回收再利用锗产品加工废料,是生产GeO2的重要途径,其流程如下图。
(1)Ge2+与氧化剂H2O2反应生成Ge4+,写出该反应的离子方程式:
▲ 。
(2)蒸馏可获得沸点较低的GeCl4,在此过程中加入浓盐酸的原因是:
▲ 。
(3)GeCl4水解生成GeO2·nH2O,此过程用化学方程式可表示为: ▲ 。温度对GeCl4的水解率产生的影响如右图所示。为控制最佳的反应温度,实验时可采取的措施为 ▲ 。(填字母)
A.用冰水混合物 B.49℃水浴 C.用冰盐水
(4)根据下表1 中不同pH下二氧化锗的溶解率,结合Ge在元素周期表中的位置及“对角线”法则,分析GeO2溶解率随pH 变化的原因 ▲ ,用离子方程式表示pH>8时GeO2溶解率增大可能发生的反应 ▲ 。
表1 不同pH下二氧化锗的溶解率
pH |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
溶解率/% |
47.60 |
32.53 |
11.19 |
5.27 |
1.96 |
8.85 |
甲烷水蒸气重整制合成气是利用甲烷资源的途径之一,该过程的主要反应是
反应①:CH4(g)+ H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH>0
(1)已知:
CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(g)ΔH1=-802 kJ·mol-1
CO(g) + 1/2O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283 kJ·mol-1
H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(g)ΔH3=-242 kJ·mol-1
则反应①的ΔH =_________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。
(2)其他条件相同,反应①在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下反应相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。
①在相同条件下,三种催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的催化效率由高到低的顺序是________。
②a点所代表的状态________(填“是”或“不是”)平衡状态。
③c点CH4的转化率高于b点,原因是________。
(3)反应①在恒容密闭反应器中进行,CH4和H2O的起始物质的量之比为1︰2,10 h后CH4的转化率为80%,并测得c(H2O)=0.132 mol·L-1,计算0~10 h内消耗CH4的平均反应速率(写出计算过程,结果保留2位有效数字)。
(4)在答题卡的坐标图中,画出反应①分别在700℃和850℃下进行时,CH4的转化率随时间t变化的示意图(进行必要标注)。
A、B、C、D四种化合物,有的是药物,有的是香料。它们的结构简式如下所示:
(1)D中含有的官能团的名称是 ;化合物B的分子式是 ;
(2)化合物D的核磁共振氢谱中出现 组峰;
(3)1mol A分别与足量金属钠、碳酸钠反应产生气体的体积比为 ;1molC完全燃烧消耗标准状况下氧气的体积为 ;
(4)A与乙二醇(HOCH2CH2OH)以物质的量2:1反应生成一种酯和水,请写出该反应的化学方程式(注明反应条件): 。
(5)符合下列条件的有机物C的同分异构体有___种:
①能够发生银镜反应;
②能够使FeCl3溶液显紫色;
③苯环有两个取代基
某化学兴趣小组对碳的氧化物做了深入的研究并取得了一些成果。
已知:C(s)+O2(g)CO2(g) △H=-393kJ•mol-1;
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H=-566kJ•mol-1;
(1)将水蒸气喷到灼热的炭上实现炭的气化(制得CO、H2),若要得到该反应的热化学方程式,还需要知道反应(用化学方程式表示) 的焓变。
(2)将一定量CO(g)和H2O(g)分别通入容积为1L的恒容密闭容器中,发生反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组序 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
|
H2O |
CO |
CO2 |
|||
1 |
500 |
4 |
4 |
2.0 |
6 |
2 |
750 |
2 |
1 |
0.6 |
3 |
3 |
750 |
2 |
1 |
0.6 |
1 |
①500℃时该反应的平衡常数K=______________。
②该反应的逆反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
③实验2中,0~3min时段内,以v(H2)表示的反应速率为 。
④实验3与实验2相比,改变的条件是 。请在下图坐标中画出“实验2”与“实验3”中c(CO2)随时间变化的曲线,并作必要的标注。
(3)CO还可以用做燃料电池的燃料,某熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,该电池用 Li2CO3和 Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO 为负极燃气,空气与 CO2的混和气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,则负极电极反应式为 。
(4)常温常压下,饱和CO2水溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×10-5mol/L。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO3-+H+的电离平衡常数K= 。(已知:10-5.6=2.5×10-6)
Heck反应是偶联反应的一种,例如:反应①:
化合物Ⅰ可以由以下途径合成:
(1)下列关于化合物Ⅱ的说法正确的是 。
A.化合物Ⅱ存在顺反异构 |
B.化合物Ⅱ的分子式为C10H8O2 |
C.分子中含有两种官能团 |
D.1mol化合物Ⅱ最多与5mol氢气发生加成反应 |
(2)卤代烃CH3CHBrCH3发生消去反应可以生成化合物Ⅲ,则检验CH3CHBrCH3中官能团的试剂是 (写名称)。
(3)化合物Ⅳ含有甲基且无支链的同系物Ⅵ的分子式为C4H6O,则化合物Ⅵ与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为: 。
(4)符合下列条件的化合物Ⅱ的同分异构体有____种;
①苯环上只有两个取代基;
②能发生银镜反应,1mol该化合物最多产生4mol银;
③分子中不存在甲基
其中核磁共振氢谱只有三组峰,峰面积之比为1:2:2的结构简式为_________。
(5)一定条件下,与
也可以发生类似反应①的反应,其有机产物的结构简式为: 。
【化学-有机化学基础】(13分)芳香族化合物水杨酸、冬青油、阿司匹林都是常用西药。它们的结构简式如下表:
(1)阿司匹林分子中能发生水解反应的官能团名称是 。
(2)关于水杨酸的说法正确的是 (填序号)。
a.属于芳香族化合物
b.0.1mol水杨酸完全燃烧消耗氧气的体积是15.68L
c.能发生取代反应,但不能发生加成反应
d.可用氯化铁溶液鉴别水杨酸和阿司匹林
(3)水杨酸在一定条件下可以聚合成高分子化合物聚水杨酸,反应的化学方程式为: 。
(4)符合下列条件的冬青油的同分异构体有_______种。
①苯环上有3个取代基,但不存在甲基;
②能发生银镜反应;
③1mol该有机物最多消耗2mol氢氧化钠。
其中苯环上的一卤代物有两种的有机物结构简式为____________________。
(5)效果更佳的长效缓释阿司匹林()在人体内可缓慢释放出阿司匹林分子,反应的化学方程式为 ,反应类型为 。