时间:3小时满分:100分)
第题(9分)
li2o2和na2o2都可用于航天飞船制造宇航员赖以生存的氧气。其中li2o2是黄色颗粒状固体,溶于冰水和醋酸,不溶于乙醇,水溶液在受热或催化剂存在下即分解放出氧气。
1.它们在载人飞船里会自动产生氧气,并去除飞船内不需要的气体,写出这个过程中li2o2涉及的化学方程式;
2.li2o2和na2o2在一定温度下都能分解,**何者的分解温度更高?
3.na2o2溶于水比li2o2更容易释放出氧气,为什么?
4.li2o2可由过氧化氢和乙醇锂悬浮液反应,写出反应方程式。产物分离的主要实验方法是什么?
5.载人宇航飞船的设计师宁愿用**较贵的li2o2而不用na2o2获得氧气。试分析2点主要原因。
6.超氧化钾也可作为载人宇航飞船的供氧剂,请通过计算说明,它与li2o2相比,何者具有更高的供氧能力(相同质量)
第题(10分)
乙醇胺是无色粘稠液体,易吸湿,有氨的气味。熔点10.3℃,沸点170.
8℃,密度1.01g/cm3。与水互溶,水溶液呈碱性,离解常数k=1.
6×10-5。乙醇胺是重要的化工原料,也可用于气体的净化,除去气体中二氧化碳与硫化氢。
1.为什么乙醇胺的沸点比氨气高得多?为什么乙醇胺能与水互溶?
2.计算室温下25%乙醇胺水溶液的ph值。
3.写出乙醇胺脱除石油炼厂气中h2s的反应方程式,为什么工业上用乙醇胺而不用氨水脱硫(h2s)?
4.写出工业上生产乙醇胺的化学反应方程式。
第题(12分)
国家质检总局4月5日宣布,在对全国18个省、市、区可能含有苏丹红的食品展开专项检查后发现,30家生产企业的88种食品及添加剂含有苏丹红。“苏丹红”属于偶氮系列化工合成染色剂,主要应用于蜡、油彩、汽油等产品。有研究表明,苏丹红可能使老鼠、兔子患癌症,也可能造**体肝脏细胞的dna突变,我国及许多国家都禁止将其用于食品生产。
已知苏丹红家族系列的结构简式如下:
苏丹红苏丹红苏丹红苏丹红ⅳ
1.请选择下列正确的说法 ;
a 苏丹红系列均呈现红色。
b 苏丹红均难溶于水,易溶于油脂。
c 苏丹红ⅰ和苏丹红ⅱ互为同系物。
d 苏丹红ⅲ和苏丹红ⅳ互为同分异构体。
e 苏丹红易发生氧化反应。
f 苏丹红能与溴发生取代反应,也能与h2发生加成反应。
g 苏丹红ⅰ所有原子可能在同一平面上。
h 苏丹红与亚硝酸钠、苯甲酸钠、靛蓝都不能作为食品添加剂。
2.苏丹红ⅰ的合成方案如下:以a为原料,在盐酸中与亚硝酸钠进行重氮化反应,生成重氮盐b(c6h5n2cl),再与c进行偶和而得。
1)写出a、b的化学式和c的化学名称;
2)生成苏丹红ⅰ的反应类型是 ;
3)判断a的水溶液的酸碱性,并分析原因;
4)碱性条件下b可将甲醛氧化,完成反应方程式。
3.苏丹红属于致癌因子,它激活了正常细胞中处于抑制状态的 ,促使其发生 ,从而导致正常细胞畸形分化成癌细胞。
第题(9分)
某芳香烃x,室温下为固体,取1.30g,在足量纯氧中燃烧,所得气体通入足量澄清石灰水溶液中,得到沉淀10.00g。
x在光照下与cl2反应,得到1种一氯取代物;x在alcl3催化剂作用下与cl2反应,也得到1种一氯取代物。x不能使溴水褪色,但可以使kmno4溶液褪色,氧化产物干燥脱水后得到y,y是平面型分子,含o 32.9%。
请通过计算和分析,确定x、y最合理的化学式,并画出结构。
第题(11分)
仔细研究bf3、nf3、if3中的化学键,就这3种分子分别回答下列问题:
1.上述分子分别能检测到几种化学键;
2.推测它们的几何结构,说明在这3种分子中,键角的变化情况;
3.分别说明它们是极性分子,还是非极性分子,并说明理由。
4.上述分子中哪些能生成二聚分子,这些二聚分子中中心原子的杂化类型如何?所有原子是否共平面?能检测到几种化学键?
