(12分)丁烷在一定条件下裂解可按两种方式进行：
C4H10
C2H6+C2H4， C4H10 
CH4+C3H6。
下图是某化学兴趣小组进行丁烷裂解的实验流程
。(注：CuO能将烃氧化成CO2和H2O，G后面装置与答题无关，省略)
按上图连好装置后， 需进行的实验操作有： ①给D、 G装置加热； ②检查整套装置的气密性； ③排出装置中的空气等 ……
⑴这三步操作的先后顺序依次是____ ▲ _____。
⑵氧化铝的作用是___ ▲ _，写出甲烷与氧化铜反应的化学方程式 ▲
⑶B装置所起的作用是____________▲ ______。
⑷若对E装置中的混合物(溴水足量)， 再按以下流程实验：
①操作I、操作II分别是 ▲ 、 ▲
②已知D的氢核磁共振谱图上只有一种峰，则D的结构简式 ▲
③Na2SO3溶液的作用是 ▲
(5
)假定丁烷完全裂解，当(E+F)装置的总质量比反应前增加了0.7 g， G装置的质量减少了1.76 g，则丁烷的裂解产物中甲烷和乙烷的物质的量之比n (CH4) : n (C2H6) =___▲___(假定流经D、G装置中的气体能完全反应)
丙酸的结构为CH3—CH2—COOH,丙酸盐是安全有效的防霉、防腐剂,一种以碱式碳酸锌为原料的生产工艺流程如下:
| 序号 |
n(丙酸)∶ n(碱式碳酸锌) |
反应温度/℃ |
丙酸锌产率/% |
| 1 |
1∶0.25 |
60 |
67.2 |
| 2 |
1∶0.25 |
80 |
83.5 |
| 3 |
1∶0.25 |
100 |
81.4 |
| 4 |
1∶0.31 |
60 |
89.2 |
| 5 |
1∶0.31 |
80 |
90.1 |
| 6 |
1∶0.31 |
100 |
88.8 |
(1)探究本实验中最佳工艺条件(见上表):反应时间2 h,用水量45 g,n(丙酸)∶n(碱式碳酸锌)=1∶
,反应温度 ℃。
(2)本工艺采用“闭路循环”方式,除具有制备工艺简便、产率高外,还具有 的优点。
(3)某次实验时,将37.0 g丙酸溶于220 mL水中,按上述流程在上述优化的条件下制备,最终得丙酸锌49.6 g,则该次实验丙酸锌的产率为 (写出计算过程)。
Ⅰ.已知:H2A的A2-可表示S2-、S
、S
、Si或C等离子。
(1)常温下,向20 mL 0.2 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.2 mol·L-1 NaOH溶液。有关微粒物质的量变化如图(其中Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-)。请根据图示填空:
①当V(NaOH)="20" mL时,溶液中离子浓度大小关系: 。
②等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水 (填“大”“小”或“相等”),欲使NaHA溶液呈中性,可以向其中加入 。
(2)若H2A为硫酸:t℃时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则该温度下水的离子积常数KW= 。
Ⅱ.已知:在25 ℃时 H2O
H++OH- KW=10-14
CH3COOHH++CH3COO- Ka=1.8×10-5
(3)醋酸钠水解的平衡常数Kh的表达式为 ,具体数值= ,当升高温度时,Kh将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)0.5 mol·L-1醋酸钠溶液pH为m,其水解的程度(已水解的醋酸钠与原有醋酸钠的比值)为a;1 mol·L-1醋酸钠溶液pH为n,水解的程度为b,则m与n的关系为 ,a与b的关系为 。(填“大于”“小于”或“等于”)
Ⅲ.(5)25 ℃时,将a mol·L-1的氨水与b mol·L-1盐酸等体积混合,反应后溶液恰好显中性,则a
b(填“大于”“小于”或“等于”)。用a、b表示NH3·H2O的电离平衡常数为 。
pC类似pH,是指极稀溶液中,溶质物质的量浓度的常用对数负值。如某溶液溶质的浓度为1×10-3mol·L-1,则该溶液中溶质的pC=-lg(1×10-3)=3。下图为,H2CO3在加入强酸或强碱溶液后,平衡时溶液中三种成分的pC—pH图。请回答下列问题:
(1)在人体血液中,HC
能起到使人体血液pH保持在7.35~7.45的作用。①请用电解质溶液中的平衡解释: (用离子方程式表示)。
②正常人体血液中,HC的水解程度 电离程度(填“<”“>”或“=”)。
③pH=7.00的血液中,c(H2CO3) c(HC)(填“<”“>”或“=”)。
(2)H2CO3一级电离平衡常数的数值
≈ 。
(3)某同学认为该溶液中Na2CO3的水解是微弱的,发生水解的C
不超过其总量的10%。请你设计简单实验证明该同学的观点是否正确
。
(4)已知某温度下Li2CO3的Ksp为1.68×10-3,将适量Li2CO3固体溶于100 mL水中至刚好饱和,饱和Li2CO3溶液中c(Li+)="0.15" mol·L-1、c(C)="0.075" mol·L-1。若t1时刻在上述体系中加入100 mL 0.125 mol·L-1 Na2CO3溶液,列式计算说明是否有沉淀产生。
(1)①25 ℃时,将20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液和20 mL 0.1 mol·L-1 HSCN溶液分别与20 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示。反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 。
反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO-) c(SCN-)(填“>”“<”或“=”)。
②若保持温度不变,在醋酸溶液中加入少量盐酸,下列量会变小的是 (填序号)。
| A．c(CH3COO-) | B．c(H+) | C．KW | D．醋酸电离平衡常数 |
E.
(2)下图为某温度下,PbS(s)、ZnS(s)、FeS(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,溶液的S2-浓度、金属阳离子浓度变化情况。如果向三种沉淀中加盐酸,最先溶解的是 (填化学式)。向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Pb2+、Fe2+的溶液,振荡后,ZnS沉淀会转化为 (填化学式)沉淀。
(3)已知草酸是一种二元弱酸,草酸氢钠(NaHC2O4)溶液显酸性。常温下,向10 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴加10 mL 0.01 mol·L-1 NaOH溶液时,比较溶液中各种离子浓度的大小关系 ,c(H2C2O4) c(C2
)(填“<”“>”或“=”)。
已知25 ℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如下表:
| 化学式 |
CH3COOH |
H2CO3 |
HClO |
|
| 平衡 常数 |
Ka=1.8×10-5 |
 =4.3×10-7 |
 =5.6×10-11 |
Ka= 3.0×10-8 |
回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的四种溶液:a.CH3COONa b.Na2CO3 c.NaClO
d.NaHCO3;pH由小到大的排列顺序是 (用字母表示)。
(2)常温下,0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据变大的是 (填序号)。
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH)
C.c(H+)·c(OH-) D.c(OH-)/c(H+)
(3)体积均为100 mL pH=2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则HX的电离平衡常数 (填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数。理由是 。
(4)25 ℃时,在CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,若测得pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= mol·L-1(填精确值),
= 。