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风靡全球的饮料果醋中含有苹果酸(MLA),其分子式为C4H6O5。0.1 mol苹果酸与足量NaHCO3溶液反应能产生4.48 L CO2(标准状况),苹果酸脱水能生成使溴水褪色的产物。苹果酸经聚合生成聚苹果酸(PMLA)。

(1)写出下列物质的结构简式:A____________,D____________。

(2)指出反应类型:①____________,②____________。

(3)写出所有与MLA具有相同官能团的同分异构体的结构简式:____________________。

(4)写出E→F转化的化学方程式:______________________________________________。

(5)上述转化关系中步骤③和④的顺序能否颠倒?____________(填“能”或“不能”),说明理由:_____________________________________________________________________。

(6)PMLA具有良好的生物相容性,可望作为手术缝合线等材料应用于生物医药和生物材料领域。其在生物体内水解的化学方程式为________________________________________。

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废水中的氮常以含氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。生物处理的方法是先将大多数有机态氮转化为氨态氮,然后通过进一步转化成N2而消除污染。生物除氮工艺有以下几种方法:

【方法一】在氧充足条件下,通过好氧硝化菌的作用,将废水中氨态氮转化为中间过渡形态的硝酸态氮和亚硝酸态氮,然后在缺氧条件下,利用反硝化菌,硝酸态氮和亚硝酸态氮被水中的有机物还原为氮气。见图中之①。反应过程为如下(注:有机物以甲醇表示;当废水中有机物不足时,需另外投加有机碳源)。

2+3O22HNO2+2H2O+2H+

2HNO2+O22HNO3

6+2CH3OH6+2CO2+4H2O

6+3CH3OH3N2+3CO2+3H2O+6OH-

【方法二】与方法一相比,差异仅为硝化过程的中间过渡形态只有亚硝酸态氮。见图中之②。

请回答以下问题:

(1)的空间构型为__________。大气中的氮氧化物的危害有________和________等。

(2)方法一中氨态氮元素1 g转化为硝酸态氮时需氧的质量为__________ g。

(3)从原料消耗的角度说明方法二比方法一有优势的原因:_________________________。

(4)自然界中也存在反硝化作用,使硝酸盐还原成氮气,从而降低了土壤中氮素营养的含量,对农业生产不利,农业上可通过松土作业,以防止反硝化作用。其原因是______________。

(5)荷兰Delft大学Kluyver生物技术实验室试验确认了一种新途径。在厌氧条件下,以亚硝酸盐作为氧化剂,在自养菌作用下将氨态氮(氨态氮以表示)氧化为氮气(见图中过程③)。其反应离子方程式为___________________________________________________。

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“细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石,例如溶液中氧化亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿(主要成分FeS2)氧化为Fe2(SO4)3,并使溶液酸性增强,其过程如图:

(1)该过程的化学反应方程式为_________________。

(2)人们可利用Fe2(SO4)3作强氧化剂溶解铜矿石(Cu2S),然后加入铁屑进一步得到铜,该过程中发生的离子反应方程式(请将①补充完整):

Cu2S+Fe3++H2OCu2++Fe2++(      )+

②_______________________________________________________________。

(3)工业上可利用粗铜(含Zn、Ag、Au杂质)经电解制得精铜(电解铜)。则阳极和阴极材料分别为__________和___________,阳极的电极反应式为___________,____________。

(4)请评价细菌冶金的优点___________。(说一点即可)

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绿矾(FeSO4·7H2O)、硫酸亚铁铵〔FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O〕是重要的化学化工试剂。工业上常利用机械加工行业产生的废铁屑为原料制备。

图Ⅰ

图Ⅱ

请回答下列问题:

(1)图Ⅰ用于制备绿矾。其中锥形瓶中盛放的药品或原料是___________,集气瓶的作用是______________;烧杯中主要发生:①CuSO4+H2SCuS↓+H2SO4

②4CuSO4+PH3+4H2OH3PO4+4H2SO4+4Cu↓,则烧杯中盛放的试剂是___________,其作用是________________________________________________________________。

(2)图Ⅱ用于制备硫酸亚铁铵。在0—60 ℃的温度范围内,硫酸亚铁铵在水中的溶解度比硫酸铵、硫酸亚铁的溶解度小,冷却混合液至室温便析出硫酸亚铁铵。具体操作:①打开活塞___________,关闭活塞___________,从分液漏斗滴入6 mol·L-1 H2SO4到250 mL锥形瓶,充分反应。②待锥形瓶中的铁屑快反应完时,关闭活塞___________,打开活塞___________。③放置一段时间,试剂瓶底部将结晶出硫酸亚铁铵。

