(本题共14分)铜有多种化合物,氧化亚铜(Cu2O)、氯化亚铜(CuCl)、氯化铜(CuCl2)、CuSO4等。
完成下列计算:
(1)波尔多液是由硫酸铜、生石灰和水配制成的杀菌剂,不同情况下需要配制不同的比例。现配制按质量比CuSO4:CaO:H2O =1:2:200的波尔多液50Kg。
需要用CuSO4·5H2O g,CaO mol
(2)某工厂以精辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料冶炼金属铜,精辉铜矿中含23%杂质,日均产含Cu量97.5%的粗铜42t。
已知:总反应式 Cu2S+O22Cu+SO2
日均需精辉铜矿 t,日均产SO2标准状况下体积 L
(3)印刷线路板的铜能被FeCl3的溶液腐蚀,将印刷线路板浸入200mL FeCl3溶液中,有11.2g Cu被腐蚀掉。取出印刷线路板,向溶液中加入11.2g铁粉,充分反应溶液中还有4.8g不溶物。计算原FeCl3溶液的物质的量浓度。
(4)制备铜的某化合物晶体。取5.12g Cu、14.5mol/L HNO3 15 mL、6.0 mol/L HC1 50mL,混合后Cu完全反应,反应后溶液有中水54.32g,再经水浴保温蒸发掉42g水,冷却至20℃并过滤,得到8.12g晶体。通过计算推断此晶体的化学式 。
已知:20℃溶解度 CuC12·2H2O 73g /100g H2O Cu(NO3)2·3H2O 125g /100g H2O
(本题共13分)药物M主要用于防治骨质疏松症和乳腺癌,其结构式为
(不考虑立体结构)。
M的新旧二条合成路线如下:
旧路线
新路线
已知:(1)半缩醛可水【解析】
(2)卤代烃(RX)与镁于室温下在干燥乙醚中反应,生成格氏试剂(RMgX):RX+MgRMgX
格氏试剂很活泼,能与许多物质发生反应。如:
完成下列填空:
(1)写出反应类型。 (1) (2)
(2)写出结构简式。 A D
(3)旧法中的原料有多种同分异构体,其中满足①遇FeCl3显色②苯环上的一溴取代物只有一种,符合条件的同分异构体数目有 种。
任写其中一种的结构简式 。
(4)写出B→C反应的化学方程式 。
(5)设计一条以及含二个碳原子的有机化合物为原料,制备芳香醇的合成路线 (不超过5步反应)。
(本题共9分)乙烯在不同的条件下可被氧化生成不同产物。如下图所示:
已知:取0.62g A与过量的金属钠完全作用后,生成224mL(标准状况)气体。B的沸点低(10.7℃),B不能发生银镜反应而C能。D有酸性、强氧化性,可用于消毒杀菌。
完成下列填空:
(1)写出结构简式A D
(2)写出C发生银镜反应的化学方程式 。
(3)在C的溶液中加入溴水实验现象:
解释产生该实验现象可能原因:
(4)D可以和乙烯反应产生B,写出该反应的化学方程式 。
(本题共12分)乙酸正丁酯常用作香精,实验室用冰醋酸和正丁醇制备乙酸正丁酯
Ⅰ.乙酸正丁酯粗产品的制备
试管中加少许入沸石、7.4 mL正丁醇和6.4 mL冰醋酸,再加入3~4滴浓硫酸,然后安装好装置,加热使之反应。
Ⅱ.乙酸正丁酯粗产品的精制
将试管中的液体转移到分液漏斗中,用10 mL水洗涤,除去下层水层;有机层继续用10 mL 10% Na2CO3洗涤至中性;再用10 mL 的水洗涤。
将酯层进行蒸馏。蒸馏收集乙酸正丁酯产品时,应将温度控制在126.1℃左右。
Ⅲ.计算产率
称量出制得的乙酸正丁酯的质量为5. 12 g。
已知:
