下面是用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制成0.5mol/L的稀H2SO4 500 mL的操作,请按要求填空:
(1)需量取浓H2SO4的体积为
(2)如果实验室有20mL、50mL、100mL量筒,应选用 mL量筒最好。量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取,所配溶液浓度将 (偏高、偏低、无影响)。
(3)将稀释并冷却后的硫酸溶液沿 注入 中,并用蒸馏水洗涤__________2~3次,洗涤液要 中,并摇匀。
(4)加水至距刻度 处,改用 加水,使溶液的凹液面正好跟刻度相平。
(本题共2小题,共18分)Ⅰ.(9分)A、B、C、D、E、X是中学常见的无机物,存在下图所示转化关系(部分生成物和反应条件略去);已知A由短周期非金属元素组成,B具有漂白性且光照易分解。
(1)若A为单质,且常温下0.1 mol·L-1C溶液的pH为1,请回答以下问题:
①组成单质A的元素在元素周期表中的位置为 ;
②A与H2O反应的离子反应方程式为 ;
③X可能为 (填代号)。
a.NaOH b.AlCl3 c.Na2CO3 d.NaAlO2
(2)若A为两种元素形成的化合物,且E与水反应生成G的浓溶液遇C有白烟产生则:
①A的电子式为 ;
②A与H2O反应的化学反应方程式为 。
Ⅱ.(9分)某化合物A是一种易溶于水的不含结晶水盐,溶于水后可完全电离出三种中学化学常见离子,其中有两种是10电子的阳离子。用A进行如下实验:取2.370gA溶于蒸馏水配成溶液;向该溶液中逐滴加入一定量的氢氧化钠溶液,过程中先观察到产生白色沉淀B,后产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体C,气体不再产生时沉淀开始溶解,当沉淀恰好完全溶解时共用去氢氧化钠的物质的量为0.050mol。回答下列问题:
(1)请画出沉淀B中金属元素的原子结构示意图 。
(2)化合物A的化学式为 ;请设计实验方案验证A中阴离子 。
(3)请写出沉淀B溶解在氢氧化钠溶液中的离子方程式 。
(4)请写出气体C与氯气发生氧化还原反应的化学方程式 。
(10分)脱羧反应形成新的C-C键为有机合成提供了一条新的途径,例如:
(1)化合物I含有的官能团名称是______________。
(2)与
也能发生脱羧反应,有机产物的结构简式为 。
(3)化合物III与新制氢氧化铜反应的化学方程式为 。
(4)下列有关化合物Ⅲ的说法正确的是 。
A.化合物无Ⅲ分子式为C14H15O |
B.1mol化合物Ⅲ最多可以与6mol H2反应 |
C.化合物无Ⅲ分子中的所有碳原子一定处于同一平面 |
D.化合物Ⅲ既可以发生氧化反应和还原反应,也可以发生加成反应和取代反应 |
(5)写出符合下列条件的化合物的同分异构体 。
①化合物I的最简单同系物
②苯环上有两种不同类型的氢原子
(15分)汽车尾气中的NOx是大气污染物之一,科学家们在尝试用更科学的方法将NOx转化成无毒物质,从而减少汽车尾气污染。
(1)压缩天然气(CNG)汽车的优点之一是利用催化技术能够将NOx转变成无毒的CO2和N2。
①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1
②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2
③CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) +2H2O(g) △H3
则△H1、△H2、△H3三者关系式为 。
(2)在恒压下,将CH4(g)和NO2(g)置于密闭容器中发生化学反应③,在不同温度、不同投料比时,NO2的平衡转化率见下表:
投料比[n(NO2) : n(CH4)] |
400 K |
500 K |
600 K |
1 |
60% |
43% |
28% |
2 |
45% |
33% |
20% |
①写出该反应平衡常数的表达式K= 。
②若温度不变,提高[n(NO2) : n(CH4)]投料比,则K将 。(填“增大”、“减小”或“不变”)
③400 K时,将投料比为1的NO2和CH4的混合气体共0.04 mol,充入一装有催化剂的5L容器中,10分钟达到平衡,则NO2的化学反应速率为 。
(3)连续自动监测氮氧化物(NOx)的仪器动态库仑仪的工作原理示意图如图1
①NiO电极上NO发生的电极反应式 。
②收集某汽车尾气经测量NOx的含量为1.12%(体积分数),若用甲烷将其完全转化为无害气体,处理1×104L(标准状况下)该尾气需要甲烷30g,则尾气中n(NO)︰n(NO2)= 。
(4)在容积相同的两个密闭容器内(装有等量的某种催化剂)先各通入等量的CH4,然后再分别充入等量的NO和NO2。在不同温度下,同时分别发生②③两个反应:并在t秒时测定其中NOx转化率,绘得图象如图2所示:
①从图中可以得出的结论是
结论一:相同温度下NO转化效率比NO2的低
结论二:在250℃—450℃时,NOx转化率随温度升高而增大,450℃—600℃时NOx转化率随温度升高而减小
结论二的原因是 。
②在上述NO2和CH4反应中,提高NO2转化率的措施有_________。(填编号)
A.改用高效催化剂
B.降低温度
C.分离出H2O(g)
D.增大压强
E.增加原催化剂的表面积
F.减小投料比[n(NO2) : n(CH4)]
(共10分)乙烯是一种用途广泛的基本有机化工原料,可以用来合成碳酸二甲酯(DMC)等重要化工产品(部分反应条件已略去):
已知:ⅰ、羟基直接与碳碳双键相连不稳定:R—CH=CH—OH→R—CH2—CHO
ⅱ、1mol化合物C与足量银氨溶液反应生成4mol单质银
(1)工业上生产乙烯的主要方法是 ,试剂X为 。
(2)下列说法正确的是 。
A.D→E的反应类型为取代反应
B.化合物A与化合物C含有相同官能团
C.DMC与乙酸乙酯互为同系物
D.DMC酸性条件下水解能产生CO2和甲醇
(3)写出B→C的化学反应方程式 。
(4)现代工业也常用尿素()和甲醇在催化剂、加热条件下,发生取代反应生成DMC,请写出该反应的化学反应方程式 。
【化学—选修5有机化学基础】可降解聚合物P的制取路线如下
(1)A的含氧官能团名称是____________。
(2)羧酸a的电离方程是________________。
(3)B→C的化学方程式是_____________。
(4)化合物D苯环上的一氯代物有2中,D的结构简式是 。
(5)E→F中反应①和②的反应类型分别是___________。
(6)F的结构简式是___________。
(7)聚合物P的结构简式是 。