(4)尾气中主要含有 ,还含有少量PH3、H2S和HF等,将尾气先通入纯碱溶液,可除去 ;再通入次氯酸钠溶液,可除去 (均填化学式)
(5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是: 。 【答案】(1)69%
(2)Ca5F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑ 0.49t (3)CaSiO3,,液体白磷;固体白磷。 (4)CO、SiF4;H2S、HF、SiF4,PH3。 (5)产品纯度高或产品浓度大
【解析】(1)含磷的肥料有两种:磷矿粉肥和最终制得的磷肥,共4%+96%×85%×80%=69% (2)湿法生产磷酸属于复分解反应,符合强酸制取弱酸的反应, Ca5F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4
+HF
根据P原子守恒:P2O5→2 H3PO4
142
196
0.3t 85%x 则:85%x×142=196×0.3t,x=0.49t
(3)炉渣主要成分是硅酸钙(CaSiO3),冷凝塔1的温度为70℃,白磷蒸汽冷凝为液体;冷凝塔2的温度为18℃,白磷液体固化变为固体。
(4)因为使用了过量的焦炭,所以尾气中中有大量的CO气体,还含有SiF4;通过碱性溶液,酸性的H2S、HF以及易水解的SiF4被吸收,再通过氧化性的次氯酸钠溶液,还原性的PH3被吸收。
(5)用白磷制取磷酸可以制得高纯度的磷酸
37.[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题:
(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过________方法区别晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态Fe原子有_______个未成对电子,Fe3+的电子排布式为_________。可用硫氰化钾检验Fe3+,形成的配合物的颜色为____________。
(3)新制的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道为___________,1mol乙醛分子中含有的?键的数目为___________。乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要
11
原因是___________ 。Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和定点,则该晶胞中有 个铜原子。
(4)Al单质为面心立方晶体,其晶胞参数a?0.405nm,晶胞中铝原子的配位数为 。列式表示Al单质的密度 g?cm3。
-
【答案】(1)X射线衍射法, (2)4,1s22s22p63s23p63d5;血红色。
(3)sp3、sp2;6NA;形成了分子间的氢键,造成沸点升高;16。 4×27
(4)12;(4.05×10-7)3NA
【解析】(1)区分晶体、非晶体的科学方法是X射线衍射法,
(2)基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d6 4s2,所以有4个未成对电子,失掉2个4s、1个3d电子形成Fe3+,其电子排布为1s22s22p63s23p63d5;形成的硫氰合铁配离子为血红色。
(3)乙醛分子中甲基碳原子空间四面体构型,采取sp3杂化;醛基是平面结构,碳原子采取sp2杂化;CH3CHO分子中的碳碳键、4个碳氢键都是σ键,碳氧双键中有一个σ键,所以1mol乙醛分子中共有6molσ键,也就是6NA;由于乙酸分子羟基极性更强,形成了分子间的氢键,造成沸点升高;根据分摊原则,Cu2O晶胞中有8个氧原子,则应该有16个Cu原子。
(4)面心立方最密堆积的配位数为12;面心立方最密堆积的晶胞内有4个Al原子,其质量为:4×27
4×27/NAg,体积为:(4.05×10-7)3cm3,所以其密度为:(4.05×10-7)3NA
38.[化学——选修5:有机化学基础](15分)
席夫碱类化合物G在催化席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成G的一种路线如下:
已知以下信息:
12
①
②一摩尔B经上述反应可生居二摩尔C,且C不能发生银镜反应。 ③D属于单取代芳烃,其相对分子质量为106。 ④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的
⑤
回答下列问题:
(1)由A生成B的化学方程式为 ,反应类型为 (2)D的化学名称是 ,由D生成E的化学方程式为: (3)G的结构简式为
(4)F的同分异构体中含有苯环的还有____种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱中有4组峰,且面
积比为6:2:2:1的是_______。(写出其中的一种的结构简式)。 (5)由苯和化合物C经如下步骤可合成N-异丙基苯胺。
反应条件1所选择的试剂为____________;反应条件2所选择的试剂为________;I的结构简式为_____________。
乙醇
【答案】(1)C(CH3)2Cl—CH(CH3)2+NaOH――――→ C(CH3)2=C(CH3)2+NaCl+H2O
△(2)乙苯,C2H5—(3)C2H5—
+HNO3
浓硫酸 △ C2H5——NO2+H2O
—N=C-CH3
∣CH3
(4)19种,
13
(5)浓硝酸、浓硫酸;Fe/稀盐酸;
—NH2。
【解析】A是氯代烷烃,发生消去反应得到烯烃B,结合信息①②可知B是一种对称烯烃,且双键O‖
碳原子上没有氢原子,则B结构简式为:C(CH3)2=C(CH3)2,生成的C是丙酮:CH3CCH3;F分子式为C8H11N,结合信息③,D是乙苯;F的苯环上只有两种环境的氢原子,则乙基、氨基位于对位上:C2H5—F与丙酮C发生信息⑤的反应得到产品G:C2H5—
—N=C-CH3。
∣CH3
—NH2;
乙醇
(1)A生成B是氯代烃的消去反应,C(CH3)2Cl—CH(CH3)2+NaOH――――→ C(CH3)2=C(CH3)2+NaCl+
△H2O
(2)D的名称是乙苯,C2H5—(3)G结构简式为:C2H5—
+HNO3
浓硫酸 △ C2H5——NO2+H2O
—N=C-CH3
∣CH3
(4)对乙基苯胺的同分异构体还有:邻乙基苯胺、间乙基苯胺、2,3—二甲基苯胺、2,4—二甲基苯胺、2,5—二甲基苯胺、2,6—二甲基苯胺、3,4—二甲基苯胺、3,5—二甲基苯胺共8种,把C2H6N作为一个取代基共有5种,分别作为一个甲基、一个甲氨基有3种,分别作为一个甲基、一个氨基甲基又有3种。所以
共有:8+5+3+3=19种;核磁共振有4组峰表示有4种氢原子,且原子个数比为6︰2︰2︰1的有:
或或;
—N=C-CH3,则I为
∣CH3
(5)结合题中的信息⑤,采用逆推法:J用H2加成得到产品,J为
—NH2,H为:—NO2,反应条件1是苯环上引入硝基,试剂为:浓硝酸、浓硫酸;反应条件2把硝
基还原为氨基,试剂为:Fe、稀盐酸。
14
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