物质 | 密度/g·cm-3 | 沸点/℃ | 溶解度/100g水 |
正丁醇 | 0.810 | 118.0 | 9 |
冰醋酸 | 1.049 | 118.1 | 互溶 |
乙酸正丁酯 | 0.882 | 126.1 | 0.7 |
完成下列填空:
(1)上图装置中长导管有冷凝回流作用,它可以由分水回流装置代替。分水回流装置中回流下来的蒸气冷凝液进入分水器,待分层后,有机层会自动流回到反应器中,将生成的水从分水器中放出去。
分水回流代替长导管回流,对乙酸正丁酯的合成有什么作用 。
使用分水器装置进行回流的可逆反应,一般应具备 条件。
(2)分水器在使用时须预先加水,使其水面低于分水器回流支管下沿3~5 mm的水。
预先加水的目的是 。
(3)反应时加热有利于 提高酯的产率,但温度过高时酯的产率反而降低,
其可能的原因是 。
(4)水洗的目的是 。碱洗的目的是 。
测pH值的操作 。
(5)本次实验乙酸正丁酯的产率 。
(本题共12分)工业烧碱成分NaOH、Na2CO3和可溶于水但不与酸反应的杂质,工业纯碱成分Na2CO3、NaHCO3和可溶于水但不与酸碱反应的杂质。为测定碱中各成分的百分含量可采用滴定法、气体法等。
完成下列填空:
(1)滴定法测定工业烧碱样品:配制250mL待测液,所用的主要仪器有烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒、 。
(2)测定工业烧碱的总碱量n Na2O(或总耗酸量):进行滴定时,先向盛待测液的锥形瓶中加 作为指示剂。
判断滴定终点的现象是 。
(3)气体法测定工业烧碱的Na2CO3含量(如图):
装置中B部分盛放的试液是 。
装置中A部分的分液漏斗与烧瓶之间连接的导管所起的作用是 。
(4)用中和滴定的氯化钡法测定工业烧碱中NaOH的含量时,可先在混合液中滴加过量的BaCl2溶液,再以酚酞作指示剂,然后用标准盐酸滴定。
滴加过量的BaCl2溶液目的是 。
向混有碳酸钡沉淀的氢氧化钠溶液中滴入盐酸,为什么不会使碳酸钡溶解而能测定氢氧化钠的含量 。
(5)用中和滴定的氯化钡法测定工业纯碱中NaHCO3的含量时,使用与测定烧碱相同的实验操作,过程稍作改变即可。
简述该操作过程 。
烟气的脱硫(除SO2)和脱硝(除NOx)都是环境科学研究的热点。可以通过氧化还原反应或酸碱反应进行脱硫和脱硝。完成下列填空:
(1)烟气中含有一定量的氮氧化物(NOx),可以利用甲烷与NOx一定条件下反应,产物为空气中含有的无害成分,从而消除污染。
写出CH4与NOx反应的化学方程式 。
(2)用催化剂可以使NO、CO污染同时降低,2NO(g)+2CO (g) N2(g)+2CO2(g),根据传感器记录某温度下NO、CO的反应进程,测量所得数据绘制出下图。
前1s内平均反应速率v(N2)
第2s时的X值范围 。
(3)为了除去烟气有害气体SO2并变废为宝,常用熟石灰的悬浊液洗涤废气,反应最终产物为石膏。而不采用澄清石灰水或熟石灰固体替代熟石灰悬浊液来吸收废气。
说明理由:
(4)用标准浓度的酸性KMnO4溶液可以测定空气中SO2含量。写出此测定方法的离子方程式 。
(5)双碱法是一种低成本高效率的脱硫方法。先用第一碱作为吸收剂,与含SO2的烟气在吸收塔中接触发生反应,烟气中的SO2被吸收掉,然后脱硫废液在另一反应器中再与第二碱反应,使溶液得到再生,再生后的吸收液循环利用。
可用作第一碱 。可用作第二碱 。(选填编号)
a.NaOH b.Mg(OH)2 c.石灰石 d.石灰