石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用工艺如下:
(注:SiCl4的沸点是57.6ºC,金属氯化物的沸点均高于150ºC) (1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间的N2,主要目的是 。 (2)高温反应后,石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体I中的氯化物主要为 。由气体II中某物质得到水玻璃的化学方程式为。 (3)步骤①为:搅拌、 。所得溶液IV中阴离子有。 (4)由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为 。100kg初级石墨最多可获得V的质量为kg 。 (5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐,完成下图防腐示意图,并作相应标注。
A.《物质结构与性质》模块 二茂铁【(C5H5)2 Fe】是由一个二价铁离子和2个环戊烯基负离子构成,它的发现可以说是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件,它开辟了金属有机化合物研究的新领域,促进了金属有机化学的发展。二茂铁可以用还原铁粉与环戊二烯在氮气氛围中发生反应而制得: 2C5H6+Fe(还原铁粉)(C5H5)2 Fe+H2。 请回答下列问题: (1)写出二价铁离子的基态电子排布式:; (2)二茂铁的熔点是173℃(在100℃时开始升华),沸点是249℃,不溶于水,易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。据此可推断二茂铁晶体为晶体,由此可进一步推知,在二茂铁结构中,C5H5-与Fe2+之间形成的化学键类型是; (3)环戊二烯的结构式为:(图中数字仅代表碳原子编号),在其5个碳原子中采取sp3杂化的是(填写编号),是环茂二烯的一种同分异构体,在其分子结构中处于同一平面上的原子个数最多有个; (4)原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,等电子体具有相似的结构特征。与N2分子互为等电子体的二价阴离子是(填化学式),其电子式是。 B.《实验化学》模块 某课外活动小组为了测定某氯化锶(SrCl2)样品的纯度,在教师指导下设计了如下方案: 称取1.0g样品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO32.38g的AgNO3溶液(溶液中除Cl―外,不含其它与Ag+反应生成沉淀的离子),Cl―即被全部沉淀。然后用含Fe3+的溶液作指示剂,用NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出,以测定氯化锶样品的纯度。请回答下列问题: (1)滴定反应达到终点的现象是:。 (2)实施滴定的溶液以呈(选填“酸性”、“中性”或“碱性”)为佳,加入(填化学式)试剂可达这一目的。 (3)在终点到达之前的滴定过程中,两种沉淀表面会吸附部分Ag+,需不断剧烈摇动锥形瓶,否则会使n (Clˉ)的测定结果(选填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 (4)到达终点后,则必须轻轻摇动锥形瓶,(此时不得剧烈摇动)以减少误差,否则这种误差会使n (Clˉ)测定值偏低,这说明两者的溶解度:AgClAgSCN (填“>”或“<”)。 (5)若以Fe3+的溶液作指示剂,用NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3时,用去上述浓度的NH4SCN溶液20.0mL,则原氯化锶样品的纯度为。
某酯A的化学式为C9H10O2,且A分子中只含有1个苯环,苯环上只有一个取代基。现测出A的1H-NMR谱图有5个峰,其面积之比为1︰2︰2︰2︰3。利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团,现测得A分子的红外光谱如下图:
、 试回答下列问题。 (1)A的结构简式可为C6H5COOCH2CH3C6H5CH2OOCCCH3、。 (2)A的芳香类同分异构体有多种,请按要求写出其中不含甲基且属于芳香酸的B的结构简式:。 (3)已知C是A的同分异构体,分子中不含甲基,且遇FeCl3溶液显紫色,苯环上只有两个对位取代基的芳香醛,且有如下转化关系。
① 写出D E的化学方程式。 ② 请用合成反应流程图表示出由C合成F的最合理的合成方案(注明反应条件)。提示:合成反应流程图表示方法示例如下:
过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)俗称固体双氧水,是一种很好的消毒剂和供氧剂(有活性氧存在),外观为白色自由流动颗粒,其制备流程如下图所示。图中BC—1、BC—2均为稳定剂,其中BC—1是由异丙醇和三乙醇胺按一定比例混合而成。
过碳酸钠简易制备工艺路线 (1)制备过程中加入BC—1的目的是。 (2)结晶过程中加入氯化钠、搅拌,作用是。 (3)洗涤抽滤产品,合适的洗涤试剂是(填选项编号)。
(4)写出制备过碳酸钠的方程式:。 (5)由实验测定反应温度对产物的影响如下表:
根据上表数据,你认为反应最佳的温度选择的范围是。
如下图所示的物质的相互转变中,反应①在工业上可用来生产化合物C,反应⑤在工业上可生产化合物J(Na2FeO4),反应①、②、④和⑤均是在水溶液中进行的反应。常温下,D、E、G均是气体,B是无色液体;F的水溶液可作为杀菌消毒剂;H是一种铁矿石的主要成分,它由两种元素组成,且其中铁元素的质量分数为70%。
请回答下列问题: (1)写出F的化学式:;(2)写出G的电子式:; (3)反应①的化学方程式为; 人们将反应①所涉及的化学工业称为; (4)反应⑤的离子方程式为; 高铁酸钠(Na2FeO4)被人们认为是一种“绿色环保高效”的净水剂,其原因为 ①Na2FeO4具有强氧化性可杀菌消毒 ② 。
工业上制备H2的一种重要方法是:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=Q kJ·mol―1。已知该反应的平衡常数K与温度的关系如图所示。若在一固定的密闭容器中,850℃时发生上述反应,并测得容器内各物质的浓度(mol·L―1)随时间的变化关系如下表:
已知:850℃时该反应的化学平衡常数K=1.0,请回答下列问题: (1)下列可以判断该反应达到化学平衡状态的是 。
(2)Q 0(填“>”、“=”或“<”)。 (3)若在850℃时向反应容器中充入H2O(g),K值 (填“增大”、“减小”或“不变”,下同);若升高反应体系的温度,K值 。 (4)上表中c2为 mol·L=1,CO(g)的转化率为 。