题目内容

8．钼酸钠晶体（Na2MoO4•2H2O）是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂．工业上利用钼精矿（主要成分是不溶于水的MoS2）制备钼酸钠的两种途径如图1所示：

（1）钼和锆同属过渡金属，锆还是核反应堆燃料棒的包裹材料，锆合金在高温下与水蒸气反应产生氢气，二氧化锆可以制造耐高温纳米陶瓷．下列关于锆、二氧化的叙述中，正确的是b（填序号）
a．锆合金比纯锆的熔点高，硬度小
b．二氧化锆陶瓷属于新型无机非金属材料
c．将一束光线通过纳米级二氧化锆会产生一条光亮的通路
（2）途径I碱浸时发生反应的化学反应方程式为MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑途径Ⅱ氧化时发生反应的离子方程式为MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2SO42-+3H2O
（3）分析纯的钼酸钠常用钼酸铵[（NH4）2MoO4]和氢氧化钠反应来制取，若将该反应产生的气体与途径I所产生的尾气一起通入水中，得到正盐的化学式是（NH4）2CO3或（NH4）2SO3．
（4）钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂．常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀
速率实验结果如图2：
①要使碳素钢的缓蚀效果最优，钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为1：1．
②当硫酸的浓度大于90%时，腐蚀速率几乎为零，原因是常温下浓硫酸具有强氧化性，会使铁钝化．

分析 利用钼精矿（主要成分是MoS2）制备钼酸钠有两种途径：途径Ⅰ是先在空气中灼烧生成MnO3，同时得到对环境有污染的气体SO2，然后再用纯碱溶液溶解MnO3，即可得到钼酸钠溶液，最后结晶得到钼酸钠晶体；途径Ⅱ是直接用NaClO溶液在碱性条件下氧化钼精矿得到钼酸钠溶液，结晶后得到钼酸钠晶体．
（1）合金是指由一种金属与其它金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质，合金的硬度大，熔点低，陶瓷属于无机非金属材料，二氧化锆为化合物无丁达尔效应；
（2）①途径I碱浸时MoO3和纯碱溶液反应生成钼酸钠，同时得到CO2气体，反应方程式为MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑；
②途径Ⅱ用NaClO在碱性条件下氧化MoO3，得到钼酸钠和NaCl和水，据此可写出离子反应方程式；
（3）四钼酸铵[（NH4）2MoO4]和氢氧化钠反应可生成NH3，途径Ⅰ中生成的气体有CO2和SO2，将NH3和CO2或SO2一起通入水中可生成碳酸盐或亚硫酸盐和水，反应方程式为CO2+2NH3+H2O=（NH4）2CO3或NH3+H2O+CO2=NH4HCO3，前者生成的盐为正盐，后者为酸式盐；
（4）①根据图象分析，在缓蚀剂中碳钢的腐蚀速率速率最小，腐蚀效果最好，最好的腐蚀效果在中点处；
②浓硫酸有强氧化性，能使金属表面形成致密的氧化膜保护层．

解答 解：（1）a．合金是指由一种金属与其它金属或非金属熔合而成的具有金属特性的混合物．一般说来合金的硬度一般比各成分金属大，多数合金的熔点 低于组成它的成分金属的熔点，所以锆合金比纯锆的熔点低，硬度大，故a错误；
b．陶瓷属于无机非金属材料，二氧化锆陶瓷属于新型无机非金属材料，故b正确；
c．将一束光线通过胶体会产生一条光亮的通路，但二氧化锆为化合物无丁达尔效应，故c错误；
故答案为：b；
（2）①途径I碱浸时发生反应的离子方程式为MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑，故答案为：MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑；
②途径Ⅱ用NaClO在碱性条件下氧化MoO3，发生反应的离子方程式为MnS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2SO42-+3H2O，
故答案为：MoS2+9ClO-+6OH-=MoO42-+9Cl-+2SO42-+3H2O；
（3）四钼酸铵[（NH4）2MoO4]和氢氧化钠反应可生成NH3，途径Ⅰ中生成的气体有CO2和SO2，CO2和NH3一起通入水中生成的正盐为碳酸铵，化学式为（NH4）2CO3，如果是SO2气体则生成正盐为（NH4）2SO3，故答案为：（NH4）2CO3或（NH4）2SO3；
（4）①根据图示可知，当钼酸钠、月桂酸肌氨酸浓度相等时，腐蚀速率最小，腐蚀效果最好，即浓度比为1：1，故答案为：1：1；
②当硫酸的浓度大于90%时，腐蚀速率几乎为零，原因是常温下浓硫酸具有强氧化性，会使铁钝化，起到防腐蚀作用，故答案为：常温下浓硫酸具有强氧化性，会使铁钝化．

