碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是理想,更是一种值得期待的新的生活方式,请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应化学方程式为:
____C+____K2Cr2O7 + ====___CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2(SO4)3+ ____H2O
请完成并配平上述化学方程式。
其中氧化剂是________________,氧化产物是_________________
(2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)△H1=-116 kJ·mol-1
①已知: △H2=-283 kJ·mol-1
△H3=-242 kJ·mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程为 ;
②在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。请回答:
ⅰ)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是
ⅱ)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数K= 。
③在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol•L-1)变化如下表所示:
|
0min |
5min |
10min |
CO |
0.1 |
|
0.05 |
H2 |
0.2 |
|
0.2 |
CH3OH |
0 |
0.04 |
0.05 |
若5min~10min只改变了某一条件,所改变的条件是 ;且该条件所改变的量是 。
从下列选项中选择适当的字母填空。
A.渗析 | B.凝聚 | C.盐析 | D.布郎运动 E.电泳 F.丁达尔现象 |
(1)Fe(OH)3胶体呈红褐色,插入两个惰性电极,通直流电一段时间,阴极附近的颜色逐渐变深,这种现象叫。
(2)一束光线通过Fe(OH)3胶体,可看到光亮的通道,这种现象叫。
(3)将淀粉和食盐的混合溶液放在半透膜制成的口袋中,并把它悬挂在盛有蒸馏水的烧杯里,从而使淀粉与NaC1分离,这种方法叫。
(4)Fe(OH)3胶体加入硅酸胶体后变浑浊,这是发生了
(5)向油脂皂化反应后所得的溶液中加入细粒食盐使肥皂析出,这种操作是。
有如下转化关系:
回答下列问题:
(1)实现第①步转化的方法:。
(2)(用序号填空)属加聚反应的为;属取代反应的为。
(3)写出x的结构简式:;x的同分异构体共有种。
(4)写出②、⑥反应的化学方程式:
②:
⑥:
下表中五个小实验,每个小实验有一项未填写,试按要求填空:
下表是元素周期表中短周期部分,表中所列字母分别代表一种元素,试回答有关问题。
(1)只由A、D、F三种元素组成的可为人体提供能量的营养物质是(填其中一种物质的名称)
(2)A和D可形成一种最简单化合物,它的分子构型为:。这种化合物含
键。(填“极性”或“非极性”)
(3)由上表元素中的两个原子形成的阴离子的电子式为。
(4)NH3·H2O的电离方程式为:,据此电离方程式推断NH3溶于水后的合理结构是:(填序号)。
(5)下图是A2与F2发生反应生成A2F的途径和三个状态的能量(E)
则:①步骤l是(填“吸热”或“放热”,下同)过程,步骤2是过程。
②比较E1、E2、E3的大小。(由大到小顺序排列)
自20世纪90年代以来,稠环化合物的研究开发工作十分迅速,这一类物质在高科技领域有着十分广泛的应用前景。下面是苯和一系列稠环芳香烃的结构简式:
试解答下列问题:
(1)写出化合物②⑤的分子式:
①C6H6②_____________ ③____________ ④____________ ⑤
(2)这组化合物分子式的通式是:____________
(3)某课外兴趣小组,做了系列实验,他们将该系列的前5种芳香烃逐一加到浓的酸性高锰酸钾溶液中加热。结果发现,只有苯无明显变化,其余4种物质都能使酸性高锰钾溶
液褪色。经分析知后4种稠环芳烃的氧化产物是:、
或者两者都有。由此你能得出的结论是:__________________,
(4)甲、乙、丙三同学同做酸性高锰酸钾溶液氧化并五苯的实验。甲将氧化后的混合液酸化分离得到一种无色晶体X,称取0.2540g X,用热水配成100mL溶液中和滴定,取出25.00mL,用0.1000mol·L-1 NaOH溶液中和滴定,滴到10.00mL时达到终点;丙用酸性高锰酸钾氧化并五苯,将氧化后的混合液酸化分离得到无色晶体Y,中和测定知Y的中和能力只有X的中和能力的一半;乙用酸性高锰钾溶液氧化并五苯,将氧化后的混合液酸化分离得无色晶体,经分析其中包含了甲与丙得的两种成份,通过计算推理确定X的结构简式。
(5)在Y的同分异构体中与Y同属芳香族化合物既可看作羧酸类,又可看作酯类的同分异构体的结构简式有:______________________________________________________ ,
在Y的同分异构体中既不属于羧酸类,又不属于酯类,但可看作常见芳香烃的衍生物的同分异构体的结构简式有(写一种)