光催化制氢是化学研究的热点之一。科学家利用含有呲啶环(呲啶的结构式为
,其性质类似于苯)的化合物II作为中间体,实现了循环法制氢,示意图如下(仅列出部分反应条件):
(1)化合物II的分子式为。
(2)化合物I合成方法如下(反应条件略,除化合物III的结构未标明外,反应式已配平);
化合物III的名称是。
(3)用化合物V(结构式见右图)代替III作原料,也能进行类似的上述反应,所得有机产物的结构式为。
(4)下列说法正确的是(填字母)
A. |
化合物V的名称是间羟基苯甲醛,或2-羟基苯甲醛
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B. |
化合物I具有还原性;II具有氧化性,但能被酸性高锰酸钾溶液氧化
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C. |
化合物I、II、IV都可发生水解反应
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D. | 化合物V遇三氯化铁显色,还可发生氧化反应,但不能发生还原反应 |
(5)呲啶甲酸酯可作为金属离子的萃取剂。2-呲啶甲酸正丁酯(VI)的结构式见右图,其合成原料2-呲啶甲酸的结构式为;VI的同分异构体中,呲啶环上只有一个氢原子被取代的呲啶甲酸酯类同分异构体有种。
(8分)请认真观察右图,然后回答问题:
(1)图中所示反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的ΔH=________(用含E1、E2的代数式表示)。
(2)下列4个反应中,符合示意图描述的反应的是________。
a.盐酸与NaOH反应b.Na与H2O反应生成H2
c.铝热反应 d.灼热的碳与CO2反应
(3)途径(II)与途径(Ⅰ)相比改变的措施可能是 .
已知:硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2N-CH2-COONa)即可得到配合物A。其结构如(下面左图):
(1)Cu元素基态原子的外围电子排布式为 。
(2)元素C、N、O的第一电离能由大到小排列顺序为 。
(3)A中碳原子的轨道杂化类型分别为 。
(4)1mol氨基乙酸钠(H2N-CH2-COONa)含有σ键的数目为 。
(5)氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳。写出二氧化碳的一种等电子体: (写化学式)。
(6)已知:硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体,其结构如(上面右图),则该化合物的化学式是 。
(1)为进行Ⅰ项中的除杂实验(括号内为杂质),请从Ⅱ项中选出一种试剂,从Ⅲ项中选出一合适的实验操作方法分离,将标号填在后面的答案栏内。
Ⅰ 除杂实验 |
Ⅱ 试剂 |
Ⅲ 操作方法 |
答案 |
||
Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
|||
①苯(苯酚) |
A.饱和Na2CO3溶液 B.NaCl晶体 C.NaOH溶液 D.CaO |
a.蒸馏 b.分液 c.盐析、过滤 d.萃取 |
① |
||
②乙醇(水) |
② |
||||
③肥皂(甘油、水) |
③ |
||||
④乙酸乙酯(乙酸) |
④ |
(2)如图均是由4个碳原子结合成的6种有机物(氢原子没有画出).
①有机物(a)有一种同分异构体,试写出其结构简式 .
②上述有机物中与(c)互为同分异构体的是 (填代号).
③任写一种与(e)互为同系物的有机物的结构简式 .
④(a)(b)(c)(d)(e)五种物质中,4个碳原子一定处于同一平面的有 (填代号).
(3)下列实验中,需要用水浴加热的是 ,
①新制Cu(OH)2与乙醛反应; ②银镜反应;③溴乙烷的水解;
④乙酸和乙醇反应制乙酸乙酯;⑤由乙醇制乙烯;⑥苯的硝化
目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2+3H2 CH3OH+H2O,该反应的能量变化如图所示:
(1)甲同学认为该反应为放热反应,他的理由为: 。
(2)在体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5min末,用CO2浓度变化表示的平均反应速率v(CO2)= ;反应达到平衡状态,此时H2的转化率为 。
t/min |
0 |
2 |
5 |
10 |
15 |
n(CO2)/mol |
1 |
0.75 |
0.5 |
0.25 |
0.25 |
(3)在相同温度、容积不变的条件下,能说明该反应已达平衡状态的是 (填序号)。
a.v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)
b.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化
c.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1∶1∶1
d.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1
(1)已知甲烷燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O这个电极是燃料电池的 (填“正极”或“负极”),另一个电极上的电极反应式为:
(2)已知吸热反应2HI(g) ===H2(g) + I2(g)吸收热量11kJ,1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_________kJ。