点评 本题考查制备钼酸钠晶体的工业制备方法，为高频考点，侧重考查学生的分析能力、实验能力和计算能力，题目涉及利用化学用语分析反应原理，解题关键是分析题中图示，题目难度中等．

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8．实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理如下：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O，CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br．用少量的溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示：

有关数据列表如下：
乙醇1，2-二溴乙烷乙醚
状态无色液体无色液体无色液体
密度/g•cm-30.792.20.71
沸点/℃78.513234.6
熔点/℃-1309-116
回答下列问题：
（1）在装置C中应加入c（选填序号），其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体．
①水②浓硫酸③氢氧化钠溶液 ④饱和碳酸氢钠溶液
（2）判断d管中制备二溴乙烷反应已结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去．
（3）若产物中有少量未反应的Br2，最好用②（填正确选项前的序号）洗涤除去．
①水②氢氧化钠溶液  ③碘化钠溶液 ④乙醇
（4）反应过程中需用冷水冷却（装置e），其主要目的是避免溴的大量挥发；但不用冰水进行过度冷却，原因是：1，2-二溴乙烷的凝固点较低，过度冷却会使其凝固而使气路堵塞．
（5）以1，2-二溴乙烷为原料，制备聚氯乙烯，为了提高原料利用率，有同学设计了如下流程：1，2-二溴乙烷通过消去反应制得乙炔，反应的化学方程式为；乙炔制得氯乙烯；最后由氯乙烯制得氯乙烯，反应的化学方程式为nCH2=CHCl$\stackrel{一定条件}{→}$．
9．下列流程中有机物均为芳香族化合物．H为一种酯，其合成路线如图：


已知以下信息：
①有机物B能发生银镜反应，D的相对分子质量比C大4，E的苯环上的一溴代物有两种．
②$\stackrel{KMnO_{4}/H+}{→}$
③2RCH2CHO$→_{△}^{NaOH/H_{2}O}$
请回答下列问题：
（1）A的结构简式，C→D的反应类型为加成反应；B中含氧官能团名称为醛基，F中不含氧的官能团的名称为氯原子； H的结构简式为；
（2）E→F与F→G的顺序不能颠倒，理由是如果颠倒则（酚）羟基会被KMnO4/H+氧化；
（3）F→G ①的化学方程式为；
（4）G还可以通过缩聚反应制得高分子材料，试写出其结构简式；
（5）A的同分异构体很多，其中能使FeCl3溶液显紫色有9种，写出一种核磁共振氢谱有4组峰的分子的结构简式．
16．为了确定黄钾铁矾的化学式KFe3（SO4）x（OH）y，某兴趣小组设计了如下实验：

请回答：
（1）黄钾铁矾的化学式中x=2，y=6．
（2）写出溶液B中所含溶质的化学式KFeSO4或K2SO4，Fe2（SO4）3．
（3）红褐色沉淀能溶于HI溶液，并发生氧化还原反应，写出该反应的离子方程式2Fe（OH）3+6H++2I-=2Fe2++I2+6H2O．
3．三盐（3PbO•PbSO4•H2O，相对分子质量为990）可用作聚氯乙烯的热稳定剂，不溶于水．以200.0t铅泥（主要成分为PbO、Pb及PbSO4等）为原料制备三盐的工艺流程如图所示．

已知：Ksp（PbSO4）=1.82×l0-8；Ksp（PbCO3）=l.46×l0-13．
回答下列问题：
（1）加Na2CO3溶液转化的目的是将PbSO4转化为PbCO3，提高铅的利用率．
（2）酸溶时，不直接使用H2SO4溶液的原因可能是生成的PbSO4为难溶物，阻碍反应持续进行；铅与硝酸在酸溶过程中发生反应的离子方程式为3Pb+8H++2NO3-=3Pb2++2NO↑+4H2O．
（3）流程中可循环利用的物质是HNO3；洗涤操作时，检验沉淀是否洗涤干净的方法是取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤干净．
（4）当沉淀转化达平衡时，滤液l中c（SO42-）与c（CO32-）的比值为1.25×105．
（5）50-60℃时合成三盐的化学方程式为4PbSO4+6NaOH$\frac{\underline{\;50-60℃\;}}{\;}$3PbO•PbSO4•H2O+3Na2SO4+2H2O；若得到纯净干燥的三盐99.0t，假设铅泥中的铅元素有80%转化为三盐，则铅泥中铅元素的质量分数为51.75%．
13．环境污染与资源短缺问题日趋突出，高效循环利用资源显得尤为重要．工业上用含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3和SiO2的矿渣提取铜的工艺流程如图：

