某化学研究小组探究溴化亚铁水溶液与氯气反应。
(1)该小组同学用下图所示装置制取干燥纯净的氯气。
仪器A的名称是________,装置C中的试剂是________,装置F的作用是________;写出制备氯气的离子方程式________。
(2)该小组同学对Cl2与FeBr2溶液的反应进行实验探究。
【实验过程】
向l00mL0. 1mol的溶液缓缓通入100 mLCl2(标准状况),溶液由浅绿色逐渐变黄色;继续通人Cl2,溶液黄色加深,变为棕黄色。
【提出假设】上述现象发生的原因可能是:
假设1:Cl2先将Fe2+氧化生成Fe3+,溶液逐渐变黄色,Cl2再把Br-氧化成Br2,溶液变为棕黄色。
假设2:Cl2先将Br-氧化生成Br2,溶液逐渐变黄色,Cl2再把Fe2+氧化成Fe3+,溶液变为棕黄色。
【实验方案】
方案甲:设计实验验证由浅绿色逐渐变黄色的原因________(说明实验操作、现象和结论)。
方案乙:设计对比实验验证氧化性顺序
根据实验得出Cl2、Fe3+、Br2氧化性由强到弱的顺序为________,上述假设合理的是________。
(3)若向含有0.1 molFeBr2的溶液中通人0.1molCl2充分反应,写出反应的离子方程式:________ 。
(1)人们常用催化剂来选择反应进行的方向。右图所示为一定条件下1mol CH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。
①写出1 moL HCHO生成CO的热化学方程式:。
②CH3OH与O2在有催化剂作用下反应,产物中HCHO比率大大提高的原因是。
(2)①一定温度下,将N2H4与NO2以体积比为1:1置于10 L定容容器中发生反应
2N2H4(g)+2NO2(g) 3N2(g)+4H2O(l) ΔH<0
下列能说明反应达到平衡状态的是。
a.混合气体密度保持不变b.3v正(NO2)=2v逆(N2)
c.N2H4与NO2体积比保持不变d.体系压强保持不变
②在某温度下,5L密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量变化如下表:
物质的量/mol 时间 |
n (N2H4) |
n (NO2) |
n (N2) |
起始 |
2.0 |
3.0 |
0 |
第2min |
1.5 |
a |
0.75 |
第4min |
1.2 |
b |
1.2 |
第6min |
1.0 |
c |
1.5 |
第7min |
1.0 |
c |
1.5 |
请画出该反应中n(NO2)随时间变化曲线,并画出在第7min分别升温、加压、加催化剂的情况下n(NO2)随时间变化示意图。计算该温度下反应的平衡常数K(保留2位有效数字,写出计算过程)。
(3)纳米级Cu2O具有优良的催化性能,制取Cu2O的方法有:
①加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该制法的化学方程式为。
②用阴离子交换膜控制电解液中OH-的浓度制备纳米Cu2O,反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑,如图所示。该电解池的阳极反应式为。
某温度时,在4L的容器中,X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如下图所示。
(1)由图中数据分析,该反应的化学方程式为:
(2)反应从开始至2min内X的平均反应速率是:
(3)反应过程中Y的转化率:
(4)2min后图像所表示的含义
水是重要的自然资源,与人类的发展密切相关。
(1)25℃时,水能按下列方式电离:
H2O+H2OH3O++OH- K1=1.0×10-14
OH-+H2OH3O++O2- K2=1.0×10-36
水中c(O2-) =mol·L-1(填数值)。
(2)水广泛应用于化学反应。将干燥的碘粉与铝粉混合未见反应,滴加一滴水后升起紫色的碘蒸气,最后得到白色固体。有关该实验的解释合理的是。
A.加水使碘和铝粉形成溶液 | B.水作氧化剂 |
C.碘粉与铝粉反应是放热反应 | D.水作催化剂 |
(3)铁酸铜(CuFe2O4)是很有前景的热化学循环分解水制氢的材料。
ⅰ.某课外小组制备铁酸铜(CuFe2O4)的流程如下:
搅拌Ⅰ所得溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2的物质的量浓度分别为2.6 mol·L-1、 1.3 mol·L-1。
①搅拌Ⅰ所得溶液中Fe元素的存在形式有Fe3+和(填化学式)。
②搅拌Ⅱ要跟踪操作过程的pH变化。在滴加KOH溶液至pH=4的过程中(假设溶液体积不变),小组同学绘制溶液中c(Fe3+)、c(Cu2+)随pH变化的曲线如下图,其中正确的是(用“A”、“B”填空)。
(已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39、Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)
③操作Ⅲ为、。
ⅱ.在热化学循环分解水制氢的过程中,铁酸铜(CuFe2O4)先要煅烧成氧缺位体(CuFe2O4-a),氧缺位值(a)越大,活性越高,制氢越容易。
④氧缺位体与水反应制氢的化学方程式为。
⑤课外小组将铁酸铜样品在N2的气氛中充分煅烧,得氧缺位体的质量为原质量的96.6%,则氧缺位值(a)=。
有机物对香豆酸()主要用于配置香辛樱桃、杏、蜂蜜等香料。
(1)写出对香豆酸的分子式。
(2)下列关于对香豆酸的说法不正确的是。
a.能与NaOH溶液反应
b.能发生加成、取代、银镜反应
c.加金属钠,有氢气生成
d.加FeCl3溶液,溶液显紫色
(3)对香豆酸的某种同分异构体丁,可用于除草剂苯嗪草酮的中间体,其可通过下图转化关系制得。
①乙→丙的反应类型;
②乙分子所含官能团是(填名称);
③丙→丁的反应化学方程式:;
(4)有机物戊与丁互为同分异构体,且满足以下特点:
①是苯的对位取代物,
②能与NaHCO3反应放出气体,
③能发生银镜反应。
请写出化合物戊的结构简式(任写一个即可)。
松油醇是一种调香香精,是α、β、γ三种同分异构体组成的混合物,可由松节油分馏产品A(18O是氧原子的一种同位素)经下列反应制得:
(1)α-松油醇的分子式为。
(2)写出α-松油醇中官能团的名称。
(3)α-松油醇能发生反应的类型有。
A.加成反应 | B.消去反应 | C.氧化反应 | D.取代反应 |
(4)物质M是A的一种同分异构体,写出该物质在Cu作催化剂的条件下和氧气反应的化学方程式。
(5)写出下列物质的结构简式:β-松油醇。