① 求三聚氰胺化学结构 性质 制造它的化学式
三聚氰胺(英文名Melamine),是一种三嗪类含氮杂环有机化合物,重要的氮杂环有机化工原料。简称三胺,又叫2 ,4 ,6- 三氨基-1,3,5-三嗪、1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2,4,6-三氨基脲、蜜胺、三聚氰酰胺、氰脲三酰胺,分子式C3N6H6、C3N3(NH2)3,分子量126.12。
更多英文名称: 1,3,5-Triazine-2,4,6-triamine;2,4,6-Triamino-1,3,5-triazine;2,4,6-Triamino-s-triazine;Aero;Cyanuramide;Cyanuric triamide;Cyanurotriamide;Cyanurotriamine;DG 002 (amine);Hicophor PR;Isomelamine;Melamine;NCI-C50715;Pluragard;Pluragard C 133;s-Triazine, 2,4,6-triamino-;Teoharn;Theoharn;Virset 656-4;
CAS 号 -27-2
编辑本段物理化学特性
三聚氰胺性状为纯白色单斜棱晶体,无味,密度1.573g/cm3 (16℃)。常压熔点354℃(分解);快速加热升华,升华温度300℃。溶于热水,微溶于冷水,极微溶于热乙醇,不溶于醚、苯和四氯化碳,可溶于甲醇、甲醛、乙酸、热乙二醇、甘油、吡啶等。低毒。在一般情况下较稳定,但在高温下可能会分解放出氰化物。
呈弱碱性(pKb=8),与盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、草酸等都能形成三聚氰胺盐。在中性或微碱性情况下,与甲醛缩合而成各种羟甲基三聚氰胺,但在微酸性中(pH值5.5~6.5)与羟甲基的衍生物进行缩聚反应而生成树脂产物。遇强酸或强碱水溶液水解,胺基逐步被羟基取代,先生成三聚氰酸二酰胺,进一步水解生成三聚氰酸一酰胺,最后生成三聚氰酸。
结构式主要用途三聚氰胺是一种用途广泛的基本有机化工中间产品,最主要的用途是作为生产三聚氰胺甲醛树脂(MF)的原料。三聚氰胺还可以作阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂等。该树脂硬度比脲醛树脂高,不易燃,耐水、耐热、耐老化、耐电弧、耐化学腐蚀、有良好的绝缘性能、光泽度和机械强度,广泛运用于木材、塑料、涂料、造纸、纺织、皮革、电气、医药等行业。其主要用途有以下几方面:
(1)装饰面板:可制成防火、抗震、耐热的层压板,色泽鲜艳、坚固耐热的装饰板,作飞机、船舶和家具的贴面板及防火、抗震、耐热的房屋装饰材料。
(2)涂料:用丁醇、甲醇醚化后,作为高级热固性涂料、固体粉末涂料的胶联剂、可制作金属涂料和车辆、电器用高档氨基树脂装饰漆。
(3)模塑粉:经混炼、造粒等工序可制成蜜胺塑料,无度、抗污,潮湿时仍能保持良好的电气性能,可制成洁白、耐摔打的日用器皿、卫生洁具和仿瓷餐具,电器设备等高级绝缘材料。
(4)纸张:用乙醚醚化后可用作纸张处理剂,生产抗皱、抗缩、不腐烂的钞票和军用地图等高级纸。
(5)三聚氰胺甲醛树酯与其他原料混配,还可以生产出织物整理剂、皮革鞣润剂、上光剂和抗水剂、橡胶粘合剂、助燃剂、高效水泥减水剂、钢材淡化剂等。
编辑本段生物学毒性
目前三聚氰胺被认为毒性轻微,大鼠口服的半数致死量大于3克/公斤体重。据1945年的一个实验报道:将大剂量的三聚氰胺饲喂给大鼠、兔和狗后没有观察到明显的中毒现象。动物长期摄入三聚氰胺会造成生殖、泌尿系统的损害,膀胱、肾部结石,并可进一步诱发膀胱癌。1994年国际化学品安全规划署和欧洲联盟委员会合编的《国际化学品安全手册》第三卷和国际化学品安全卡片也只说明:长期或反复大量摄入三聚氰胺可能对肾与膀胱产生影响,导致产生结石。然而,2007 年美国宠物食品污染事件的初步调查结果认为:掺杂了≤6.6%三聚氰胺的小麦蛋白粉是宠物食品导致中毒的原因,为上述毒性轻微的结论画上了问号。但为安全计,一般采用三聚氰胺制造的食具都会标明“不可放进微波炉使用”。
