氯气是氯碱工业的主要产品之一,是一种常用的消毒剂,其消毒原理是与水反应生成了次氯酸:
Cl2 + H2O HCl + HClO K=4.5×10-4
次氯酸的强氧化性能杀死水中的病菌(不直接用次氯酸为自来水消毒是因为次氯酸易分解,且毒性较大)。但是,由于氯气贮运不方便,且具有一定的危险性,目前正逐渐被其他性能优越的消毒产品所替代。请回答:
(1)氯碱工业生产氯气的化学方程式为 。
(2)使用氯气为自来水消毒可以有效地控制次氯酸的浓度,请结合平衡常数解释原因: 。
(3)84消毒液与氯气相比具有贮运方便等优点,用氯气与烧碱溶液反应制备84消毒液的离子方程式为 。
(4)二氧化氯是目前国际上公认的最新一代的高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂。我国科学家研发了用氯气氧化亚氯酸钠(NaClO2)固体制备二氧化氯的方法,其化学方程式为 。
(5)一位同学设计了一套用浓盐酸和KMnO4固体制取少量氯气并比较氯气与碘单质的氧
化性强弱的微型装置(如图)。
①下列溶液能吸收Cl2的是 (填字母序号)。
A.饱和食盐水 | B.饱和Na2SO3溶液 |
C.饱和NaOH溶液 | D.浓硫酸 |
②能说明Cl2的氧化性强于I2的实验现象是
。
③请用原子结构知识解释Cl2的氧化性强于I2的原因:
某相对分子质量为26的烃A,是一种重要的有机化工原料,以A为原料在不同的反应条件下可以转化为烃B、烃C。B、C的核磁共振谱显示都只有一种氢,B分子中碳碳键的键长有两种。以C为原料通过下列方案可以制备具有光谱高效食品防腐作用的有机物M,M分子的球棍模型如图所示。
⑴B能使溴的四氯化碳溶液褪色,则B的结构简式为,B与等物质的量Br2作用时可能有种产物。
⑵C→D的反应类型为,M的分子式为。
⑶写出E→F的化学方程式。
⑷G中的含氧官能团的名称是,写出由G反应生成高分子的化学反应方程式:。
⑸M的同分异构体有多种,写出四种满足以下条件的同分异构体的结构简式:
①能发生银镜反应②含有苯环且苯环上一氯取代物有两种
③遇FeCl3溶液不显紫色 ④1mol该有机物与足量的钠反应生成1mol氢气
(提示:一个碳原子上同时连接两个-OH的结构不稳定)
、、、。
纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
方法Ⅰ |
用炭粉在高温条件下还原CuO |
方法Ⅱ |
电解法,反应为2Cu + H2O ![]() |
方法Ⅲ |
用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2 |
(1)工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是。
(2)已知:2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s) △H = -akJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H = -bkJ·mol-1
Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s) △H = -ckJ·mol-1
则方法Ⅰ发生的反应:2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g);△H =kJ·mol-1。
(3)方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,该电池的阳极反应式为。
(4)方法Ⅲ为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该制法的化学方程式为。
(5)在相同的密闭容器中,用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验:△H >0
水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示。
序号 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
|
① |
T1 |
0.050 |
0.0492 |
0.0486 |
0.0482 |
0.0480 |
0.0480 |
② |
T1 |
0.050 |
0.0488 |
0.0484 |
0.0480 |
0.0480 |
0.0480 |
③ |
T2 |
0.10 |
0.094 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
下列叙述正确的是(填字母代号)。
A.实验的温度:T2<T1
B.实验①前20 min的平均反应速率 v(O2)=7×10-5 mol·L-1 min-1
C.实验②比实验①所用的催化剂催化效率高
某废金属屑中主要成分为Cu、Fe、Al,还含有少量的铜锈[Cu2(OH)2CO3]、少量的铁锈和少量的氧化铝,用上述废金属屑制取胆矾(CuSO4·5H2O)、无水AlCl3和铁红的过程如下图所示:
(1)在废金属屑粉末中加入试剂A,生成气体1的反应的离子方程式是。
(2)溶液2中含有的金属阳离子是;气体2的成分是。
(3)溶液2转化为固体3的反应的离子方程式是。
(4)固体2制取CuSO4溶液有多种。 如在固体2中加入稀H2SO4后,通入O2并加热,使固体2全部溶解得CuSO4溶液,反应的离子方程式是。
(5)溶液1转化为溶液4的一系列过程,不能简化为“向溶液1中+加试剂C→溶液4”,理由是。
(6)直接加热AlCl3·6H2O不能得到无水AlCl3。SOCl2为无色液体,极易与水反应生成HCl和一种具有漂白性的气体。AlCl3·6H2O与SOCl2混合加热制取无水AlCl3,反应的化学方程式是。
右图装置中,容器甲内充入0.1 mol NO气体,干燥管内装有一定量Na2O2,从A处缓慢通入CO2气体.恒温下,容器甲中活塞缓慢由D向左移动,当移至C处时容器体积缩小至最小,为原体积的,随着CO2的继续通入,活塞又逐渐向右移动。(不考虑活塞的磨擦)
已知: 2Na2O2 + 2CO2→ 2Na2CO3 + O2
已知当活塞移至C处时,干燥管中物质的质量增加了2.24 g。
①此时,通入标准状况下的CO2气体多少L?
②容器甲中NO2转化为N2O4的转化率是多少?
③活塞移至C处后,继续通入a mol CO2,此时活塞恰好回至D处.则a值必0.01(填大于、小于、等于),其理由是。
若改变干燥管中Na2O2的量,要通过调节甲容器的温度及通入的量CO2,使活塞发生从D到C,又从C到D的移动,则Na2O2的质量最小值应大于________g。
黄酮醋酸(F)具有独特抗癌活性,它的合成路线如下:
已知:RCN在酸性条件下发生水解反应:
写出A转化为B的化学方程式_______________。
F分子中有3个含氧官能团,名称分别为醚键、___________和_____________。
E在酸性条件下水解的产物可通过缩聚反应生成高分子化合物,该高分子化合物的结构简式为______________________。
写出符合下列条件的D的两种同分异构体的结构简式___________________。
①分子中有4种化学环境不同的氢原子
②可发生水解反应,且一种水解产物含有酚羟基,另一种水解产物含有醛基。
对羟基苯乙酸乙酯()是一种重要的医药中间体。写出以A和乙醇为主要原料制备对羟基苯乙酸乙酯的合成路线流程图(无机试剂任选)。