题目内容
(10分) (CN)2被称为拟卤素,它的阴离子CN- 作为配体形成的配合物有重要用途。
4-1 HgCl2 和Hg(CN)2反应可制得 (CN)2, 写出反应方程式。
4-2 画出CN-、(CN)2的路易斯结构式。
4-3 写出(CN)2 (g) 在O2 (g) 中燃烧的反应方程式。
4-4 298 K下,(CN)2 (g) 的标准摩尔燃烧热为 1095 kJ mol1,C2H2 (g) 的标准摩尔燃烧热为 1300 kJ mol1,C2H2 (g) 的标准摩尔生成焓为227 kJ mol1,H2O (l) 的标准摩尔生成焓为 -286 kJ mol1,计算 (CN)2 (g) 的标准摩尔生成焓。
4-5 (CN)2在300~500 oC形成具有一维双链结构的聚合物,画出该聚合物的结构。
4-6 电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的CN-,写出化学方程式(漂白粉用ClO表示)。
4-1 HgCl2 和Hg(CN)2反应可制得 (CN)2, 写出反应方程式。
HgCl2 + Hg(CN)2 = Hg2Cl2 + (CN)2 (1分)
4-2 画出CN-、(CN)2的路易斯结构式。
(各1分,共2分)
短线画成电子对同样得分;不画孤对电子不得分。
4-3 写出(CN)2 (g) 在O2 (g) 中燃烧的反应方程式。
(CN)2(g) + 2O2(g) = 2CO2(g) + N2(g) (1分)
不标物态也可。
4-4 298 K下,(CN)2 (g) 的标准摩尔燃烧热为 1095 kJ mol1,C2H2 (g) 的标准摩尔燃烧热为 1300 kJ mol1,C2H2 (g) 的标准摩尔生成焓为227 kJ mol1,H2O (l) 的标准摩尔生成焓为 -286 kJ mol1,计算 (CN)2 (g) 的标准摩尔生成焓。
(CN)2(g) + 2O2(g) = 2CO2(g) + N2(g)
2ΔfHmy(CO2)ΔfHmy[(CN)2] = 1095 kJ mol1
2ΔfHmy(CO2) = 1095 kJ mol1 +ΔfHmy[(CN)2]
C2H2(g) + 2.5O2(g) = 2CO2(g) + H2O(l)
2ΔfHmy(CO2) +ΔfHmy(H2O) ΔfHmy(C2H2) =1300 kJ mol-1
2ΔfHmy(CO2) =1300 kJ mol1 + 286kJ mol1 + 227 kJ mol1
ΔfHmy[(CN)2] = 1095 kJ mol1 1300 kJ mol1 + 286kJ mol1 + 227 kJ mol1
= 308 kJ mol1 (2分)
计算过程正确计算结果错误只得1分。没有计算过程不得分。
ΔfHmy[(CN)2] = 1095 1300 + 286 + 227 = 308(kJ mol1)也可以。
但不加括号只得1.5分。
4-5 (CN)2在300~500 oC形成具有一维双链结构的聚合物,画出该聚合物的结构。
或
(2分)
画成
也得2分。 但画成
只得1分。
4-6 电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的CN-,写出化学方程式(漂白粉用ClO表示)。
2CN + 5ClO + H2O = 2HCO3 + N2 + 5Cl (2分)
产物中写成CO32只要配平,也得分。
(10分)温家宝总理多次指出要大力抓好节能降耗、保护环境。请你分析并回答下列问题:
(1)“绿色化学”的最大特点在于它是在始端就采用预防实际污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,具有“原子经济性”。下列化学反应不符合“绿色化学”思想的是 ____________________。
A.制备环氧乙烷:![]()
B.制备硫酸铜Cu+2H2SO4
CuSO4+SO2↑+2H2O
C.制备甲醇: 2CH4+O2
2CH3OH
D.制备硝酸铜:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)冶金废水中含有[Au(CN)2]-,其电离出的CN-有毒,当与H+结合生成HCN时,其毒性更强。工业上处理这种废水是在碱性条件下,用NaClO将CN-氧化为CO32-和一种无毒气体,该反应的方程式为 _____________________________,在酸性条件下,ClO-也能将CN-氧化,但实际处理时却不在酸性条件下进行的主要原因是 ____________________________________________________________。
(3)工业上目前使用两种方法制取乙醛——“乙炔水化法”和“乙烯氧化法”。下面两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率和产量等的有关信息:
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乙炔水化法 |
乙烯氧化法 |
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原料 |
乙炔、水 |
乙烯、空气 |
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反应条件 |
HgSO4、100~125℃ |
PdCl2-CuCl2、100~125℃ |
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平衡转化率 |
乙炔平衡转化率90%左右 |
乙烯平衡转化率80%左右 |
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日产量 |
2.5吨(某设备条件下) |
3.6吨(相同设备条件下) |
表一:原料、反应条件、平衡转化率、日产量
表二:原料来源生产工艺
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原料生产工艺过程 |
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乙炔 |
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乙烯 |
来源于石油裂解气 |
从两表中分析,现代工业上“乙烯氧化法”将逐步取代“乙炔水化法”的可能原因。
①从产率和产量角度分析 。
②从环境保护和能耗角度分析 。