编辑本段人体对三聚氰胺耐受标准
三聚氰胺是一种低毒的化工原料。动物实验结果表明,其在动物体内代谢很快且不会存留,主要影响泌尿系统。
三聚氰胺量剂和临床疾病之间存在明显的量效关系。三聚氰胺在婴儿 体内最大耐受量为每公斤奶粉15毫克。专家对受污染婴幼儿配方奶粉进行的风险评估显示,以体重7公斤的婴儿为例,假设每日摄入奶粉150克,其安全预值即最大耐受量为15毫克/公斤奶粉。
根据美国食物及药物管理局的标准,三聚氰胺每日可容忍摄入量为每日0.63毫克/公斤体重。
编辑本段假蛋白原理
由于食品和饲料工业蛋白质含量测试方法的缺陷,三聚氰胺也常被不法商人用作食品添加剂,以提升食品检测中的蛋白质含量指标,因此三聚氰胺也被人称为“蛋白精”。
蛋白质主要由氨基酸组成,其含氮量一般不超过30%,而三聚氰胺的分子式含氮量为66%左右。通用的蛋白质测试方法“凯氏定氮法”是通过测出含氮量来估算蛋白质含量,因此,添加三聚氰胺会使得食品的蛋白质测试含量偏高,从而使劣质食品通过食品检验机构的测试。有人估算在植物蛋白粉和饲料中使测试蛋白质含量增加一个百分点,用三聚氰胺的花费只有真实蛋白原料的1/5。三聚氰胺作为一种白色结晶粉末,没有什么气味和味道,掺杂后不易被发现。
奶粉事件:各个品牌奶粉中蛋白质含量为15-20%(晚上在超市看到包装上还有标示为10-20%的),蛋白质中含氮量平均为16%。以某合格牛奶蛋白质含量为2.8%计算,含氮量为0.44%,某合格奶粉蛋白质含量为18%计算,含氮量为2.88%。而三聚氰胺含氮量为66.6%,是牛奶的151倍,是奶粉的23倍。每100g牛奶中添加0.1克三聚氰胺,就能提高0.4%蛋白质。
微溶系指溶质1g(ml)能在溶剂100~不到1000ml中溶解,三聚氰胺在水中微溶,在牛奶这种水包油型的乳液中溶解度未找到实验数据,应该比水的溶解度要好一些,待验证。
检测方案
在现有奶粉检测的国家标准中,主要进行蛋白质、脂肪、细菌等检测。三聚氰胺属于化工原料,是不允许添加到食品中的,所以现有标准不会包含相应内容。亦即三聚氰胺检测目前并无国家标准。因此,德国莱茵TÜV集团参照美国食品化学品法典(FCC)三聚氰胺HPLC-UV定量方法,同时还可采用HPLC/MS检测方法(实验室方法)对婴儿食品,宠物食品,饲料及其原料(包括淀粉,大米蛋白, 玉米蛋白, 谷朊粉、粮油等)开展三聚氰胺的检测业务,检测结果具备权威性。
编辑本段牛奶添加三聚氰胺的作用
奶粉有毒是因为其中含三聚氰胺,可能是在奶粉中直接加入的,也可能是在原料奶中加入的。
牛奶和奶粉添加三聚氰胺,主要是因为它能冒充蛋白质。
食品都是要按规定检测蛋白质含量的。要是蛋白质不够多,说明牛奶兑水兑得太多,说明奶粉中有太多别的东西的粉。
但是,蛋白质太不容易检测,生化学家们就想出个偷懒的办法:因为蛋白质是含氮的,所以只要测出食品中的含氮量,就可以推算出其中的蛋白质含量。
因此添加过三聚氰胺的奶粉就很难检测出其蛋白质不合格了这就是三聚氰胺的假蛋白
编辑本段合成工艺
三聚氰胺最早被李比希于1834年合成,早期合成使用双氰胺法:由电石(CaC2)制备氰胺化钙(CaCN2),氰胺化钙水解后二聚生成双氰胺(dicyandiamide),再加热分解制备三聚氰胺。目前因为电石的高成本,双氰胺法已被淘汰。与该法相比,尿素法成本低,目前较多采用。尿素以氨气为载体,硅胶为催化剂,在380-400℃温度下沸腾反应,先分解生成氰酸,并进一步缩合生成三聚氰胺。
6 (NH2)2CO → C3H6N6 + 6 NH3 + 3 CO2
生成的三聚胺气体经冷却捕集后得粗品,然后经溶解,除去杂质,重结晶得成品。尿素法生产三聚氰胺每吨产品消耗尿素约3800kg、液氨500kg。
按照反应条件不同,三聚氰胺合成工艺又可分为高压法(7-10MPa,370-450℃,液相)、低压法(0.5-1MPa,380-440℃,液相)和常压法(<0.3MPa,390℃,气相)三类。