第题(11分)
铜无论是在化学中还是在工业、国防或日常生活中都是一种非常重要的金属。铜的化合物的颜色变化也是丰富多彩的。请从化学组成、结构和化学反应的角度来解释下列与颜色有关的现象:
1.导线中的铜丝是紫红色,铜钥匙是黄色,青铜塑像是深灰色,为什么(从组成上说明)?这些物质长时间暴露在空气中,表面又会呈现绿色,为什么?并写出反应方程式。
2.实验室中所用的氧化铜是黑色粉末。在使用电烙铁时,其头部是一铜制的烙铁头,长期使用,表面被氧化,但脱落下来的氧化膜却是红色的,试说明原因。
3.硫酸铜的水溶液是浅蓝色,受热的蓝色硫酸铜晶体却变成白色粉末;
4.cucl2溶液有时呈黄色,有时呈黄绿色,有时却是蓝色。请结合方程式解释。
5.往硫酸铜水溶液中加入足量氨水后变成蓝紫色(用反应方程式说明发生的变化);
6.往硫酸铜溶液中加入ki会析出白色沉淀,而溶液由蓝色变成棕色;请用化学方程式解释;
7.薄铜片会慢慢溶解在氯化铁(ⅲ)溶液中,该溶液由棕色逐渐变成蓝绿色。请用化学方程式解释;
第题(11分)
rx是第二周期和第三周期两种非金属元素(1︰1)化合形成的晶体。它的天然矿物称为莫瓦桑石(moissanite),曾大量合成用作磨料,2023年,发明了它的透明单晶的合成法。用合成的莫瓦桑石透明单晶制作的首饰甚至比钻石更美丽(更显光彩、更透亮)、更轻(对比:
金刚石密度3.5g/cm3,莫瓦桑石密度3.24g/cm3)、更耐火(热至1500℃不分解)、更显光彩、更透亮,价廉物美,巧夺天工,仅硬度较差,但仍是已知固体中第三种硬度最高的(对比:
金刚石的硬度为10,莫瓦桑石为9.25)。rx有多种不同的晶体结构,其中最常见的一种的晶胞是六方的,这种晶胞是一个平行六面体,棱长分别为a=b=3.
073×10-8cm,c=15.07×10-8cm,面夹角分别为α=β90°,γ120°。
1.通过计算,确定rx的摩尔质量,并写出莫瓦桑石的化学式。
2.莫瓦桑石的上述晶胞里有几个原子?
3.莫瓦桑石是原子晶体、分子晶体、离子晶体还是金属晶体?
4.如何理解莫瓦桑石的密度比金刚石小?
5.根据上述数据估算瓦桑石中r、x的半径比(说明是何种类型半径,不足的条件可自行合理假设)
第题(3分)
用石灰石制取生石灰的化学反应式为:caco3(s)cao(s)+co2(g)
实验测得在850到950℃之间kp(压强单位atm)符合经验式:lgkp=7.282-8500/t
其中t为热力学温度)
如果此反应是在不流动的空气中进行,则当温度为多少时石灰石能够完全分解?
第题(10分)
mmt是在2023年由雅富顿公司研制开发成功的,2023年开始作为抗爆添加剂应用于美国含铅汽油中,2023年批准用于无铅汽油。添加mmt可以有效、经济地提高汽油辛烷值,并降低汽车co、nox等污染物排放。合成mmt的具体步骤为:
在氮气保护下,于反应器中加入四氢呋喃和金属钠,然后缓慢滴加新鲜蒸馏的mcp(c6h8),再加入氯化锰粉末,反应后以减压蒸馏将生成中间体a(mn(c6h7)2)分离出来,再将分离产物移入高压釜,通入co,最后将得到的产物mmt加以蒸馏提纯。mmt为橙色液体,熔点-1℃,沸点23℃,难溶于水,易溶于有机溶剂。mmt在约2000cm-1处有强的红外吸收,表明有羰基c=o存在。
mmt试样0.100g与吡啶反应得到10.3ml的co(标准状况)和一种不挥发性的产物b,其分子的摩尔质量为269g/mol。
mmt也与丁二烯反应得到c,c分子的摩尔质量为216g/mol,在红外光谱中它只含有单一羰基伸缩谱线。mmt在醋酸酐中也能与浓硫酸反应,得到固体产物d,它是一种强酸,0.180g d试样需要6.
03ml 0.100mol/l的naoh水溶液中和。
1.mmt在各国得到普遍推广,可替代之前曾广泛使用的 ;
2.写出mcp、mmt、a、b、c、d的结构简式。
第题(14分)
完成下面三组计算题,计算中均不考虑2no2n2o4。
1.将cuno3与agno3的混合物加热,放出的气体用排水法收集时得不到任何气体,则该混合物中cuno3与agno3物质的量之比简述理由。
2.加热某金属x的硝酸盐,分解得到固体残留物(不含n元素)和红棕色气体vl,用排水法收集后为无色气体v/6 l(相同状况下),试分析x的化合价是升高还是下降,通过计算确定x的化合价升高或下降的具体情况,并列举合理x及其硝酸盐(组成)。
3.将某正盐y加强热使其分解,得到普通金属氧化物(失重44.7%)和红棕色气体v l(恢复到室温),用排水法收集后为无色气体2v/3 l(相同状况下),试确定x的化学式,并写出分解反应方程式。
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