食品添加剂必须严格按照食品安全国家标准(GB2760-2011)的规定使用。作为食品添加剂中的防腐剂G和W,可经下列反应路线得到(部分反应条件略)。 (1)G的制备
①A与苯酚在分在组成上相差一个CH2原子团,他们互称为;常温下A在水中的溶解度比苯酚的(填"大"或"小"). ②经反应AB和DE保护的官能团是. ③EG的化学方程式为. (2)W的制备
①J→L为加成反应,J的结构简式为。 ②M→Q的反应中,Q分子中形成了新的(填"C-C键"或"C-H键" )。 ③用Q的同分异构体Z制备,为避免R-OH+HO-RR-O-R+H2O发生,则合理的制备途径为酯化、、.(填反应类型) ④应用M→Q→T的原理,由T制备W的反应步骤为 第1步:;第2步:消去反应;第3步:.(第1、3步用化学方程式表示)
(15分)常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等,废弃后进入环境将造成严重危害。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源 (1)填充物用60 ℃温水溶解,目的是。 (2)操作A的名称为。 (3)铜帽溶解时加入H2O2的目的是(用化学方程式表示)。 铜帽溶解完全后,可采用_____________方法除去溶液中过量的H2O2。 (4)碱性锌锰干电池的电解质为KOH,总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2,其负极的电极反应式为。 (5)滤渣的主要成分为含锰混合物,向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不断搅拌至无气泡为止。主要反应为 2MnO(OH)+MnO2+2H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+4CO2↑+6H2O。 ①当1 mol MnO2参加反应时,共有mol电子发生转移。 ②MnO(OH)与浓盐酸在加热条件下也可发生反应,试写出该反应的化学方程式:。
(14分) (1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+179.5 kJ/mol ②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-112.3 kJ/mol ③2NO(g)+2CO(g)=N2(g) +2CO2(g) △H=-759.8 kJ/mol NO2(g)+CO(g)=NO(g) +CO2(g) △H=kJ/mol。 (2)将不同物质的量的H2O(g)和CO(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应:H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
①实验组①中以v(CO2)表示的反应速率为,此温度下的平衡常数为,温度升高时平衡常数会(填“增大”、“减小”或“不变”)。 ②650 ℃时,若在此容器中开始充入2 mol H2O(g)、1 mol CO、1 mol CO2和 2 mol H2,若要使反应在开始时进行。(填“正向”、“逆向”) ③若a=2,b=1,则c=,达平衡时实验组②中H2O(g)和实验组③中CO的转化率的关系为 α2 (H2O)α3 (CO)(填“<”、“>”或“=”)。
[化学——选修3:物质结构与性质](15分)硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。请回答下列问题: (1)Ga与B同主族,Ga的基态原子核外电子排布式为,从原子结构的角度分析,B、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序是。 (2)硼酸(H3B03)是白色片状晶体(层状结构如图),有滑腻感,在冷水中溶解度很小,加热时溶解度增大。 ①硼酸中B原子的杂化轨道类型为。 ②硼酸晶体中存在的作用力有范德华力和。 ③加热时,硼酸的溶解度增大,主要原因是。 ④硼酸是一元弱酸,在水中电离时,硼酸结合水电离出的OHˉ而呈酸性。写出硼酸的电离方程式_。 (3)硼氢化钠(NaBH4)是有机化学中的一种常用还原剂,在热水中水解生成硼酸钠和氢气,用化学方程式表示其反应原理。[BH4]-的空问构型是____。 (4)B3N3H6可用来制造具有耐油、耐高温性能的特殊材料。写出它的一种等电子体物质的分子式。 (5)硼化镁晶体在39K时呈超导性。在硼化镁晶体中,镁原子和硼原子是分层排布的,下图是该晶体微观结构的透视图,图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为 。 (6)金刚石的晶胞如图。立方氮化硼的结构与金刚石相似,已知晶胞边长为361.5pm,则立方氮化硼的密度是____g·cmˉ3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数用NA表示)。
[化学——选修2:化学与技术](15分)利用生产磷铵[(NH4)3P04]排放的废渣磷灰石[(Ca3(P04)2)]制取硫酸并联产水泥的工艺流程如下: (1)操作a的名称,实验室中进行此操作时用到的玻璃仪器有 。 (2)在实验室中操作b包括____、冷却结晶。 (3)干燥机中发生反应的化学方程式为。 (4)水泥常用做建筑材料,是利用了水泥的性质。 (5)SO2的催化氧化反应为2SO2(g)十02(g) 2S03(g)。实验测得压强及温度对S02转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为SO2:7%、02:11%、N2:82%)。 ①实际生产中,S02的催化氧化反应是在常压、400 ℃ —500 ℃ 条件下进行。采用常压的主要原因是;该反应化学平衡常数大小关系是:K(400 ℃ ) K(500 ℃)(填“>”、“<”或“="”" )。 ②催化氧化时使用热交换器的原因是 。 (6)制硫酸所产生的尾气除了含有N2、02外,还含有SO2、微量的S03和酸雾。下列能用于测定硫酸尾气中SO2含量的试剂组是。(填写相应字母) a、NaOH溶液、酚酞试液 b、Na2C03溶液、酚酞试液 c、碘水、淀粉溶液d、KMn04溶液、稀硫酸
(14分)CO、SO2是主要的大气污染气体,利用化学反应原理是治理污染的重要方法。 I、甲醇可以补充和部分替代石油燃料,缓解能源紧张。利用CO可以合成甲醇。 (2)一定条件下,在容积为VL的密闭容器中充入α mol CO与2a mol H2合成甲醇平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①P1__P2(填“>”、“<”或“=”),理由是 ②该甲醇合成反应在A点的平衡常数K=(用a和V表示) ③该反应达到平衡时,反应物转化率的关系是:COH2(填“>” 、“<” 或“="”" ) ④下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是。(填写相应字母)
E、增加等物质的量的CO和H2 Ⅱ、某学习小组以SO2为原料,采用电化学方法制取硫酸。 (3)原电池法:该小组设计的原电池原理如图所示。写出该电池负极的电极反应式 。 (4)电解法:该小组用Na2SO3溶液充分吸收S02得到NaHSO3溶液,然后电解该溶液制得了硫酸。原理如下图所示。 写出开始电解时阳极的电极反应式 。