(16分)A、B、C、D、E为中学化学常见的单质或化合物,相互转化关系如图所示(部分产物略去):
(1)若A是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,C、D均为空气的主要成分,E是一种有毒气体.
①C的电子式为_______________.
②写出反应Ⅱ的化学方程式______________________.
(2)若A是淡黄色化合物,常温下D是无色气体,C中含有的阴、阳离子均为10电子粒子.
①C中所含化学键的类型是____________.
②写出反应Ⅲ的离子方程式______________________.
(3)将(2)中一定量的气体D通入2 L C的溶液中,在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,并将溶液加热,产生的气体与HCl物质的量关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发).
①O点溶液中所含溶质的化学式为_____________,a点溶液中各离子浓度由大到小的关系是_______________.
②标准状况下,通入气体D的体积为_____L,C溶液的物质的量浓度为_____mol·L-1.
(11分)右图为常用笔记本电脑所用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。电池总反应为2CH3OH+3O22CO2+4H2O。(已知甲醇的标准燃烧热为-725.76kJ ·mol-1)
(1)该装置中(填a或b)为电池的负极,其电极反应为。
(2)已知任何反应都具有一定的可逆性。该甲醇质子交换膜燃料电池在实际工作中,各反应物、生成物均以气态的形式存在且反应也具有一定可逆性,即其反应原理可表示为2CH3OH(g)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g),试写出该条件下反应的平衡常数表达式K=; 在电脑的使用过程中,电池的温度往往因为各种原因会升高,试判断温度升高时该反应的平衡常K将 (填增大、减小、不变),其反应的正反应速率将(填增大、减小、不变);逆反应速率将(填增大、减小、不变);温度升高(填有利或不利于)电池将化学能转化为电能。
(3)又已知在该条件下H2O(l)=H2O(g)ΔH=+akJ·mol-1;CH3OH(l)= CH3OH(g) ΔH=+b kJ·mol-1。若常温下一定量的甲醇完全燃烧生成液态水释放出了1451.52 kJ的能量,则等质量的甲醇利用图示装置理论上可提供mol电子的电量。
下表为部分短周期元素化合价及相应氢化物沸点的数据:
元素性质 |
元素编号 |
|||||||
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
|
氢化物的沸点(℃) |
-60.7 |
-33.4 |
-111.5 |
100 |
-87.7 |
19.54 |
-84.9 |
-161.5 |
最高化合价 |
+6 |
+5 |
+4 |
+5 |
+7 |
+4 |
||
最低化合价 |
-2 |
-3 |
-4 |
-2 |
-3 |
-1 |
-1 |
-4 |
已知:①A与D可形成化合物AD2、AD3,可用于制备强酸甲;
②B与D可形成化合物BD、BD2,可用于制备强酸乙。
请回答:
(1)表中属于第三周期元素的是(用表中元素编号填写)。
(2)写出H的最高价氧化物的电子式:;
比较A、D、G三种简单阴离子的半径大小:r()>r()>r() (均用实际的元素符号表示)。
(3)由表中D元素和氢元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)________________。
a.MnO2b.FeCl3 c.Na2SO3d.KMnO4
(4)分子组成为ADG2的物质在水中会强烈水解,产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸。该反应的化学方程式是:。
(本题11分)是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,可通过下列路线合成:
(1)A与银氨溶液反应有银镜生成,则A的结构简式是__________________。
(2)B→C的反应类型是________。
(3)E的结构简式是__________________。
(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式:__________________。
(5)下列关于G的说法正确的是________。
a.能与溴单质反应
b.能与金属钠反应
c.1 mol G最多能和3 mol氢气反应
d.分子式是C9H6O3
(本题10分)
为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯(CH3CH2OH浓硫酸170 ℃CH2===CH2+H2O),将生成的气体直接通入溴水中,发现溴水褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中,产生的气体有刺激性气味,推测在制得的乙烯中还可能含有少量有还原性的杂质气体,由此他提出必须先把杂质气体除去,再与溴水反应。
(1)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应,其理由是________(填编号)。
A.使溴水褪色的反应,未必是加成反应 |
B.使溴水褪色的反应,就是加成反应 |
C.使溴水褪色的气体,未必是乙烯 |
D.使溴水褪色的气体,就是乙烯 |
(2)乙同学推测此乙烯中可能含有的一种杂质气体是____________,它与溴水发生反应的化学方程式是___________________,在验证过程中必须全部除去。
(3)为了验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应,可采取哪些方法?
(本题16分)
(1)某化合物结构简式如图,请根据所示的化合物回答问题:
该化合物中,官能团①的名称是________;官能团⑦的名称是________;该化合物是由________个氨基酸分子脱水形成的;写出该化合物水解生成的氨基酸的结构简式(任写一种):________;并写出此氨基酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式:_________________
(2)某有机物含有C、N、H、O四种元素,下图为该有机物的球棍模型。
①该有机物的化学式______________________________。
结构简式______________________________________________________。
②该有机物可能发生的化学反应有(填编号)________。
a.水解 b.加聚c.取代 d.消去e.酯化
③该有机物发生水解反应的化学方程式__________________________________。