国外三聚氰胺生产工艺大多以技术开发公司命名,如德国巴斯夫(BASF Process)、奥地利林茨化学法(Chemical Linz Process)、鲁奇法(Lurgi Process)、美国联合信号化学公司化学法(Allied Signal Chemical)、日本新日产法(Nissan Process)、荷兰斯塔米卡邦法(既DSM法)等。这些生产工艺按合成压力不同,可基本划分为高压法、低压法和常压法三种工艺。目前世界上技术先进、竞争力较强的主要有日本新日产Nissan法和意大利Allied-Eurotechnica的高压法,荷兰DSM低压法和德国BASF的常压法。
我国三聚氰胺生产企业多采用半干式常压法工艺,该方法是以尿素为原料0.1MPa以下,390℃左右时,以硅胶做催化剂合成三聚氰胺,并使三聚氰胺在凝华器中结晶,粗品经溶解、过滤、结晶后制成成品。
② 三聚氰胺甲醛树脂配方
一、实验目的1.了解三聚氰胺/甲醛树脂的合成方法及层压板制备;2.了解溶液聚合和缩合聚合的特点。 二、实验原理三聚氰胺(M)-甲醛树脂(F)以及脲醛树脂通常称为氨基树脂。三聚氰胺/甲醛树脂是由三聚氰胺和甲醛缩合而成。缩合反应是在碱性介质中进行,先生成可溶性预缩合物: 这些缩合物是以三聚氰胺的三羟甲基化合物为主,在PH值为8-9时,特别稳定。进一步缩合(如:N-羟甲基和NH-基团的失水)成为微溶并最后变成不溶的交联产物。如: 三聚氰胺一甲醛树脂吸水性较低,耐热性高,在潮湿情况下,仍有良好的电气性能,常用于制造一些质量要求较高的日用品和电气绝缘元件。 三、主要仪器与试剂(1)仪器 三颈瓶(250mL,1个),搅拌器(1套),温度计(2支),回流冷凝管(1支),滤纸(若干张),恒温浴 (1套),滴管(数支),量筒(5mL或10mL,1支),培养皿(1个)。 (2)试剂三聚氰胺(31.5g),甲醛水溶液(36%,50mL),乌洛托品(六亚甲基四胺,0.12g),三乙醇胺(0.15g,2-3滴)。 四、流程图、实验步骤及现象(1)流程图 (2)实验步骤及现象 实验步骤实验现象1.预聚体的合成 在一带电动搅拌器、回流冷凝管和温度计的三颈瓶中分别加入50mL甲醛溶液和0.12g乌洛托品,搅拌,使之充分溶解,再在搅拌下加入31.5g三聚氰胺,继续搅拌5min后,加热升温至80℃开始反应;在反应过程中可明显地观察到反应体系由浊转清。2.在反应体系转清后约30-40min开始测沉淀比。当沉淀比达到2:2时,立即加入0.15g(2-3滴)三乙醇胺,搅拌均匀后撤去热浴,停止反应;从反应液中吸取2mL样品,冷却至室温,在搅拌下滴加蒸馏水,当加入2mL水后样品变浑浊,并且经摇荡后不转清。说明沉淀比达到2:23.纸张的浸渍将预聚物倒入一干燥的培养皿中,将15张滤纸分张投入预聚物中浸渍1-2min;然后用镊子取出,并用玻棒小心地将滤纸表面过剩的预聚物挂掉,用架子固定在绳子上晾干。浸渍均匀透彻。 五、讨论1三聚氰胺/甲醛树脂质量的主要因素在三聚氰胺/甲醛树脂形成过程中,原料摩尔比、反应介质的pH值、原材料质量以及反应终点控制等,都是影响树脂质量的重要因素。 (一)摩尔比的影晌 三聚氰胺与甲醛的摩尔比影响反应速度和树脂性能。摩尔比低,生成的羟甲基少,未反应的活泼氢原子就多,羟甲基和未反应的活泼氢原子之间,缩合失去一分子水,生成亚甲基键(一步反应)。摩尔比高,生成的羟甲基多,羟甲基与羟甲基之间的反应是先缩合失去1分子水生成醚键,再进一步脱去1分子甲醛生成亚甲基键(两步反应)。所以摩尔比愈高,树脂稳定性愈好,但游离醛含量也随之增高。(二)pH值的影响三聚氰胺与甲醛反应时,介质pH值对树脂性能有很大影响,如反应开始就在酸性条件下反应,会立即生成不溶性的亚甲基三聚氰胺沉淀。生成的亚甲基三聚氰胺已失去反应能力,因此,不能用它继续制胶。所以,开始反应时要将甲醛的pH值调至8.5-9.0,以保证反应过程中的pH值在7.0-7.5之间(因甲醛有康尼查罗反应pH值会下降),即在微碱性条件下生成稳定的羟甲基三聚氰胺,进一步缩聚成初期树脂。因为三聚氰胺比较活泼,所以作为浸渍用树脂不宜在酸性介质下进行。(三)原材料质量的影响主要是甲醛中铁含量不能超过标准,铁含量高在树脂合成时,影响pH值的准确测定,在反应过程中用氢氧化钠调节甲醛的pH值时,Fe3+和OH-结合生成Fe(OH)3沉淀,在浸渍纸时,Fe(OH) 3浮出来附着在纸表面,热压后造成板外观不合格而成废品。所以用来生产浸渍树脂的甲醛,一定要化验铁含量,不合格拒绝使用。(四)反应终点控制的影响三聚氰胺树脂由于化学活性较大,所以终点控制对树脂质量和稳定性有很大影响,终点控制过头,树脂粘度大,稳定性差,终点不到影响胶接质量。所以要严格控制反应终点。
