(共10分)有机物A为烃类化合物,质谱图表明其相对分子质量为70,其相关反应如下图所示,其中B、D、E的结构中均含有2个—CH3,它们的核磁共振氢谱中均出现4个峰。请回答:
(1)D的分子式为 ;
(2)E中所含官能团的名称为 ;
(3)Ⅲ的反应类型为 (填字母序号);
a.还原反应 b.加成反应 c.氧化反应 d.消去反应
(4)C和E可在一定条件下反应生成F,F为有香味的有机化合物,该反应的化学方程式为
;
(5)A的同分异构体中有一对互为顺反异构,且结构中有2个—CH3,它们的结构简式为 和
;
(6)E有多种同分异构体,其中一种同分异构体能发生银镜反应,能与足量金属钠生成氢气,不能发生消去反应,其结构简式为 。
某化工厂的含镍废催化剂主要含Ni,还含有Al、Al2O3、Fe、FeO、Fe2O3及其他不溶杂质(其他不溶杂质不与酸碱反应)。某校化学研究性学习小组设计了如下图所示的方法,以该含镍废催化剂为原料来制备NiSO4·7H2O。
【查阅资料】
①Ni能与非氧化性酸反应生成Ni2+,不与碱液反应。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时pH如下:
| 沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Ni(OH)2 |
| 开始沉淀的pH |
4.1 |
1.7 |
7.6 |
7.0 |
| 完全沉淀的pH |
5.2 |
3.2 |
9.5 |
9.2 |
回答下列问题:
(1)操作a为。
(2)“碱浸”的目的是除去(填化学式)。
(3)操作b为调节溶液的pH,你认为pH的最佳调控范围是。
(4)NiSO4在强碱溶液中用次氯酸钠氧化,可以制得碱性镍氢电池电极材料NiOOH。
①写出该反应的离子方程式。
②已知碱性镍氢电池总反应: H2+2NiOOH
2Ni(OH)2,写出该反应放电时正极反应式。
(5)一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,沉淀已经完全。请利用上表中数据估算Fe(OH)2的溶度积
。
在体积固定的密闭容器中,进行如下化学反应:N2O4(g)
2NO2(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
| t /℃ |
80 |
100 |
120 |
| K |
1.80 |
2.76 |
3.45 |
请回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式K=。
(2)该反应为反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)判断该反应达到化学平衡状态的依据是。
A.容器内混合气体密度不变
B.混合气体中c(NO2)不变
C.0.5mol N2O4分解的同时有1 mol NO2生成
(4)在80℃时,将2.80molN2O4气体充入2L固定容积的密闭容器中,一段时间后对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
![]() ![]() |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
| n(N2O4) |
2.80 |
A |
2.00 |
c |
d |
1.60 |
| n(NO2) |
0 |
0.96 |
b |
2.08 |
2.40 |
2.40 |
①b的值为;
②N2O4的平衡转化率为;
③20s~40s内用N2O4表示的平均反应速率υ(N2O4)=。
应用化学反应原理知识解决下列问题
(1)某温度下纯水中c (H+) = 2.0×10-7 mol·L-1,则此纯水中的c (OH-) =。
(2)将某CH3COOH溶液稀释10倍,则稀释后的溶液中c(H+)原来的十分之一(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)0.1 mol·L-1的下列溶液①HCl、②CH3COOH、③CH3COONa、④FeCl3、⑤NaOH,其中pH最大的是(填序号);实验室配制的氯化铁溶液显弱酸性的原因:(用离子方程式表示)。
(4)一定条件下22g二氧化碳气体与足量氢气反应生成气态甲醇(CH3OH)和水蒸气时,放出247.5kJ热量,其反应的热化学方程式为。
浩瀚的海洋是一个巨大的宝库,蕴含有80多种元素,可供提取利用的有50多种。
(1)其中“氯碱工业”就是以食盐水为原料制取Cl2等物质,有关的化学方程式为:。
(2)实验室用二氧化锰制取氯气的化学方程式为:;根据上述实验原理,从下列装置中选择合适的发生装置用于实验室制取少量氯气(填写装置的序号)。
(3)实验室中模拟Br—→Br2的转化,可以通过在KBr溶液中滴加少量新制氯水的实验进行实现。写出Br—→Br2的转化离子方程式为:;氯水不稳定,要现用现配,下列吸收氯气制备氯水的装置最合理的是(选填下列选项的编号字母)。
(4)实验室制备氯气的反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学进行了以下实验:取100 mL残余液放入烧杯中,将烧杯(含玻璃棒)放在电子天平上(如右图),再把已称好50.0 g CaCO3粉末慢慢加入到残余液中,边加边搅拌使其充分反应。观察读数变化如下表所示:
| CaCO3用量 |
未加CaCO3时 |
加约四分之一时 |
加一半时 |
全部加完时 |
| 读数/g |
318.3 |
325.3 |
334.5 |
359.5 |
请你据此分析计算:
①实验中产生的CO2气体质量为;
②残余液中盐酸的物质的量浓度为 (结果精确到小数点后一位)。
离子反应是中学化学中重要的反应类型。回答下列问题:
(1)在发生离子反应的反应物或生成物中,一定存在________ (填序号)。
①单质②氧化物③电解质④盐⑤化合物
(2)现有铜、氯化铁溶液、盐酸、硝酸银溶液、氧化铝、二氧化碳、氧气七种物质,两两能发生反应的反应中,属于离子反应的有种,属于置换反应的有种。