31.化学选考题(15分)(以下三题[A、B、C]任选一题,若三题都答按前面一题计分)
A.[化学--选修化学与技术]
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。
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(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)已知不同温度下K2SO4在100g水中达到饱和时溶解的量如下表:
|
温度(℃) |
0 |
20 |
60 |
|
K2SO4溶解的量(g) |
7.4 |
11.1 |
18.2 |
60℃时K2SO4的饱和溶液591g冷却到0℃,可析出K2SO4晶体 g
(6)氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O)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
(7)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是: (3分)。
B.[化学选修--物质结构与性质]
(每空2分)X、Y、Z三种短周期元素,它们的原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体,在适当条件下可发生如下变化:
一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个,B、C两种分子中的电子数均等于10。请回答下列问题:
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(1)X元素在周期表中的位置是 周期 族。(各1分)
(2)分析同主族元素性质的递变规律,发现B、C物质沸点反常,这是因为它们的分子之间存在 。
(3)①C的电子式是 ,C分子的结构呈 形。
②C在一定条件下反应生成A的化学方程式是 。
③X、Y、Z三种元素可组成一种强酸W,C在适当条件下被W吸收生成一种盐。该盐的水溶液pH 7(1分)(填“大于”、“小于”、“等于”),其原因是(写出离子方程式) 。
(4)已知Y单质与Z单质生成C的反应是可逆反应,△H<0。将等物质的量的Y、Z两种单质充入一密闭容器中,在适当催化剂和恒温、恒压条件下反应。下列说法正确的有 。
a.达到化学平衡时,正反应速率与逆反应速率相等
b.反应过程中,Y单质的体积分数始终为50%
c.达到化学平衡时,Y、Z两种单质在混合气体中的物质的量之比为1:1
d.达到化学平衡的过程中气体平均相对分子质量减小
e.达到化学平衡后,升高温度,C的体积分数增大
C.[化学选修--有机化学]
(每空2分)乙醛在催化剂存在的条件下,可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验制得并在试管C中收集到少量乙酸溶液(如图所示:试管A中装有40%的乙醛水溶液、氧化铜粉末;试管C中装有适量蒸馏水;烧杯B中装有某液体)。已知在60℃-80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应,连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下表:
|
物质 |
乙醛 |
乙酸 |
甘油 |
乙二醇 |
水 |
|
沸点 |
20.8℃ |
117.9℃ |
290℃ |
197.2℃ |
100℃ |
请回答下列问题:
(1)试管A内在60℃-80℃时发生的主要反应的化学方程式(注明反应条件)___;(3分)
(2)如图所示在实验的不同阶段,需要调整温度计在试管A内的位置,在实验开始时温度计水银球的位置应在_____;当试管A内的主要反应完成后温度计水银球的位置应在_______,目的是___________。
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(3)烧杯B的作用是__________;烧杯B内盛装的液体可以是__________(写出一种即可);
(4)若想检验试管C中是否含有产物乙酸,请你在所提供的药品中进行选择,设计一个简便的实验方案。所提供的药品有:pH试纸、红色的石蕊试纸、白色的醋酸铅试纸、碳酸氢钠粉末。实验仪器任选。该方案为_____________________________。