③ 怎么制作密胺树脂,以及它的固化剂是什么
密胺树脂制作原料为三聚氰胺(2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪)和37%的甲醛水溶液,甲醛与三聚氰胺的摩尔比为2~3,第一步生成不同数目的N-羟甲基取代物,然后进一步缩合成线性树脂。
反应条件不同,产物分子量不同,可从水溶性到难溶于水,甚至不溶不熔的固体,pH值对反应速率影响极大。
上述反应制得的树脂溶液不宜贮存,工业上常用喷雾干燥法制成粉状固体。蜜胺树脂在室温下不固化,一般在130~150℃热固化,加少量酸催化可提高固化速度。
蜜胺甲醛树脂、蜜胺树脂
三聚氰胺甲醛树脂(melamine-formaldehyde resin),三聚氰胺与甲醛反应所得到的聚合物。又称蜜胺甲醛树脂、蜜胺树脂。英文缩写MF。加工成型时发生交联反应,制品为不熔的热固性树脂。习惯上常把它与脲醛树脂统称为氨基树脂。
物理性质
固化后的三聚氰胺甲醛树脂无色透明,在沸水中稳定,甚至可以在150℃使用,且具有自熄性、抗电弧性和良好的力学性能。三聚氰胺树脂是简称。
材料性质
三聚氰胺甲醛树脂增硬耐刮填料,纳米氧化铝XZ-L290显白色蓬松粉末状态,晶型是γ-Al2O3。粒径是20 nm;比表面积≥230m2/g。粒度分布均匀、纯度高、极好分散,其比表面高,具有耐高温的惰性,高活性,属活性氧化铝;多孔性;硬度高、尺寸稳定性好,XZ-L290可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。XZ-L290极好分散,在溶剂水里面;溶剂乙醇、丙醇、丙二醇、异丙醇、乙二醇单丁醚、丙酮、丁酮、苯、二甲苯内,不需加分散剂,搅拌搅拌即可以充分的分散均匀。在环氧树脂,塑料等中,极好添加使用。
用 量:根据用户配方计量添加和使用。
蜜胺树脂加无机填料后制成模塑制品,色彩丰富,大多用于装饰板、餐具、日用品。餐具外观酷似瓷器或象牙,不易脆裂又适宜机械洗涤。蜜胺树脂与脲醛树脂混合可配制成胶粘剂,用于制造层压材料。用丁醇改性的密胺树脂可作涂料和热固性漆。
三聚氰胺树脂胶的特点
具有较大的化学活性 很高的胶接强度 耐水能力高能经历三小时以上的沸水 热稳定性高 低温固化能力较强 耐磨性好 固化快 不需加固化剂
三聚氰胺成品比脲醛树脂成品硬度和耐磨性好 对化学药物的抵抗能力 电绝缘性能等都好。但是固化后胶层容易破裂不宜单独使用应用改性的三聚氰胺树脂胶
储存期短 易变质 制成粉状可延长储存期限 改性三聚氰胺树脂价格较高 用于制造塑料贴面板 广泛用于家具、车辆建筑等方面。
三聚氰胺甲醛树脂
http://ke..com/link?url=-_fxaghr4F-JJLlb5-1kgty5-L9O5K308Up_
④ 三聚氰胺是一种化工原料,为白色结晶粉末没有什么气味和味道
三聚氰胺(化学式为C3H6N6)是一种白色结晶粉末,无气味,低毒,对人体有着某种危害作用,在有机化工中用途广泛;因其含氮量高,而俗称“蛋白精”.2008年卫生部查明,不法分子为了提高婴幼儿奶粉中的蛋白质含量而加入三聚氰胺,导致发生多起婴幼儿泌尿系统结石病例,在社会上引起了广泛关注.某化学兴趣小组的同学欲探究三聚氰胺的制取原理:
[查阅资料]
(1)目前,化工企业常用尿素合成法制取三聚氰胺.即以尿素[化学式:CO(NH2)2]为反应物,硅胶为催化剂,在380℃至400℃的温度下,沸腾反应、冷凝得到三聚氰胺,同时产生两种无色气体,其中一种气体具有刺激性气味.
