【化学选修2：化学与技术】(15分)

工业上为了使原料和能量得到充分的利用，常常采用循环操作。

I、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾。最近研究发现，复合氧化物铁酸锰(MnFe₂O₄)可用于热化学循环分解水制氢。MnFe₂O₄的制备：

已知Fe³⁺、Mn²⁺沉淀的pH如右表所示。

(1)此工艺中理论上投入原料Fe(NO₃)₃和Mn(NO₃)₂的物质的量之比应为        。

(2)控制pH的操作中m的值为        。

II、用MnFe₂O₄热化学循环制取氢气：

(3)由上可知，H₂燃烧的热化学方程式是                            。

(4)该热化学循环制取氢气的优点是           (填字母编号)。

A．过程简单、无污染                          B．物料可循环使用

C．氧气和氢气在不同步骤生成，安全且易分离

III、工业上可用H₂、HCl通过下图的循环流程制取太阳能材料高纯硅。

反应①

反应②：

（5）上图中，假设在每一轮次的投料生产中，硅元素没有损失，反应①中HCl的利用率和反应②中H₂的利用率均为75％。则在下一轮次的生产中，需补充投入HCl和H₂的体积比是             。

【化学选修2：化学与技术】(15分)

工业上为了使原料和能量得到充分的利用，常常采用循环操作。

I、利用热化学循环制氢能缓解能源矛盾。最近研究发现，复合氧化物铁酸锰(MnFe₂O₄)可用于热化学循环分解水制氢。MnFe₂O₄的制备：

已知Fe³⁺、Mn²⁺沉淀的pH如右表所示。

(1)此工艺中理论上投入原料Fe(NO₃)₃和Mn(NO₃)₂的物质的量之比应为        。

(2)控制pH的操作中m的值为       。

II、用MnFe₂O₄热化学循环制取氢气：

(3)由上可知，H₂燃烧的热化学方程式是                           。

(4)该热化学循环制取氢气的优点是           (填字母编号)。

A．过程简单、无污染                         B．物料可循环使用

C．氧气和氢气在不同步骤生成，安全且易分离

III、工业上可用H₂、HCl通过下图的循环流程制取太阳能材料高纯硅。

反应①

反应②：

（5）上图中，假设在每一轮次的投料生产中，硅元素没有损失，反应①中HCl的利用率和反应②中H₂的利用率均为75％。则在下一轮次的生产中，需补充投入HCl和H₂的体积比是            。

银镜反应是检验醛基的重要反应，教材对该实验的操作条件只是粗略的描述。某同学进行如下研究：

（1）在干净试管中加入2ml2％                             ，然后，                    得到银氨溶液，分装入5支试管，编号为1#．2#．3#．4#．5# 。

（2）依次滴加2%．5%．10%．20%．40%的乙醛溶液4滴，快速振荡后置于60℃~70℃的水浴中。3分钟后，试管1#未形成大面积银镜，试管5# 的银镜质量差有黑斑， 试管4# 产生的银镜质量一般，试管2#．3# 形成光亮的银镜。

该研究的目的是：                                                            。

（3）乙醛发生银镜反应的化学方程式为：                                            ，

（4）有文献记载:在强碱性条件下，加热银氨溶液可能析出银镜。验证和对比实验如下。

该同学欲分析实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异，查阅资料后，得知:

a．Ag(NH₃)₂⁺+2H₂OAg⁺+2NH₃·H₂O　    b．AgOH不稳定，极易分解为黑色Ag₂O

经检验，实验Ⅰ的气体中有NH₃,黑色物质中有Ag₂O。产生Ag₂O的原因是：

　　　　　　　　　　                                                  。

（5）用湿润的红色石蕊试纸检验NH₃产生的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　 。用稀HNO₃清   洗试管壁上的Ag，该反应的化学方程式是　　　　　　　　 　     　　　　 。

（6）该同学对产生银镜的原因提出假设:在NaOH存在下，可能是NH₃还原Ag₂O。如果该假设成立，则说明检验醛基时，银氨溶液不能呈强碱性，因为：

(1)写出B的分子式________________。

(2)写出C的结构简式____________________；C的名称是_________________。

(3)写出含5个碳原子的C同系物的同分异构体的结构简式_____________________。

Ⅱ.RCH=CHR′与KMnO₄碱性溶液共热后酸化，发生双键断裂生成羧酸：

常利用该反应的产物反推含碳碳双键化合物的结构。

在催化剂存在下，1 mol不饱和脂肪酸B和1 mol氢气反应后经处理得D和E的混合物，D和E互为同分异构体。当D和E的混合物与KMnO₄碱性溶液共热后酸化，得到如下四种产物：

HOOC—(CH₂)₁₀—COOH、  CH₃—(CH₂)₇—COOH

HOOC—(CH₂)₇—COOH、  CH₃—(CH₂)₄—COOH

(4)写出D和E的结构简式______________、______________。

(5)写出B的结构简式______________。

(6)写出天然油脂A的一种可能结构简式______________。