以苯酚为原料的合成路线如下所示,请按要求作答:
(1)写出以下物质的结构简式:B F
(2)写出反应①④的化学反应方程式:
①
④
(3)反应⑤可以得到E,同时可能得到的副产物的结构简式为:
某蓄电池反应为NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2。
(1)该蓄电池充电时,发生还原反应的物质是(填下列字母),放电时生成Fe(OH)2的质量18 g,则外电路中转移的电子数是。
A.NiO2 | B.Fe | C.Fe(OH)2 | D.Ni(OH)2 |
(2)为防止远洋轮船的钢铁船体在海水中发生电化学腐蚀,通常把船体与浸在海水里的Zn块相连,或与该蓄电池这样的直流电源的极(填“正”或“负”)相连。
(3)以该蓄电池做电源,用右图所示装置,在实验室模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中,发现溶液逐渐变浑浊,原因是(用相关的电极反应式和离子方程式表示)。。
(4)精炼铜时,粗铜应与直流电源的极(填“正”或“负”)相连,精炼过程中,电解质溶液中c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐增大而影响进一步电解,甲同学设计如下除杂方案:
已知:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Zn(OH)2 |
开始沉淀时的pH |
2.3 |
7.5 |
5.6 |
6.2 |
完全沉淀时的pH |
3.9 |
9.7 |
6.4 |
8.0 |
则加入H2O2的目的是,乙同学认为应将方案中的pH调节到8,你认为此观点(填“正确”或“不正确”),理由是。
由短周期常见元素形成的纯净物A、B、C、D、E、F、X转化关系如下图所示(某产物已略去):
已知:B、X为单质,常温下D为无色液体,A、B含同一种元素。
请回答下列问题:
(1)若E气体是大气污染物,F是一元强酸。
①写出E→F反应的化学方程式:。
②现有25℃时0.1 mol·L-1 A的水溶液,若向其中加入等体积0.1 mol·L-1的稀硫酸,则所得溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是。
③在常温下,向V1 L pH=a的A的水溶液中加入V2 L pH=b的盐酸,且a+b=14,若恰好完全反应,则V1和V2的关系为VlV2(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”),等pH的所得溶液与盐酸比较,由水电离出的c(H+)前者为后者的108倍,则两种溶液的pH=。
(2)若E气体不是大气污染物,F是二元弱酸。
①B所含元素在周期表中的位置。
②写出氧化铁与C反应的化学方程式:;将少量气体E通入氢氧化钙溶液中得不溶物F,F的Ksp=2.8×10-9。现将该沉淀放入0.1 mol·L-1的CaCl2溶液中,其Ksp(填“增大”、“减小”或“不变”),此时,组成不溶物F的阴离子在溶液中的浓度为。
能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关,充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。
Ⅰ.已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=a kJ·mol-1
②CO(g)+l/2O2(g)=CO2(g) ΔH=b kJ·mol-1
③C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH=c kJ·mol-1
则反应4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)的焓变ΔH=kJ·mol-1。
Ⅱ.依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是(填序号)。
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0 B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH>0 D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH<0
若以稀硫酸为电解质溶液,则该原电池的正极反应式为。
Ⅲ.氢气作为一种绿色能源,对于人类的生存与发展具有十分重要的意义。
(1)实验测得,在通常情况下,1 g H2完全燃烧生成液态水,放出142.9 kJ热量。则H2燃烧的热化学方程式为。
(2)用氢气合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
①一定条件下,下列叙述可以说明该反应已达平衡状态的是。
A.υ正(N2)=υ逆(NH3)
B.各物质的物质的量相等
C.混合气体的物质的量不再变化
D.混合气体的密度不再变化
②下图表示合成氨反应达到平衡后,每次只改变温度、压强、催化剂中的某一条件,反应速率υ与时间t的关系。其中表示平衡混合物中的NH3的含量最高的一段时间是。图中t3时改变的条件可能是。
③温度为T℃时,将4a mol H2和2a mol N2放入0.5 L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50%,则反应的平衡常数为。
无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上由铝土矿(主要成分是A12O3和Fe2O3)和石油焦(主要成分是C)按下图所示流程进行一系列反应来制备无水AlCl3。
(1)氯化铝在加热条件下易升华,气态氯化铝的化学式为Al2Cl6,每种元素的原子最外层均达到8电子稳定结构,则AlCl3是:晶体,其结构式为:。
(2)氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式是。
(3)冷却器排出的尾气中含有大量CO和少量Cl2,需用Na2SO3溶液除去Cl2,此反应的离子方程式为:。
(4)升华器中主要含有AlCl3和FeCl3,需加入少量Al,其作用是:。
(5)AlCl3产品中Fe元素含量直接影响其品质,为测定产品中Fe元素的含量,现称取16.25g无水AlCl3产品,溶于过量的NaOH溶液,过滤出沉淀物,沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重残留固体质量为0.32g。则产品中Fe元素的含量为:。
污染与环境保护已经成为现在我国最热门的一个课题,污染分为空气污染,水污染,土壤污染等。
(1)为了减少空气中SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH1=-241.8 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:。
该反应的平衡常数表达式为K=。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是(选填序号)。
a.Ca(OH)2 b.CaCl2c.Na2CO3 d.NaHSO3
(2)为了减少空气中的CO2,目前捕碳技术在降低温室气体排放中具有重要的作用,捕碳剂常用(NH4)2CO3,反应为:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)=2NH4HCO3(aq) ΔH3为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度,其关系如图,则:
①ΔH30(填“>”、“=”或“<”)。
②在T4~T5这个温度区间,容器内CO2气体浓度变化趋势的原因是:。
(3)催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
①催化反硝化法中,用H2将NO3-还原为N2,一段时间后,溶液的碱性明显增强。则反应离子方程式为:。
②电化学降解NO3-的原理如图,电源正极为:(选填填“A”或“B”),阴极反应式为:。