(2)NO是无色气体,不溶于水,在空气中能迅速氧化为红色NO2气体.
[提出问题]
反应生成的两种气体是什么?
[假设猜想]
根据资料及反应物质判断,生成的两种气体可能是:
①二氧化碳和水蒸气;②二氧化碳和氨气;
③二氧化碳和氮气;④二氧化碳和二氧化氮;
…
提出以上猜想的依据是反应前后元素种类不变;
你认为合理的猜想是(填序号)②,理由是气体含有C,O,N,H这四种元素
[设计实验]
同学们在老师的指导下,设计下图所示实验摸拟制取三聚氰胺,并验证猜想.
A装置的作用是使生成的三聚氰胺迅速凝华而与气体分离.
[实验现象和分析]
(1)实验观察到B中棉花变红,则证明生成了氨气,同时看到D中澄清石灰水变浑浊现象,说明还生成了二氧化碳.
(2)C中浓硫酸激陆的作用雹铅绝是吸收氨气.
[实验结论]
根据资料和实验现象分析可知,用尿素分解制取三聚氰胺的化学方程式为6CO(NH2)2催化剂380℃-400℃¯¯C3H6N6+6NH3↑+3CO2↑
解 析根据元素守恒既反应前后元素种类不变,再从题意中提取有用信息,如同时产生两种无色气体,其中一种气体具有刺激性气味.
①根据反应前后元素种类不源姿变,可以做出题意中①②③④等多种猜想,再结合题意:同时产生两种无色气体,其中一种气体具有刺激性气味,可以看出只有②符合题意.故答案为:反应前后元素种类不变 ②只有②中气体气体含有C,O,N,H这四种元素符.(1)因为氨气溶于水显碱性,可以使酚酞显蓝色,所以B中棉花变红,证明生成了氨气,此题的生成物中还有二氧化碳,所以还可以观察到的现象是澄清石灰水变浑浊.
(2)装置B用来检验氨气,装置D用来检验二氧化碳,为了防止其它气体的干扰,所以在把二氧化碳通入D装置之前,应该把氨气除干净,氨气属于碱性气体,而浓硫酸是酸性干燥剂,所以可以用浓硫酸除氨气,故答案为:吸收氨气
[实验结论]根据题意可知该反应的反应物是CO(NH2)2,生成物是C3H6N6、NH3、CO2,所以该反应的化学方程式是:
6CO(NH2)2催化剂380℃-400℃¯¯C3H6N6+6NH3↑+3CO2↑
⑤ 化学卷子
江苏省无锡市2009届高三上学期期末调研考试
化学
命题单位:惠山区教研室 制卷单位:无锡市教研中心
注意事项及说明:
1.本卷考试时间100分钟。满分120分。
2.可能用到的相对原子质量:
H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56 Cu-64 Br-80 Ag-108 I-127 Ba-137
选择题
单项选择题:(本题包括8小题,每题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题意)
1.2008年9月开始陆续有多个品牌的奶粉被检出含有危害人体的三聚氰胺,这就是轰动全国的“问题奶粉事件”。三聚氰胺的制备反应为:6CO(NH2)2[尿素] 硅胶380~400℃C3N6H6+ 6NH3+3CO2。三聚氰胺和甲醛在一定条件下制备三聚氰胺甲醛树脂。
下列说法中不正确的是
A.三聚氰胺与盐酸和硫酸等都能形成三聚氰胺盐
B.三聚氰胺含氮的质量分数高于尿素和甘氨酸
C.三聚氰胺分子中所有的氮原子化学环境均相同
D.三聚氰胺甲醛树脂是一种高分子材料
2.下列化学实验或操作能够达到目的的是
A.欲除去蛋白质溶液中的NaCl而又不改变它的性质,可加入适量BaCl2溶液,再过滤
B.将溴乙烷和NaOH溶液共热后,再滴加AgNO3溶液可检验其中的溴元素
C.为除去含有Mg(OH)2和Ca(OH)2的浊液中的Ca(OH)2,可向其中加入足量MgCl2,充分反应后,过滤
D.除去乙酸乙酯中混有少量乙酸:加入乙醇和浓硫酸,加热、静置、分液
3.下列各组离子一定能大量共存的是
A.含有大量HCO3-的澄清透明溶液中:K+、C6H5O-、Cl-、Na+
B.能与金属铝反应放出氢气的溶液中: K+、NO3-、Cl-、Fe2+
C.常温下水电离出的c(H+)•c(OH-)=10-20的溶液中:Na+、ClO-、S2-、NH4+
D.pH=7的溶液:Fe3+、Mg2+、SO42-、Cl-
4.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.足量的铜片与含4 mol HNO3的浓硝酸充分反应生成二氧化氮的分子数为2NA
B.14g链烃(分子通式为CnH2n)中含有的C=C的数目一定为
C.若某醋酸钠溶液中含有1mol CH3COO-,则Na+数目等于NA
D.O2和N2的混合气体22.4L中一定含有2NA个原子
5.下列叙述正确的是
A.NaHCO3与石灰水反应,当n(NaHCO3)∶n[Ca(OH)2]=1∶1时,HCO3-完全转化为CaCO3
B.CO2通入石灰水中,当n(CO2)∶n[Ca(OH)2]=1∶1时,能得到澄清溶液
C.AlCl3溶液与烧碱溶液反应,当n(OH-)∶n(Al3+)=1∶1时,铝元素以AlO2-形式存在
D.Fe与稀硝酸反应,当n(Fe)∶n(HNO3)=1∶1时,溶液中铁元素只以Fe3+形式存在
6.下列有关指定实验装置图的说法不正确的是
A.装置①可用于除去水等液体中混有的难挥发或不挥发的杂质
B.装置②中的Cu一定作正极