(3)在制备硫酸亚铁的过程中,理论上控制铁过量或酸过量均有利于防止Fe2+被氧化。设计两个实验:实验一,控制酸过量;实验二,控制铁过量;其余步骤相同,可制得硫酸亚铁铵,并对产品质量进行检测。检测结果如下:

序号

反应物用量

产品质量

1

n(H2SO4)∶n(Fe)>1∶1

介于Ⅰ级—Ⅱ级之间

2

n(H2SO4)∶n(Fe)<1∶1

优于Ⅰ级

已知产品质量标准:Fe3+的质量分数等于0.005%,产品质量定为Ⅰ级;Fe3+的质量分数等于0.01%,产品质量定为Ⅱ级,从实验结果中,可得出制备硫酸亚铁溶液时,反应控制_________过量为最佳。

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小刚同学探究二氧化硫分别与BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液反应的实验。

(1)少量SO2通入到Ba(OH)2溶液中的离子反应方程式为___________________________,过量的SO2通入到Ba(OH)2溶液中的离子反应方程式为_____________________________。

(2)请回答有关问题。小刚同学将SO2通入到BaCl2溶液中,出现了异常现象,看到了明显的白色沉淀,为探究该白色沉淀的成分,他设计了如下实验流程:

则操作①的名称为___________,试剂A的化学式为___________。

(3)实验表明,小刚加入试剂A后,白色沉淀未见溶解,则该白色沉淀的成分是__________(填化学式),则产生该白色沉淀的离子方程式是______________________。

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1966年,范克等人提出用H2O、SO2和I2为原料进行热化学循环制氢法:2H2O(l)+SO2(g)+I2(s) H2SO4(aq)+2HI(g);H2SO4(aq)H2O(l)+SO2(g)+O2(g);2HI(g) H2(g)+I2(g)。从理论上讲,该循环中,a mol原料水能制得氢气

A.a mol              B.0.5a mol                C.0.25a mol                 D.2a mol

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在密闭容器中,将1.0 mol CO与1.0 mol H2O混合加热到800 ℃,发生下列反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。一段时间后该反应达到平衡,测得CO的物质的量为0.5 mol。则下列说法正确的是

A.800 ℃下,该反应的化学平衡常数为0.25

B.427 ℃时该反应的平衡常数为9.4,则该反应的ΔH<0

C.同温下,若继续向该平衡体系中通入1.0 mol的H2O(g),则平衡时CO转化率为66.7%

D.同温下,若继续向该平衡体系中通入1.0 mol的CO(g),则平衡时CO物质的量分数为33.3%

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某研究小组用NaOH溶液吸收二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴阳膜组合循环再生机理如图,则下列有关说法错误的是

A.阳极区酸性增强

B.阴极区电极反应式为:2H++2e-H2

C.diluted和concentrated的中文含义为浓缩的、稀释的

D.该过程中的副产品主要为H2SO4

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已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数:

弱酸化学式

CH3COOH

HCN

H2CO3

电离平衡常数(25 ℃)

1.8×10-5

4.9×10-10

K1=4.3×10-7

K2=5.6×10-11

则下列有关说法正确的是

A.等物质的量浓度的各溶液pH关系为:pH(NaCN)>pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa)

B.a mol·L-1 HCN溶液与b mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中c(Na+)>c(CN-),则a一定大于b

C.冰醋酸中逐滴加水,则溶液的导电性、醋酸的电离度、pH均先增大后减小

D.NaHCO3和Na2CO3混合溶液中,一定存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c()

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下列离子方程式中正确的是

A.NaHSO4溶液中加Ba(OH)2溶液至中性:Ba2++2OH-+2H++BaSO4↓+2H2O

B.NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液反应:+OH-NH3↑+H2O

C.高锰酸钾与乙醇制备Mn3O4纳米粉末,同时生成乙醛:6+13CH3CH2OH 2Mn3O4+13CH3CHO+6OH-+10H2O

D.AlCl3溶液中滴加浓氨水至过量:Al3++4NH3·H2O+4+2H2O

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同步练习册答案