分类思想以及用分类思想研究一类物质的通性和特殊性是学习化学的一种重要思维方式和手段。以下是依据一定的分类标准,对某些物质与水反应情况进行分类的分类图。请根据你所学的知识,按要求填空:
(1)上述第一级分类标准(分成A、B组的依据)是____________________。
(2)F组中物质除了Cl2外还有________(填化学式)。
(3)D组中的氨水呈弱碱性,用电离方程式表示其呈弱碱性的原因:
______________________________________________________________。
(4)由Al3+制备Al(OH)3,最好不选择D组中的NaOH溶液,用离子方程式说明理由:_______________________________________________________。
(5)FeCl3的水溶液滴入沸水可得到以Fe(OH)3为分散质的红褐色胶体
①该红褐色胶体中Z(OH)3粒子的直径大小范围是______________。
②FeCl3溶液滴入沸水可得到Fe(OH)3红褐色胶体的反应的离子方程式是____________________________。
咖啡酸(见下图),存在于许多中药中,如野胡萝卜、光叶水苏、荞麦、木半夏等。咖啡酸有止血作用,特别对内脏的止血效果较好。
(1)咖啡酸的化学式是其中含氧官能团的名称为、。
(2)咖啡酸可以发生的反应是(填写序号)。
①水解反应 ②加成反应 ③酯化反应④消去反应
(3)1mol咖啡酸与浓溴水反应时最多消耗mol Br2。
(4)咖啡酸与NaHCO3溶液反应的方程式。
(5)蜂胶的主要活性成分为CPAE,分子式为C17H16O4,该物质在一定条件下可水解生成咖啡酸和一种醇,该醇为芳香醇且分子结构中无甲基,此芳香醇的结构简式为,咖啡酸跟该芳香醇在一定条件下反应生成CPAE的化学方程式为。
Ⅰ.已知:
4Na(g)+3CO2(g)=2Na2CO3(l)+C(s,金刚石) △H=-1080.9kJ/mol
4Na(g)+CO2(g)=2Na2O(s)+C(s,金刚石) △H=-357.5kJ/mol
试写出固体Na2O与固体C(金刚石)反应得到气体Na和液态Na2CO3的热化学方程式。
Ⅱ.硝基苯甲酸乙酯在OH— 存在下发生水解反应:O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH
两种反应物的初始浓度均为0.050mol/L ,某温度下测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示:
t/s |
0 |
120 |
180 |
240 |
330 |
530 |
600 |
700 |
800 |
α/% |
0 |
33 |
42 |
49 |
59 |
73 |
74 |
75 |
75 |
回答下列问题:
(1)该反应在330~530s的平均反应速率为(只列出算式,不做运算)。
(2)试计算某温度下该反应的平衡常数(写出计算过程)。
(3)为提高O2NC6H4COOC2H5的转化率,可以采取的措施有,(写2条)。
Ⅲ.(1)下图装置中,开始电解时,Al电极反应式为,石墨电极反应式为。
(2)通电一段时间后测得有0.6mol电子转移,作出Al(OH)3物质的量与消耗H2O的物质的量的的图象(反应物足量,作出标注)。
(14分)甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用。工业上用天然气为原料,分为两阶段制备甲醇:
(i)制备合成气:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH="+206.0" kJ·mol―1
(ii)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2
请回答下列问题:
(1)制备合成气:将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应(i);CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①已知100℃时达到平衡的时间为5min,则从反应开始到平衡,用氢气表示的平均反应速率为:v(H2)= 。
②图中p1 p2(填“<”、”“>”或“=”)。
③为解决合成气中H2过量而CO不足的问题,原料气中需添加CO2,发生反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),
为了使合成气配比最佳,理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为 。
(2)合成甲醇:在Cu2O/ZnO作催化剂的条件下,向2L的密闭容器中通入1mol CO(g)和2mol H2(g),发生反应(ii),反应过程中,CH3OH的物质的量(n)与时间(t)及温度的关系如图所示。
①反应(ii)需在 (填“高温”或“低温”)才能自发进行。
②据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量的CO2有利于维持Cu2O的量不变,
原因是 (用化学方程式表示)。
③在500℃恒压条件下,请在上图中画出反应体系中n(CH3OH)随时间t变化的总趋势图。
(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应的热化学方程式为:
CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) ΔH="―29.1" kJ·mol―1,科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下:
①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看,工业制取甲酸甲酯应选择的压强是 (填“3.5×106Pa”、“4.0×106Pa”或“5.0×106Pa”)。
②实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是 。
(18分)Ⅰ.(8分)铜是生命必需的元素,也是人类广泛使用的金属。
(1)向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀,写出该沉淀的化学式 。
(2)将SO2气体通入CuCl2溶液中,生成CuCl沉淀的同时,还有产物 (填写化学式)。
(3)现代工业上,主要采用高温冶炼黄铜矿(CuFeS2,也可表示为Cu2S•Fe2S3)的方法获得铜。火法炼铜首先要焙烧黄铜矿:2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO每转移0.6mol电子,有 mol硫被氧化。
(4)Cu2O投入足量的某浓度的硝酸中,若所得气体产物为NO和NO2的混合物,且体积比为1:1,发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.(10分)某无机化合物A的相对分子质量为184。在一定条件下,SCl2与氨完全反应生成A和淡黄色单质B及离子化合物X,且X的水溶液的pH<7。将18.4g A隔绝空气加强热可得到12.8g B和气体单质C。请回答下列问题:
(1)A的化学式为 ,C的电子式为 。
(2)写出SCl2与氨反应的化学方程式 。
(3)亚硝酸钠和X固体在加热条件下 (填“可能”或“不能”)发生反应,判断理由是 。
(4)请设计检验物质X的实验方案 。
(10分)A、B、C、D、E均为有机化合物,它们之间的关系如图所示(提示:RCH=CHR'在酸性高锰酸钾溶液中反应生成RCOOH和R'COOH,其中R和R'为烷基)。
回答下列问题:
(1)直链化合物A的相对分子质量小于90,A分子中碳、氢元素的总质量分数为0.814,其余为氧元素,则A的分子式为 。
(2)已知B与NaHCO3溶液完全反应,其物质的量之比为1:2,则在浓硫酸的催化下,B与足量的C2H5OH发生反应的化学方程式是 ,反应类型为 。
(3)A可以与金属钠作用放出氢气,能使溴的四氯化碳溶液褪色,则A的结构简式是 。
(4)D的同分异构体中,能与NaHCO3溶液反应放出CO2的所有结构简式 。