C.当装置②电路中通过2mol电子时,Cu电极可能增重64g,也可能减重64g
D.当装置③广口瓶中充满了CO2,b口进气可收集NO气体
7.下列排列的顺序正确的是
①热稳定性:H2O>HF>H2S ②熔点:Al>Na>K
③碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3>LiOH ④结合质子能力:CO32->HCO3->SO42-
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
8.下图表示反应N2(g)+3H2(g) == 2NH3 (g);△H<0在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系图。下列说法正确的是
A.氨气的体积分数最高的一段时间为t5—t6
B.t2—t3和t3—t4时间段氨气的体积分数相等
C.t1时刻改变的条件是降低温度
D.t4—t5时间段平衡向正反应方向移动
不定项选择题(本题包括6小题,每小题4分,共24分。每小题只有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该题为0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就为0分)
9.下列离子方程式中正确的是
A.向 NaHS 溶液中通入少量氯气:HS―+Cl2=S↓+H++2Cl―
B.向Fe(OH)3悬浊液中加入氢碘酸:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
C.Na2CO3溶液呈碱性的原因:CO32-+H2O HCO3-+OH-
D.用FeS除去工业废水中的Hg2+:Hg2++S2-=HgS↓
10.香叶醇、橙花醇和乙酸橙花酯在工业上用作香料,它们可由月桂烯来合成。
下列有关说法中正确的是
A.反应①②③均为取代反应
B.月桂烯分子中所有碳原子一定全部处在同一平面上
C.香叶醇和橙花醇具有相同的分子式
D.乙酸橙花酯可以发生取代、加成、氧化和聚合反应
11.下列溶液中各微粒的浓度关系或说法正确的是
A.0.1 mol•L-1 pH为4的NaHB溶液中:c(HB-)>c(H2B)>c(B2-)
B.等物质的量浓度的下列溶液中,①NH4Al(SO4)2、②NH4Cl、③CH3COONH4、④NH3•H2O;c(NH4+) 由大到小的顺序是:①>②>③>④
C.a mol•L-1HCN溶液与b mol•L-1NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中c(Na+)>c(CN-),则a一定大于b
D.0.1mol•L-1的醋酸的pH=a,0.01mol•L-1的醋酸的pH=b,则a+1=b
12.下列实验方法不正确的是
A.将MgCl2•6H2O在HCl气流中加热可制得无水MgCl2
B.用品红溶液可以鉴别乙醛、苯、硝基苯
C.用碱式滴定管量取10.00mL1mol•L-1的KMnO4溶液
D.用瓷坩埚灼烧氢氧化钠或碳酸钠固体
13.肼(N2H4)—空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。电池总反应为:N2H4+O2=N2↑+2H2O。下列关于该燃料电池工作时的说法正确的是
A.负极的电极反应式是:N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑
B.正极的电极反应式是:O2+4H++4e-=2H2O
C.溶液中阴离子向正极移动
D.溶液中阴离子物质的量基本不变
14.白云石的化学式是xCaCO3•yMgCO3。可用于制取耐火材料等,优质的白云石粉可作为昂贵的二氧化钛填料的替代品。现称取27.6g白云石,加热到质量不再变化,收集到的CO2为6.72L(已换算成标准状况)。下列有关说法正确的是
A.白云石的化学式为2CaCO3•MgCO3
B.残留固体的质量为14.4g
C.取13.8g该白云石与足量盐酸完全反应,最多收集到标准状况下的CO22.24L
D.27.6g白云石与过量盐酸完全反应,可消耗HCl0.3mol
非选择题
15.(10分)硫是煤中的有害成分。艾士卡法是世界公认的测定煤中硫含量的标准方法。
原理:将煤样与艾氏卡试剂(简称艾氏剂)混合灼烧,煤中的硫全部转化为硫酸盐,然后以BaCl2为沉淀剂使硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀。根据硫酸钡的质量计算煤样中硫的含量。艾氏剂是质量比为2∶1的轻质MgO与无水Na2CO3的混合物。
实验步骤:
①称取粉碎的干燥煤样1.00g和艾氏剂2g置于30mL的瓷坩埚中,充分混匀,再用1g艾氏剂覆盖。高温加热1~2h。
②取出坩埚,冷却到室温,将灼烧物放入烧杯中,用热蒸馏水冲洗坩埚内壁,将冲洗液加入烧杯中,再加入100~150mL 煮沸的蒸馏水,充分搅拌。
③过滤,用热蒸馏水冲洗烧杯3次,冲洗液加入过滤器。再用热蒸馏水清洗残渣至少10次。
④在上述滤液中滴加盐酸溶液,使溶液呈微酸性。将溶液加热至沸腾,在不断搅拌下滴入BaCl2溶液l0mL,在近沸腾状况下保持2h。
