某科研机构用含氯的有机物A合成棉织物免烫抗皱整理剂M,设计合成路线如下(部分反应试剂和条件未注明):
已知:
①用质谱法测得D的相对分子质量在90~110之间,且氧元素的质量分数为0.615;E比D的相对分子质量大28,核磁共振氢谱显示E分子内有2种不同环境的氢原子,其个数比为3 :1。
回答下列问题:
(1)A分子中的含氧官能团的名称是____________,G→H的反应类型是____________。
(2)D的分子式为________________;E的结构简式为________________。
(3)H→J反应的化学方程式是______________________。
(4)J在一定条件下可以合成高分子化合物,该高分子化合物结构简式是____________。
(5)已知1 mol E与2mol J反应生成l mol M,则M的结构简式是_______________。
(6)写出与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式___________________________________________________.
氢能被视为未来的理想清洁能源,科学家预测“氢能”将是21世纪最理想的新能源。目前分解水制氢气的工业制法之一是“硫—碘循环”,主要涉及下列反应:
Ⅰ SO2+2H2O+I2= H2SO4+2HI Ⅱ 2HIH2+I2
Ⅲ 2H2SO4= 2SO2↑+O2↑+2H2O
(1)分析上述反应,下列判断正确的是。
a.反应Ⅲ易在常温下进行 b.反应I中SO2还原性比HI强
c.循环过程中需补充H2O d.循环过程中产生1molO2的同时产生1molH2
(2)一定温度下,向2L密闭容器中加入1mol HI(g),发生反应Ⅱ,H2物质的量随时间的变化如图所示。0—2min内的平均反应速率v(HI)= 。该温度下,反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K=。相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则是原来的2倍。
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度
c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数
(3)SO2在一定条件下可被氧化生成SO3,其反应为:2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g)△H<0。某科研单位利用原电池原理,用SO2和O2来制备硫酸,装置如图,电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。
①a电极的电极反应式为;
②若得到的硫酸浓度仍为49%,则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为。
(4)实际生产还可以用氨水吸收SO2生成亚硫酸的铵盐。现取a克该铵盐,若将其中的SO2全部反应出来,应加入10 mol/L的硫酸溶液的体积范围为。
工业上常以软锰矿、闪锌矿(除主要成分为MnO2、ZnS外还含有少量的FeS、CuS、Al2O3等物质)为原料制取Zn和MnO2。
(1)已知将MnO2、ZnS浸在硫酸溶液中有少量黄色物质析出,写出并配平该化学反应方程式:。
(2)在酸浸的过程中还会发生以下反应:
a. 3MnO2 +2FeS +6H2SO4=3MnSO4 +Fe2(SO4)3+2S+ 6H2O
b. MnO2+CuS+4H2SO4=MnSO4+CuSO4+S+2H2O
c. Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O
将酸浸所得的酸性溶液按以下的工业流程进行操作处理得溶液(Ⅳ),电解溶液(Ⅳ)即得MnO2和Zn。
①操作①中加Zn粉后发生反应的离子方程式为:Zn+2H+=Zn2++H2↑、
Zn+Cu2+=Zn2++Cu、。
②操作②中加入适量X的作用是:。
③操作③中所加碳酸盐的化学式是:。
(3)为了从上述流程中产生的Fe(OH)3 、Al(OH)3沉淀混合物中回收Al(OH)3,某化学兴趣小组设计了如下两种方案图。
方案Ⅰ
方案Ⅱ
①方案Ⅰ中,AlCl3溶液和NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3的离子方程式为:
。若总共得到n molAl(OH)3,则消耗的NaOH和HCl的理论量分别为:mol、mol。
②从消耗酸碱的用量角度考虑,方案 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)所消耗的酸碱少些。
将一螺旋状的铜丝放在酒精灯上灼烧,然后将热的铜丝插入盛有乙醇的试管中。整个反应过程中铜丝表面的颜色变化是,反应的化学方程式为。
(8分)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值,且气体体积为标况体积):
时间(min) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
氢气体积(mL) |
50 |
120 |
232 |
290 |
310 |
(1)哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)反应速率最大___________,
原因是。
(2)求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率(设溶液体积不变)
(3)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体
积的下列溶液,你认为可行的是__________。
A.蒸馏水 B.NaCl溶液 C.NaNO3溶液 D.CuSO4溶液 E.Na2CO3溶液
(10分) 按下列要求回答:现有: ①BaCl2;②冰;③NH4Cl;④Na2SO4;⑤干冰;⑥碘片六种物质。
(1) 属于离子化合物的是__________(填序号,下同),物质中只有离子键的物质有________,
属于共价化合物的是________。
(2) 熔化时不需要破坏化学键的是__________,熔点最低的是__________。