环己烷()在负载纳米Au的分子筛(Au/TS1)催化剂的作用下与空气发生氧化反应,反应原理是:通过游离基反应形成环己基过氧化氢,该过氧化物在Au/TS1催化作用下受热分解,生成环己醇和环己酮(O)。由于环己醇、环己酮比环己烷更容易被氧化,因而有许多副产物(如己二酸及一些酯类化合物)生成。
(1) 下表是某反应温度下,环己烷催化氧化反应的转化率(x)和目标产物的选择性(S)的结果:
催化剂 |
转化率(x)/% |
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目标产物的选择性(S)/% |
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环己基过氧化氢 |
环己醇 |
环己酮 |
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Au/TS1 |
10.4 |
14.1 |
34.9 |
39.8 |
① 写出环己烷催化氧化为环己酮的化学方程式: 。
② 若在反应容器中加入1.0mol环己烷,则生成的环己酮的物质的量为________(保留2位小数)。
(2) 图甲是反应温度对环己烷催化氧化反应的转化率(x)和目标产物的选择性(S)和目标产物的总收率(y)的影响。
① 由图甲可知:该反应较适宜的反应温度为________左右。
② 随着反应温度的升高,环己烷的转化率(x)逐渐增加,而目标产物的选择性(S)和目标产物的总收率(y)却逐渐降低,其可能的原因是 。
(3) 图乙是反应时间对环己烷催化氧化反应的转化率(x)和目标产物的选择性(S)和目标产物的总收率(y)的影响。
① 由图乙可知,该反应较适宜的反应时间为________左右。
② 随着反应时间的延长,环己烷的转化率(x)逐渐增加,而目标产物的选择性(S)逐渐降低,这说明________________________________________________________。
某探究小组在实验室中用铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、SiO2)提取氧化铝。回答下列问题:
(1)在实验中需用1 mol·L-1的NaOH溶液480 mL,配制该溶液已有下列仪器:托盘天平(砝码)、胶头滴管、药匙、玻璃棒,还缺少的仪器是。
在灼烧操作中用到下列仪器中的一种,其名称是。
(2)写出步骤①中发生反应的离子方程式。
(3)操作③中的洗涤操作如何进行?。
(4)甲同学在实验室中用如图装置制备CO2气体,并通入滤液B中制备Al(OH)3时,结果没有产生预期现象。
乙同学分析认为:甲同学通入CO2的量不足是导致实验失败的原因之一,你认为乙的分析是否合理?。若合理,请用离子方程式解释其原因(若你认为不合理,该空不作答)。
丙同学分析认为:甲同学通入的CO2中含有HCl气体,也是导致实验失败的原因,在实验中增加某装置可解决这个问题。请帮助丙同学画出该装置图,并注明试剂名称。
某化学小组的同学到实验室学习。在实验桌上摆有如图所示仪器:
(1)指导教师要求同学们写出仪器的名称,某同学书写的答案如下表,请你找出其中的错误,将改正后的名称填写在下表中(若正确,则此空不需要填写)。
仪器编号 |
a |
b |
c |
d |
e |
名称 |
试管 |
溶量瓶 |
集气瓶 |
碱式滴定管 |
普通漏斗 |
改正的名称 |
(2)甲同学想用d进行实验,请你说出该仪器(已经洗涤干净)使用时的第一步操作:。
(3)关于e的用途,乙同学说可组成防倒吸装置。你还能说出其他两种用途吗?
①;
②。
(4)丙同学想用如图所示装置用大理石和稀盐酸反应制取CO2。老师指出,这需要太多的稀盐酸,会造成浪费,该同学选用了上面的一种仪器,加在装置中,解决了这个问题。请你把该仪器画在图中合适的位置。
根据图示及描述,回答下列问题:
(1)关闭图A装置中的止水夹a后,从长颈漏斗向试管口注入一定量的水,静置后如图所示。试判断:A装置是否漏气?(填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”),判断理由。
(2)关闭图B装置中的止水夹a后,开启活塞b,水不断往下滴,直至全部流入烧瓶。试判断:B装置是否漏气?(填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”),判断理由。
【物质结构与性质】金属元素在自然界中分布很广,其中铜等在生产生活中有着广泛的应用。
(1)科学家通过X射线推测胆矾结构示意图如下所示,
①写出基态Cu原子的核外电子排布式 ;金属铜采用下列 (填字母代号)堆积方式
②胆矾中含有的微粒间作用力有 (填字母代号)。
a.离子键 b.极性键 c.金属键 d.配位键 e.氢键 f.非极性键
③铜离子形成胆矾中配离子的离子方程式为: ;
(2)合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(I)溶液来吸收原料气体中的CO(Ac-表示CH3COO-),其反应是:
[Cu(NH3)2] Ac +CO+NH3[Cu(NH3)3]Ac·CO[醋酸羰基三氨合铜(I)] △H<0
①C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为 。
② 氨分子中N原子的杂化方式为 。
(3)铜的化合物种类也很多,其常见价态为+1、+2价。如CuO、Cu2O、CuH等。右图是铜的一种氯化物晶体的晶胞结构,则它的化学式是 。
【化学工艺与技术】电镀污泥是指电镀废水处理后产生的污泥和镀槽淤泥,被列入国家危险废物名录,属于第十七类危险废物。处置电镀污泥回收有价金属,既可以最低限度的降低环境污染,又可以最大限度地节约资源,可谓一举两得。电镀污泥中含有Cr(OH)3、Al(OH)3、Zn(OH)2、CuO、NiO等物质,工业上通过“中温焙烧-钠氧化法”回收Na2Cr2O7等物质。
已知:①水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物质
②除去滤渣2后,溶液中存在如下反应:2+ 2H+
+ H2O
③不同钠盐在不同温度下的溶解度如下表:
温度 化学式 |
20℃ |
60℃ |
100℃ |
Na2SO4 |
19.5 |
45.3 |
42.5 |
Na2Cr2O7 |
183 |
269 |
415 |
Na2CrO4 |
84 |
115 |
126 |
(1)完成氧化焙烧过程中生成K2CrO4的化学方程式。Cr(OH)3+ Na2CO3+ Na2CrO4+ CO2 + ________
(2)水浸后的溶液呈 (填“酸”、“碱”、“中”)性,该步骤过滤,在滤渣1中可进一步回收到重金属 。
(3)滤渣2的主要成分有Zn(OH)2、
(4)系列操作中继续加入H2SO4,加热蒸发,冷却结晶,过滤;继续加入H2SO4目的是______,可得到滤渣3的主要成分为 。
(5)工业上还可以在水浸过滤后的Na2CrO4溶液中加入适量H2SO4,用石墨做电极电解生产金属铬,写出生成铬的电极反应方程式:_______________________________。