近年来,乳酸CH3CH(OH)COOH成为人们的研究热点之一。乳酸可以用化学方法合成,也可以由淀粉通过生物发酵法制备。乳酸有许多用途,其中利用乳酸的聚合而合成的高分子材料,具有很好的生物兼容性,它无论在哺乳动物体内或自然环境中,最终都能够降解成为二氧化碳和水。请回答下列有关问题:
(1)乳酸在发生下列变化时所用的试剂是① ②
(2)乳酸可以跟精制的铁粉反应制备一种补铁的药物,反应的化学方程式为:
2CH3CH (OH) COOH+Fe→[CH3CH(OH)COO]2Fe+H2↑
该反应中氧化剂是 ,还原产物是
(3)由乳酸可以制取 ,请写出设计合成实验时所涉及的有机反应类型 。
(4)聚乙烯、聚苯乙烯材料因难分解而给人类生存环境带来严重的“白色污染”,德国Danone公司开发了聚乳酸材料 ,它是由乳酸通过 反应制取的。聚乳酸包装材料能够在60天自行降解,降解过程分为两个阶段,首先在乳酸菌的作用下水解生成单体,然后乳酸单体在细菌的作用下与氧气反应转化为二氧化碳和水,请写出上述两个反应的化学方程式 ,
(5)若碳原子以单键与四个不同的原子或原子团相结合,则称该碳原子为“手性碳原子”,含有手性碳原子的分子称为“手性分子”,手性分子往往具有一定生物活性。乳酸分子是手性分子,乳酸[③CH3②CH(OH)①COOH]的手性碳原子是 号碳原子。
(6)乳酸的某种同分异构体具有下列性质:能发生银镜反应;1 mol该物质跟足量金属钠发生缓慢反应,生成2g氢气;该分子为手性分子。写出该物质的结构简式
二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源,由合成气(组成为H2、CO、和少量CO2)直接制备二甲醚,其中主要过程包括以下四个反应(均为可逆反应):
①CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g)△H1=—90.1 kJ·mol-1
②CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g)△H2=—49.0 kJ·mol-1
水煤气变换反应③CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g)△H3=—41.1 kJ·mol-1
二甲醚合成反应④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=—24.5 kJ·mol-1
(1)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中进行反应①,下列描述能说明反应到达平衡状态的是。
a.容器中气体平均相对分子质量保持不变
b.容器中气体密度保持不变
c.CH3OH(g)浓度保持不变
d.CH3OH(g)的消耗速率等于H2 (g)的消耗速率
(3)一定温度下,将8mol CH3OH(g)充入5L密闭容器中进行反应④,一段时间后到达平衡状态,反应过程中共放出49kJ热量,则CH3OH(g)的平衡转化率为,该温度下,平衡常数K=;该温度下,向容器中再充入2mol CH3OH(g),对再次达到的平衡状态的判断正确的是。
a.CH3OH(g)的平衡转化率减小
b.CH3OCH3 (g)的体积分数增大
c.H2O(g)浓度为0.5mol·L-1
d.容器中的压强变为原来的1.25倍
(4)二甲醚—氧气燃料电池具有启动快,效率高等优点,其能量密度高于甲醇燃料电池,若电解质为酸性,二甲醚—氧气燃料电池的负极反应为;消耗2.8L(标准状况)氧气时,理论上流经外电路的电子mol
某化工厂甲、乙两车间排放的废水中,分别含有较多量的Na2CO3和有毒物质CuSO4,两车间排放的废气中含有较多的SO2等有害气体。环保部门建议选用生石灰、铁屑和水等廉价易得的原料,综合治理上述污染,并回收得到铜和亚硫酸钠等有用物质。写出实现上述要求的化学方程式。(可不填满)
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硝酸是极其重要的化工原料,工业上将产生的NO2在密闭容器中用水多次反复循环吸收制备硝酸。
(1)工业上用水吸收NO2生产HNO3,生成的气体经多次氧化、吸收的循环操作充分转化为硝酸(假定上述过程无其他损失)。试写出上述反应的化学方程式:
______________________________________________________________。
(2)为了证明NO也可以与氧气和水共同反应生成HNO3,某学生设计了如图所示装置(有关夹持装置已略去)。
①检查装置气密性良好后,为观察到NO气体生成,打开K1,关闭K2,应从U形管的长管口注入稀硝酸至 后,迅速关闭K1,观察到U形管内的现象是____________________________________________________。
②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为_______________________________。
③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是___________________________________。
④打开K2,至装置Ⅱ中长玻璃管中的气体呈无色后,打开K3,反应一段时间后,长玻璃管中并未充满液体。设计简单方法检验长玻璃管中的气体是否含NO__________________________________________________。
下列叙述正确的是______________。
①SO2、NO、NO2都是形成酸雨的因素,都能和水反应生成酸
②除去CO2中少量的SO2,将混合气体通过饱和Na2CO3溶液
③水晶的主要成分是SiO2
④SiO2与CO2都属于酸性氧化物,都不能与酸反应
⑤将CO2通入饱和Na2CO3溶液中有沉淀产生,继续通入CO2沉淀溶解
⑥某酸雨样本采集后放置一段时间,pH由4.68变为4.28,是因为水中溶解了较多的CO2
⑦CO2不能与CaCl2溶液反应,SO2也不能与CaCl2溶液反应
⑧实验室可用NaOH溶液处理NO2和SO2废气
⑨用稀双氧水清洗伤口可以杀菌消毒
⑩NO只能用排水集气法收集,不能用排空气法收集;而NO2只能用排空气法收集,不能用排水集气法
纯碱、烧碱等是重要的化工原料。
(1)利用上图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。将A与B连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,此时的实验现象是,若其他操作不变,将A与C连接,可观察到的现象是。
(2)向NaOH溶液中通入一定量CO2,结晶后得到白色固体,该白色固体的组成可能是
A.NaOH和Na2CO3; | |
B.; | |
C.; | D.。 |
(3)设计实验确定(2)中白色固体中存在A项中的阴离子:
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
(1)取少量白色固体于试管中,加足量水溶解,再加足量BaCl2溶液 |
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(2) |