【选修5—有机化学基础】有机物A〜M有如图所示转化关系，A与F分子中所含碳原子数相同，且均能与 NaHCO3溶液反应;F的分子式为C9H10O2,且不能使溴的CCl4溶液褪色;D能发生银镜反应;M.与NaOH溶液反应后的产物，其一氯代物只有一种。
请回答：
（1）B、F的结构简式分别为____________、____________
（2）反应①〜⑦中，属于消去反应的是________(填反应序号)。
（3）D发生银镜反应的化学方程式为______________;反应⑦的化学方程式为__________________。
（4）A的相对分子质量在180〜260之间，从以上转化中不能确认A中的某一官能团，确 定该官能团的实验步骤和现象为________________________________________。
（5）符合下列条件的F的同分异构体共有________种。
a．能发生银镜反应
b．能与FeCl3溶液发生显色反应
c．核磁共振氢谱上有四个峰，其峰面积之比为1:1:2:6
反应①Fe（s）+CO2（g）
FeO（s）+CO（g）△H=akJ·mol—1，平衡常数为K；反应②CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g） △H=bkJ·mol—1
测得在不同温度下，K值如下：
| 温度/℃ |
500 |
700 |
900 |
| K |
1.00 |
1.47 |
2.40 |
（1）若500℃时进行反应①，CO2起始浓度为2mol·L—1，CO的平衡浓度为_____________。
（2）反应①中的a__________0（填大于、小于、等于）。
（3）700℃反应①达到平衡，要使得该平衡向右移动，其它条件不变时，可以采取的措施有__________（填序号）
A.缩小反应器体积 B.通入CO2
C.升高温度到900℃ D.使用合适的催化剂
（4）下列图像符合反应①的是___________（填序号）（图中
是速率、
为混合物中CO含量，T为温度且T1＞T2）
（5）由反应①和②可求得，反应2Fe（s）+O2（g）=2FeO（s）的△H=__________。
(14分)下图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分――血红素的结构式。
回答下列问题：
⑴血红素中含有C、H、O、N、Fe五种元素，C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是_______________，写出基态Fe原子的核外电子排布式_________________。
⑵血红素中N原子的杂化方式分别为________、________，在右图的方框内用“→”标出Fe2＋的配位键。
⑶铁有δ、γ、α三种同素异形体，γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为_________，δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为____________。
(12分)我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。高炉内可能发生如下反应：
C(s)＋O2(g) ＝ CO2(g) △H1＝－393.5 kJ·mol—1 ①
C(s)＋CO2(g) ＝ 2CO(g) △H2＝＋172.5 kJ·mol—1 ②
4CO(g
)＋Fe3O4(s) ＝ 4CO2(g)＋3Fe(s) △H3＝－13.7 kJ·mol—1 ③
请回答下列问题：
⑴计算3Fe(s)＋2O2(g) ＝ Fe3O4(s)的△H＝___________________。
⑵8
00℃时，C(s)＋CO2(g)
2CO(g)的平衡常数K＝1.64，相同条件下测得高炉内c(CO)＝0.20 mol·L－1、c(CO2)＝0.05 mol·L－1，此时反应向_______（填“正”或“逆”）方向进行。
⑶某种矿石中铁元素以氧化物FemOn形式存在，现进行如下实验：将少量铁矿石样品粉碎，称取25.0 g样品于烧杯中，加入稀硫酸充分溶解，并不断加热、搅拌，滤去不溶物。向所得滤液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。剩下滤液用浓度为2 mol·L－1的酸性KMnO4滴定，至终点时消耗KMnO4溶液体积25.0 mL。
提示：2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋ 8H＋＋MnO4－＋5Fe2＋＝Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O
①计算该铁矿石中铁元素的质量分数。（请写出必要的解题步骤）
②计算氧化物FemOn的化学式（m、n为正整数）（请写出必要的解题步骤）
(12分)以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表。
| 难溶物 |
Ksp |
| Ca3(AsO4)2 |
6.8×10－19 |
| AlAsO4 |
1.6×10－16 |
| FeAsO4 |
5.7×10－21 |
表1．几种砷酸盐的Ksp
| 污染物 |
H2SO4 |
As |
| 浓度 |
28.42 g/L |
1.6 g·L－1 |
| 排放标准 |
pH 6～9 |
0.5 mg·L－1 |
表2．工厂污染物排放浓度及允许排放标准
回答以下问题：
⑴该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)＝______________mol·L－1。
⑵写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式：Ksp[Ca3(AsO4)2]＝______________，若混合溶液
中Al3＋、Fe3＋的浓度均为1.0×10－4mol·L－1，c(AsO43－)的最大是_______________mol·L－1。
⑶工厂排放出的酸性废水中的三价砷（H3AsO3弱酸）不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成五价砷（H3AsO4弱酸），写出该反应的离子方程式________________________________。
⑷在处理含砷废水时采用分段式，先向废水中投入生石灰调节pH到2，再投入生石灰将pH
调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生，沉淀主要成分的化学式为______________；
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为_____________________________。
(15分)尿素（H2NCONH2）是一种非常重要的高氮化肥，工业上合成尿素的反应如下：
2NH3(l)＋CO2(g) 
H2O(l)＋H2NCONH2 (l) △H＝－103.7 kJ·mol－1
试回答下列问题：
⑴下列措施中有利于提高尿素的产率的是___________。
A．采用高温
B．采用高压
C．寻找更高效的催化剂
⑵合成尿素的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH3(l)＋CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l) △H1
第二步：H2NCOONH4(l) H2O(l)＋H2NCONH2(l) △H2
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下图Ⅰ所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_____步反应决定，总反应进行到_________min时到达平衡。
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图所示，则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)＝_______________________。
③第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图Ⅱ所示，则△H2__________0（填“＞”“＜”或“＝”）
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