已知：①Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
②几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如表：
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开始沉淀的pH4.05.81.15.4
完全沉淀的pH5.28.83.26.7
回答下列问题：
（1）固体A 主要由两种物质组成，其化学式为SiO2、Cu．
（2）酸浸、过滤后，滤液中铁元素的存在形式为Fe2+（填离子符号），生成该离子的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+．
（3）沉淀B的化学式为Fe（OH）3，氧化过程中发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2CO32-+3H2O=Fe（OH）3↓+Cl-+2CO2↑．
（4）加NaOH调节溶液pH的范围是5.2≤pH＜5.4，工业上对沉淀B、沉淀C的利用应采取的处理方法是加热分解得到相应的氧化物，用于冶炼铁和铝．
6．化学兴趣小组的同学为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数进行了以下实验，请你参与并完成对有关问题的解答．

（1）甲同学用图1所示装置测定CO2的质量．实验时稀硫酸是与样品中的Na2CO3 （填“Na2CO3”或“NaCl”）发生反应．仪器b的名称是分液漏斗．洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，此浓硫酸的作用是除去CO2中的水蒸气．
（2）丙同学用图所示方法和步骤实验：

①操作I涉及的实验名称有过滤、洗涤；操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、称量．
②丙测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为$\frac{106y}{197x}$．
（3）标准状况下，将672mL CO2气通入50mL1mol/LKOH溶液中，完全反应后，所得溶液中K2CO3和KHCO3的物质的量之比为（设反应前后溶液体积变化忽略不计）2：1．
3．已知X、Y、Z、M、G是五种短周期主族元素，且原子序数依次增大．X原子核内只有1个质子，Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，Y与G同主族，Z的一种单质能吸收对人体有害的紫外线，M是地壳中含量最高的金属元素．请回答下列问题：
（1）G在元素周期表中的位置为第三周期ⅣA族；
（2）常温下，下列物质不能与M的单质发生反应的是d（填字母）．
a．CuSO4溶液   b．O2   c．浓硝酸   d．Na2CO3固体
（3）按原子个数N（X）：N（Y）：N（Z）=6：2：1组合成化合物R，写出R的分子式：C2H6O，若R能与金属钠反应产生H2，则该反应的化学方程式是2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑；．
（4）用浓硝酸化的X2Z2溶液完成下列实验：
实验现象：试管Ⅰ中产生气泡，试管Ⅱ中溶液变蓝．
写出试管Ⅰ中发生反应的离子方程式：2MnO4-+6H++5H2O2═2Mn2++5O2↑+8H2O．
由实验可知，O2、KMnO4、I2的氧化性由大到小的顺序为KMnO4＞O2＞I2．．
17．Ⅰ．化合物Mg5Al3（OH）19（H2O）4可作环保型阻燃材料，受热时按如下化学方程式分解：
2Mg5Al3（OH）19（H2O）4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$27H2O↑+10MgO+3Al2O3
（1）写出该化合物作阻燃剂的两条依据反应吸热降低温度，固体氧化物隔绝空气，水蒸气稀释空气．
（2）用离子方程式表示除去固体产物中Al2O3 的原理Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O．
（3）已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化学方程式表示其原理NH4Cl+H2O?NH3•H2O+HCl，MgO+2 HCl=MgCl2+H2O或MgO+2NH4Cl+H2O=MgCl2+2NH3•H2O．
Ⅱ．磁性材料A是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：

请回答：
（1）A的组成元素为Fe、S（用元素符号表示），化学式为Fe3S4．
（2）溶液C可溶解铜片，例举该反应的一个实际应用制印刷电路板．
（3）已知化合物A能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体（标况下的密度为1.518g•L-1），该气体分子的电子式为．写出该反应的离子方程式Fe3S4+6H+=3Fe2++S+3H2S↑．
（4）写出F→G反应的化学方程式H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI．设计实验方案探究溶液G中的主要微粒（不考虑H2O、H+、K+、I-）取溶液G，加入过量BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有SO42-；过滤后取滤液，滴加H2O2溶液，若再产生白色沉淀，则有H2SO3．

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