⑤将溶液与其中沉淀放置过夜后,经过滤、洗涤、干燥后称量,得沉淀m1g。
⑥艾氏剂应进行空白实验(实验除不加煤样外,全部按步骤①~⑤进行,目的是排除其他含硫物质的干扰),得到沉淀质量为m2g。
根据以上知识回答下列问题:
(1)写出煤中燃烧产生的二氧化硫被艾氏剂中的Na2CO3吸收生成硫酸盐的化学方程式__
_ _。
(2)如果步骤③中残渣清洗不充分,实验结果将________________。如果步骤④中用硫酸代替盐酸,实验结果将________________(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(3)步骤④在滤液中滴加盐酸使溶液呈微酸性的目的是______________________________。
(4)如何用实验证明步骤⑤中的沉淀已洗净?_____________________________________
_________________________________________________________________________ 。
(5)用上述实验数据(包括字母)表示出该煤样中硫元素质量分数____________ 。
16.(8分)已知A、B、E是常见的非金属单质,其中A为淡黄色固体,Y是常见的金属单质,C的相对分子质量比A大32,D、G均是重要的工业产品,Y、F、H、I均含有同种元素。X含有两种元素,具有摇篮形的分子结构,球棍模型如图所示。H为红褐色沉淀。图中部分反应条件和产物已略去。
试回答下列问题
(1)写出X的化学式:______________。
(2)写出G的电子式:_____________。
(3)写出反应③的化学方程式_______________________________________。
(4)写出C和I溶液反应生成F的离子方程式_______________________________________。
17.(10分)已探明我国锰矿储量占世界第三位,但富矿仅占6.4%,每年尚需进口大量锰矿石。有人设计了把我国的贫菱锰矿(MnCO3含量较低)转化为高品位“菱锰矿砂”(MnCO3含量高)的绿色工艺。该工艺流程如下图所示:
已知焙烧反应①的化学方程式:(NH4)2SO4+MnCO3══450℃MnSO4+2NH3↑+CO2↑+H2O。
(1)写出反应②的离子方程式_______________________________________。
(2)上述工艺流程中,可以循环利用的物质有(NH4)2SO4、____________、__________。从物料平衡角度看,理论上生产过程中_________(填“需要”或者“不需要”)添加(NH4)2SO4。
(3)向物质的量浓度均为0.01mol•L-1的MnSO4和BaCl2混合溶液中,滴加Na2CO3溶液,先沉淀的是___________(填离子符号);当两种沉淀共存时,溶液中 =__________。
[Ksp(BaCO3)=8.1×10-9,Ksp(MnCO3)=1.8×10-11]
18.(10分)甲醛亦称“蚁醛”。含甲醛37~40%、甲醇8%的水溶液俗称“福尔马林”。甲醛是重要的有机合成原料,大量用于生产树脂、合成纤维、药物、涂料等。甲醛是世界卫生组织(WHO)确认的致癌物和致畸物质之一。我国规定:室内甲醛含量不得超过0.08mg•m-3。
(1)下列说法或做法不合理的是_______________。(填字母)
a.用甲醛溶液浸泡水产品以长时间保持水产品的“新鲜”
b.刚装修的新房入住前房间内保持一定温度并注意通风
c.对人体健康有危害的吊白块的合成反应NaHSO3+HCHO→NaO-CH2-SO3H的反应类型是加成反应
d.福尔马林可用于制作动物标本(或保存尸体)
(2)某研究性学习小组拟用甲醛法测定常见铵态氮肥的含氮量[资料:4NH4++6HCHO=(CH2)6N4H++3H++6H2O,所生成的H+和(CH2)6N4H+可用NaOH标准溶液滴定,采用酚酞作指示剂]。用甲醛法测定含氮量,不适合的铵盐是____________。(填字母)
a.NH4HCO3 b.(NH4)2SO4 c.NH4Cl
(3)甲醇脱氢是制甲醛最简单的工业方法:
反应I:CH3OH(g)→HCHO(g)+H2(g);ΔH1=92.09kJ•mol-1,其平衡常数K1=3.92×10-11
甲醇氧化是制甲醛的另一种工业方法,即甲醇蒸气和一定量的空气通过Ag催化剂层,甲醇即被氧化得到甲醛:
反应II:CH3OH(g)+ O2(g)→HCHO(g)+H2O(g);ΔH2=-149.73kJ•mol-1,其平衡常数K2=4.35×1029
(上述数据均为298.15 K下测定。)
①绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。反应_____(填“I”或“II”)制甲醛原子利用率更高。从反应的焓变和平衡常数K值看,反应_____(填 “I”或“II”)制甲醛更加有利。
②反应Ⅱ自发进行的条件是____________ 。
a.高温 b.低温 c.任何条件都自发
③右图是甲醇制甲醛有关反应的lgK(平衡常数的对数值)随温度T的变化。图中曲线(1)表示的是反应_______(填“I”或“II”)。
