(化学——选修有机化学基础)(15分)
研究表明,火灾中,真正烧死的人其实并不多,大多数人都是因慌乱奔跑时吸入大量浓烟,导致烟雾中毒而死的。且起火的建筑装修越豪华,这一点越明显。聚氯乙烯(PVC)是制作装修材料的最常用原料,失火时聚氯乙烯在不同的温度下,发生一系列复杂的化学变化,产生大量有害气体,其过程大体如下:
请回答下列问题:
⑴火灾中由聚氯乙烯产生的有害气体,其化学成分主要是 ,你认为其中含量最大的为 ,①~③的反应类型是 。
在火灾现场,为防止气体中毒的防护措施是 。
⑵工业上用乙烯和氯气为原料经下列各步合成PVC:
乙烯 甲 乙 PVC
乙是PVC的单体,其结构简式为 ,反应①、②的化学方程式分别为 、 。
⑶聚氯乙烯可以制成保鲜膜,化学工作者十分关注聚氯乙烯保鲜膜的安全问题。PVC保鲜膜的安全隐患主要来自于塑料中残留的PVC单体以及不符合国家标
准的增塑剂DEHA。
邻苯二甲酸辛酯(DOP)是国家标准中允许使用的
增塑剂之一,邻苯二甲酸酐( )是制造DOP的原料,它跟过
量的甲醇反应能得到另一种增塑剂DMP
(分子式为C10H10O4),DMP属于芳香酸酯,写出制取DMP的反应方程式:
。
【化学——物质结构与性质】(15分)
三氟化氮是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体,在半导体加工,太阳能电池制造和液晶显示器制造中得到广泛应用。NF3是一种三角锥型分子,键角102 °,沸点-129 ℃;可在铜的催化作用下由F2和过量NH3反应得到。
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(1)写出制备 NF3的化学反应方程式: 。
(2)NF3的沸点比NH3的沸点(-33 ℃)低得多的主要原因是 。
(3)与铜属于同一周期,且未成对价电子数最多的元素基态原子核外电子排布式为 。
(4)根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位:kJ·mol-1 ),回答下面各题:
| 元素代号 | I1 | I2 | I3 | I4 |
| Q | 2080 | 4000 | 6100 | 9400 |
| R | 500 | 4600 | 6900 | 9500 |
| S | 740 | 1500 | 7700 | 10500 |
| T | 580 | 1800 | 2700 | 11600 |
| U | 420 | 3100 | 4400 | 5900 |
①在周期表中,最可能处于同一族的是 和 。
②T元素最可能是 区元素。若T为第二周期元素,E是第三周期元素中原子半径最小的元素,则T、E形成化合物的空间构型为 ,其中心原子的杂化方式为 。
⑸与铜同周期的另一种元素钴(Co)可形成分子式均为Co(NH3)5BrSO4的两种配合物,其中一种化学式为[Co(NH3)5Br]SO4,往其溶液中加BaCl2溶液时,产生的现象是 ;往另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,无明显现象,若加入AgNO3溶液时,产生淡黄色沉淀,则第二种配合物的化学式为 。
⑹在自然界中TiO2有金红石、板钛矿、锐钛矿三种晶型,其中
金红石的晶胞如右图所示,则其中Ti4+的配位数为 。
据报道,有一种叫Thibacillus Ferroxidans 的细菌在氧气存在下的酸性溶液中,能将黄铜矿(CuFeS2)氧化成硫酸盐,发生的反应为:
4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O
(1)CuFeS2中的Fe的化合价为+2,则被氧化的元素为
(2)工业上生产中利用上述反应后的溶液,按如下流程可制备胆矾(CuSO4·5H2O):
①分析下列表格(其中Ksp是相应金属氢氧化物的沉淀溶解平衡常数):
| Ksp | 氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH | |
| Fe3+ | 2.6×10-39 | 1.9 | 3.2 |
| Cu2+ | 2.2×10-20 | 4.7 | 6.7 |
步骤一应调节溶液的pH范围是 ,请运用沉淀溶解平衡的有关理论解释加入CuO能除去CuSO4溶液中Fe3+的原因
②步骤三中的具体操作方法是
(3)有人提出可以利用如图的装置从溶液B中提炼金属铜。该过程中右边电极的反应式是 ,若装入B溶液500mL(电解前后溶液体积变化可忽略),当阴极增重1.6g时,停止通电,则反应后溶液的pH= 。
(4)工业上冶炼铜的方法之一为:
Cu2S(s)+2Cu2O(s)=6Cu(s)+SO2(g) ΔH
已知:①2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s) ΔH=-12kJ/mol
②2Cu(s)+S(s)=Cu2S(s) ΔH=-79.5kJ/mol
③S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.8kJ/mol
则该法冶炼铜的反应中ΔH= 。