下图有机物具有多种官能团,因而能跟多种物质反应,但因其分子内的羧基与醇羟基、酚羟基间“位阻”较大,故不能发生分子内的酯化反应,试写出该有机物发生下列反应的方程式:
(1)与足量的金属钠反应
(2)与足量的氢氧化钠溶液反应 _
(3)与足量的碳酸氢钠溶液反应
有机物I是制备液晶材料的重要中间体,其合成途径如下:
已知:一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。
请回答下列问题:
(1)A的核磁共振氢谱有2种峰,则A的结构简式为。
(2)C的系统命名法为。
(3)反应Ⅳ在(1)条件下的离子方程式为。
(4)反应Ⅰ→Ⅴ中属于氧化反应的有。
(5)根据反应Ⅱ的信息完成以下反应方程式:。
(6)为反应Ⅲ设计所需试剂与条件是:。
(7)已知X为E的同分异构体,X与硬酯酸甘油脂具有相同的官能团,还能发生银镜反应。写出所有满足条件的X的结构简式:。
已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
温度/℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
平衡常数 |
1.7 |
1.1 |
1.0 |
0.6 |
0.4 |
请回答下列问题:
(1)该反应平衡常数表达式为K=______;ΔH___0(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)830 ℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B,若测得反应初始至6 S内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol · L-1· S-1,则6 S时c(A)=______ mol·L-1;C的物质的量为______ mol 。
(3)在与(2)相同的温度、容器及A、B配比下反应经一段时间后达到平衡,此时A的转化率为______;如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,则平衡时A的转化率______(选填“增大”、“减小”、“不变”)。
(4)判断该反应是否达到平衡的依据为______(填正确选项的字母)。
a.压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时间改变 d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
(5)1200 ℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为______。
黄铜矿CuFeS2可用于冶炼铜,冶炼原理为:2CuFeS2+2SiO2+5O2=2Cu+2FeSiO3+4SO2。
(1)黄铜矿冶炼铜产生的炉渣中主要含Fe2O3、FeSiO3、SiO2、Al2O3等,请完成以下验证炉渣中含有+2价的铁的探究过程中的有关问题:
仅限选择的试剂有:稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水
①应选用试剂为。
②有关的实验现象为。
(2)据报道,有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在氧气存在下,酸性溶液中,将黄铜矿CuFeS2氧化成硫酸盐:4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。利用反应后的溶液,按如下流程可制备胆矾(CuSO4·5H2O):
①操作a的名称是,操作b的操作方法是。
②检验溶液B中Fe3+是否被除尽的试剂是,证明Fe3+已被除尽的现象是。
③在实验室中,设计两个原理不同的方案,从溶液B中提炼金属铜(要求:一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案的化学方程式:
方案一:;方案二:。
(本题共15分)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。工业上用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某学生拟有左下图所示的装置模拟制取并收集ClO2。
(1)B必须放在冰水浴中控制温度,其原因是;
(2)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。根据右上图所示的NaClO2的溶解度曲线,请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步骤:
a;b;③洗涤;④干燥。
(3)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100.00 mL试样;量取V1 mL试样加入到锥形瓶中;
步骤2:调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;
步骤3:加入淀粉指示剂,用c mol·L—1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。
(已知2 Na2S2O3 + I2 →Na2S4O6 + 2NaI)
①配制70 mL c mol/LNa2S2O3标准溶液时,用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有:。
②步骤2中发生反应的离子方程式为:。
③判断滴定终点的现象。
原ClO2溶液的浓度为g / L(用步骤中的字母代数式表示)。
④若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果;若滴定开始仰视读数,滴定终点时正确读数,则测定结果。(填 “偏高”“偏低”或“不变”)
(本题共17分)2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)CO2是大气中含量最高的一种温室气体,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前,由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展,其化学反应是:
2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H>0。
①写出该反应的平衡常数表达式。
②判断该反应在一定条件下,体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是。
A.容器中密度不变
B.单位时间内消耗2molCO2,同时消耗1mol二甲醚
C.v(CO2)︰v(H2)=1︰3
D.容器内压强保持不变
(2)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO (g) 2CO2 (g) +N2 (g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。据此判断:
① 该反应的ΔH0(选填“>”、“<”)。
②当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在右图中画出c(CO2)在T2、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(3)已知:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)△H =" -a" kJ•mol-1。
①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:
温度(℃) |
250 |
300 |
350 |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c(CO)="0.4" mol·L-1、c(H2)="0.4" mol·L-1、c(CH3OH)="0.8" mol·L-1, 则此时v正v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②某温度下,在体积固定的2L的密闭容器中将1 mol CO和2 mol H2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:
时间(min) |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
压强比(P后/P前) |
0.98 |
0.90 |
0.80 |
0.70 |
0.70 |
0.70 |
达到平衡时CO的转化率为。
(4)氨有着广泛的用途,如可用于化肥、硝酸、合成纤维等工业生产。用0.10mol·L—1盐酸分别滴定20.00mL0.10mol·L—1的NaOH溶液和20.00mL0.10mol·L—1氨水所得的滴定曲线如下:
请指出盐酸滴定氨水的曲线为(填A、B),请写出曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序。
(5)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧实验验中相关的反应有:
4NH3(g)+3O2(g)= 2N2(g)+6H2O(l)△H1①
4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(l)△H2②
4NH3(g)+6NO(g)= 5N2(g)+6H2O(l)△H3③
请写出上述三个反应中△H1、△H2、△H3三者之间关系的表达式,△H1=。
(6)美国Simons等科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法,其装置为用铂作为电极,加入电解质溶液中,其电池反应为 4NH3+3O2=2N2+6H2O。写出该燃料电池的正极反应式 。