君是临床常用的升压药,其一种合成路线如下:
(1)盐酸米多君中含氧官能团名称为_____________ (只写两种)。 (2) B→C 的反应类型为___________。
(3)写出满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式:_______。
①含有苯环,分子中有一个手性碳原子,能发生银镜反应,与FeCl3溶液发生显色反应,在酸性条件下水解可生成两种有机物。 ②分子中只有5 种不同化学环境的氢。
(4)E的分子式为C10H15O3N,经取代得到F。写出E 的结构简式::_______。
(5)已知:,请写出以和为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
18、(12分)硫酸锰铵晶体可用作织物和木材加工的防火剂等。由二氧化锰等作原料制取硫
酸锰铵晶体步骤如下:
(1)实验前,需称量MnO2的质量,这是因为________。
(2)“制取MnSO4” 时,可用C6H12O6 (葡萄糖)、H2C2O4 (草酸) 等物质作还原剂。 ①用C6H12O6作还原剂(被氧化为CO2)时,发生反应的n(MnO2)/n(C6H12O6)= _______。 ②用H2C2O4作还原剂,发生反应的化学方程式为_________________。 (3)一种测定硫酸锰铵晶体[设为:(NH4)xMny(SO4)2·wH2O]组成的方法如下: ①称取一定量的硫酸锰铵晶体配成250mL溶液A。
②取25.00mL 溶液A,加入足量的BaCl2溶液得BaSO40.5126g。 ③另取25.00mL溶液A,加入10mL20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置
5min[4NH4++6HCHO=3H++6H2O+(CH2)6N4H+滴定时,Imol(CH2)6N4H+与ImolH+相当],加入1~2滴酚酞溶液,用 0. 100mol·L-1NaOH标准溶液滴定至终点(在该过程中Mn2+不沉淀),消耗NaOH 溶液22.00mL。
④取一定量样品在空气中加热,样品的固体残留率(固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100%) 随温度的变化如右图所示(样品在371℃时已完全失去结晶水)。 根据以上实验数据计算确定硫酸锰铵晶体的化学式(写出计算过程)。
19、(15分) PbCrO4是一种黄色颜料,制备PbCrO4的一种实验步骤如下:
已知:
①Cr(OH)3(两性氢氧化物)呈绿色且难溶于水
②Pb(NO3)2、Pb(CH3COO)2均易溶于水,PbCrO4的Ksp为2.8×10,Pb(OH)2开始沉淀时
-13
pH为7.2,完全沉淀时pH为8.7。
③六价铬在溶液中物种分布分数与pH关系如右图所示。
④PbCrO4可由沸腾的铬酸盐溶液与铅盐溶液作用制得,含PbCrO4晶种时更易生成 (1)实验时需要配置100mL3mol·L-1CrCl3溶液,现有量筒、玻璃棒、烧杯,还需要玻璃仪器是______。
(2)“制NaCrO2(aq)”时,控制NaOH溶液加入量的操作方法是______。
(3)“氧化”时H2O2滴加速度不宜过快,其原因是______;“氧化”时发生反应的离子方程式为______。
(4)“煮沸”的目的是______。
(5)请设计用“冷却液”制备PbCrO4的实验方案: _______[ 实验中须使用的试剂有:6mol·L-1 的醋酸,0.5 mol·L-1 Pb(NO3)2=溶液,pH 试纸]。
20、(14 分) 硫氰酸盐、苯酚及硫代硫酸盐是HPF脱硫废液中的主要污染物(其中还含有Cl-、
SO42-、Na+等),可用NaClO3、H2SO4作脱除的试剂。
(1)Cl2与热的NaOH 溶液反应生成NaClO3,该反应的化学方程式为________。 (2)常温时,反应C6H5O-+H2O
C6H5OH+OH -的平衡常数为K=________(C6H5OH
的Ka=1×10-10)(3)处理该废水需经预处理和再处理阶段。
①用浓硫酸对600mLHPF 脱硫废液进行酸化预处理(反应温度100℃ ),其结果如表-1所示:
表-1 预处理前后三种离子浓度变化情况 项目 处理前 处理后 S2O32-(g·L-1) 34.28 0.91 SCN-(g·L-1) 70.11 69.76 苯酚(g·L-1) 1.3 1.35 PH 8.55 2.4 由表-1可知,该处理过程中主要被除去的污染物是______。
②对预处理后废液进行再处理(反应温度100℃)时,分13次依次向废液中加入试剂情况如表-2所示:表-2 13 次依次加入试剂情况
次数 NaClO3/g 1 2 3 0 2 4 0 2 5 0 4 6 0 4 7 7.6 0 8 0 4 9 5.7 0 10 0 4 11 12 13 7.1 0 16.3 0 2 10.9 0 0 4 浓H2SO4/mL 0 实验结果如图-1所示
前6次苯酚脱除率可达到80%左右,该过程苯酚转化为白色沉淀(含苯环),这与溶液中ClO3-和Cl-反应产生Cl2有关,该白色沉淀可能的结构简式为_________。
-③由表-2和图-1中数据得出,第7~13次操作中SCN-在较强酸性条件下被ClO3(不水解)
氧化的依据是_____________。此过程中产生大量砖红色沉淀(夹杂少量白色沉淀),对沉淀进行XPS分析,部分元素的物质的量分数如图-2所示,已知SCN-可被某些氧化剂(如Cu2+等)最终氧化为转红色沉淀(SCN)x。一种推测认为该实验中产生的砖红色沉淀为(SCN)x,支持该推测的证据有:______。 21、(12 分)
[物质结构与性质]
通过反应,可制备有机中间体异氰酸苯酯。
(1)Ni3+基态核外电子排布式为____________。
(2)异氰酸苯酯分子中碳原了杂化轨道类型是____________,Imol 异氰酸苯酯分子中含有σ键数目为_______________。
(3)Na、O、C、N四种元素的第一电离能从大到小的顺序为_______________。 (4) C2H5OH 的沸点高于
,这是因为_____________。
(5)Ni 与Al 形成的一种合金可用于铸造飞机发动机叶片,其晶胞结构如右图所示,该合金的化学式为___________。