题为“物质结构与性质”内容的试题。考生只能选做一题。若两题都做,一律按26题计分)
26.(10分)一氯乙酸(ClCH2COOH)是无色晶体,可溶于水,其水溶液显酸性,是重要的有机反应中间体,可进行多种反应。
(1)一定条件下,一氯乙酸与苯可直接合成苯乙酸,其反应方程式是______________________ (不要求标出反应条件)。
(2)工业上将一氯乙酸、2–丙醇与浓硫酸混合加热制备一氯乙酸异丙酯,一氯乙酸异丙酯的结构简式为_________________________ ;反应过程中,可能产生的有机副产物有异丙醚[(CH3)2CHOCH(CH3)2]和________________________(填结构简式)。
(3)pKa常用于表示物质的酸性强弱,pKa的数值越小,该物质的酸性越强。已知卤素原子对饱和脂肪酸的酸性影响具有相似性。25℃时一些卤代饱和脂肪酸的pKa数值如下:
|
卤代酸 |
F3CCOOH |
Cl3CCOOH |
F2CHCOOH |
FCH2COOH |
|
|
pKa |
0.23 |
0.65 |
1.24 |
2.66 |
2.85 |
|
卤代酸 |
ClCH2COOH |
BrCH2COOH |
ICH2COOH |
|
|
|
pKa |
2.86 |
2.90 |
3.18 |
4.06 |
4.52 |
可见,25℃时卤素原子对卤代饱和脂肪酸的酸性影响有(写出2条即可):
①____________________________________________________________________;
②____________________________________________________________________;
根据上述数据和规律判断, Cl2CHCOOH的pKa的数值范围为_________________。
23.(10分)将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。
|
(1)本工艺中所用的原料除CaSO4•2H2O、KCl外,还需要 等原料。
(2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式: 。
(3)过滤I操作所得固体中,除CaCO3外还含有 (填化学式)等物质,
该固体可用作生产水泥的原料。
(4)过滤I操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有CO32-的方法是:
。
(5)硫酸钙结晶水合物(CaSO4·6H2O)是目前常用的无机储热材料,选择的依据是 。
a.熔点较低(29℃熔化) b.能导电 c.能制冷 d.无毒
(6)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是 。
22.(12分)某工厂用软锰矿(含MnO2约70%及Al2O3)和闪锌矿(含ZnS约80%及FeS)
共同生产MnO2和Zn(干电池原料):
![]()
已知① A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液。
|
(1)A中属于还原产物的是__________ ______。
(2)MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是 ; C的化学式是___________。
(3)该生产中除得到MnO2和Zn以外,还可得到的副产品除Na2SO4外,还有____ 。
(4)从生产MnO2和Zn的角度计算,软锰矿和闪锌矿的质量比大约是__________。
19.(10分)工业制备的高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。
![]()
![]()
(1)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是______(填代号)。
a. 84消毒液(NaClO溶液) b. 双氧水 c. 苯酚 d. 75%酒精
(2)高锰酸钾保存在棕色试剂瓶,下列试剂保存不需要棕色试剂瓶的是_______(填代号)。
a. 浓硝酸 b. 硝酸银 c. 氯水 d. 烧碱
(3)上述流程中可以循环使用的物质有 、 (写化学式)。
(4)若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则1 mol MnO2可制得 mol KMnO4。
(5)该生产中需要纯净的CO2气体。若实验室要制备纯净的CO2所需试剂最好选择___________(选填代号)。
a. 石灰石 b. 稀HCl c. 稀H2SO4 d. 纯碱
(6)操作Ⅰ的名称是_____________;操作Ⅱ是根据KMnO4和K2CO3两物质在__________(填性质)上差异,采用____________(填操作步骤)、趁热过滤得到KMnO4粗晶体的。
20.(13分)硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O,商品名为摩尔盐。可由硫酸亚铁与硫酸铵反应生成硫酸亚铁铵,一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化,而形成摩尔盐后就比较稳定了。三种盐的溶解度(单位为g/100g水)如下表:
|
温度/℃ |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
70 |
|
(NH4)2SO4 |
73.0 |
75.4 |
78.0 |
81.0 |
84.5 |
91.9 |
|
FeSO4·7H2O |
40.0 |
48.0 |
60.0 |
73.3 |
- |
- |
|
(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O |
17.2 |
26.4 |
33.0 |
46.0 |
- |
- |
(一)实验室制取少量莫尔盐的流程如下:
试回答下列问题:
(1)步骤1中加入10%Na2CO3溶液的主要作用是 ;
(2)步骤3中进行“趁热快速过滤”,可采取的措施是 (写出1种),趁热过滤的目的是______________________________________;
(3)步骤4中加热浓缩至__________________时为止;
(4)步骤4中析出的晶体不含(NH4)2SO4、FeSO4的原因是__________________________,
理论上制得的莫尔盐的质量为________________。