19.(12分)苯佐卡因是一种局部麻醉剂,可用于粘膜溃疡、创面等的镇痛,一般制成软膏或栓剂使用,它的工业合成有如下所示的两种途径。途径I已逐渐淘汰,现在使用较多的是途径II。
已知:①当苯环上连有甲基时,再引入的其他基团主要进入它的邻位或对位;当苯环上连有羧基时,再引入的其他基团主要进入它的间位。
②苯胺( )分子中的氨基易被氧化。
请回答下列问题:
(1)反应①的反应类型为______________,化合物B的结构简式为______________。
(2)反应⑦的化学方程式为__________________________________________________。
(3)下列关于上述合成路线的说法正确的是__________________。
a.反应①除了主要生成A物质外,还可能生成 、 等
b.途径II中的步骤①和⑤可以互换
c.反应③的另一产物是H2O
d.与途径II相比,途经I的缺点是步骤多,产率低
e.途经I中的步骤③的目的是保护氨基不被步骤④中的酸性高锰酸钾溶液氧化
(4)途经II中的步骤⑤和⑥能否互换,说明理由:_________________________________。
(5)苯佐卡因有多种同分异构体。其中有两个对位取代基,-NH2直接连在苯环上,分子结构中含有酯基的同分异构体有:
__________________、_____ 。
20.(10分)一化学研究性学习小组对某工厂利用FeCl3溶液与铜反应制印刷电路板所得废液进行探究。
(1)甲同学取10mL废液,向其中加入足量的AgNO3溶液,得到的沉淀经过滤、洗涤、干燥、称重为8.61g,乙同学另取10mL废液,加入某试剂,将pH调至4.0,产生沉淀,沉淀经过滤、洗涤、灼烧,冷却后称重得0.32g。
已知有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH为:
Fe3+:2.7~3.7 Cu2+:5.2~6.4 Fe2+:7.6~9.6
试求:
(1)上述废液中c(Fe3+)、 c(Cu2+)、 c(Fe2+)
(2)两同学为了从废液中回收铜,取上述1L废液加入铁粉,充分反应。请画出加入铁粉的物质的量与废液中铜离子的物质的量的关系曲线,并利用该曲线计算,当铜离子的物质的量减少一半时,加入铁粉的质量为多少克?
21.(12分)下列两题分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容,请你选择其中一题作答,如果两题全做,则按A题评分。
A.已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E。B原子的p轨道半充满,形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的。D原子得到一个电子后3p轨道全充满。A+比D原子形成的离子少一个电子层。C与A形成A2C型离子化合物。E的原子序数为26,E原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为____________________________。
(2)C的氢化物分子是____________(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)化合物BD3的分子空间构型是________________。
(4)E元素原子的核外电子排布式是___________________________;E的一种常见配合物E(CO)5常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂。据此可判断E(CO)5的晶体类型为_____________________;E(CO)5中的配体CO与N2、CN-等互为等电子体,写出CO分子的结构式________________________。
(5)金属E单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如右图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的E原子个数之比为________________________。
B.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为(注明反应条件)____________________________________;
(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_____________,目的是_____________________________;当试管A内的主要反应完成后,应进行蒸馏操作,温度计水银球的位置应在___________________。
(3)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,在下列所提供的药品或用品中,可以使用的是____________。(填字母)
a.pH试纸 b.碳酸氢钠粉末 c.红色石蕊试纸 d.银氨溶液