工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯:
CH3COOH(l)+C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l)+H2O(l) ΔH=-8.62kJ·mol-1
已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118℃、78℃和77℃。在其他条件相同时,某研究小组进行了多次实验,实验结果如图所示。
(1)该研究小组的实验目的是__________________。
(2)60℃下反应40min与70℃下反应20min相比,前者的平均反应速率___________后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。
(3)如图所示,反应时间为40min、温度超过80℃时,乙酸乙酯产率下降的原因可能是______(写出两条)。
(4)某温度下,将0.10 mol CH3COOH溶于水配成1 L溶液。
①实验测得已电离的醋酸分子占原有醋酸分子总数的1.3%,则该温度下CH3COOH的电离平衡常数K=____________________。(水的电离忽略不计,醋酸电离对醋酸分子浓度的影响忽略不计)
②向该溶液中再加入__________mol CH3COONa可使溶液的pH约为4。(溶液体积变化忽略不计)
分子筛具有均匀的微孔结构,分子筛筛分作用见下图。由于分子筛具有吸附能力高,热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点,使得分子筛获得广泛的应用。某种型号的分子筛的工业生产流程可简单表示如下:
在加NH3·H2O调节pH的过程中,若pH控制不当会有Al(OH)3生成,假设生产流程中铝元素和硅元素均没有损耗,钠原子的利用率为10%。
(1)分子筛的孔道直径为4A(1 A=10-10m)称为4A型分子筛,当Na+被Ca2+取代时就制得5A型分子筛,当Na+被K+取代时就制得3A型分子筛。要高效分离正丁烷(分子直径为4.65A)和异丁烷(分子直径为5.6A)应该选用型分子筛。
(2)A12(SO4)3溶液与Na2SiO3溶液反应生成胶体的离子方程式为
(3)该生产流程中所得滤液里含有的离子除H+、OH-外,主要为;检验其中金属阳离子的操作方法是
(4)加NH3·H2O调节pH后,加热到90℃并趁热过滤的原因可能是
(5)该生产流程中所得分子筛的化学式为
优良的有机溶剂对孟烷和耐热型特种高分子功能材料PMnMA的合成路线如下:
已知:①芳香族化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代。如:
②0.01molC质量为1.08g,能与饱和溴水完全反应生成3.45 g白色沉淀,E不能使Br2的CCl4溶液褪色。
③G的核磁共振氢谱有3种峰,其峰面积之比为3:2:1,G与NaHCO3溶液反应放出气体。
根据以上信息回答以下问题。
(1)化合物A的名称为;F的官能团结构简式为;C的结构简式为
(2)下列说法正确的是(填选项字母)。
a.B可使酸性高锰酸钾溶液褪色
b.C不存在芳香族醛类同分异构体
c.D的酸性比E弱
d.F不能使溴水褪色
(3)①E和G反应生成H的化学方程式为,其反应类型为;②PMnMA的结构简式为,由H生成该有机物的反应类型为。
(4)G的能水解的链状同分异构体有种,其中不能发生银镜反应的有机物结构简式为(写出一种即可)。
A、B、C、D、E、F、G元素原子序数依次增大。已知B原子最外层有3个未成对电子,C原子最外层电子数与核外电子总数之比为3:4,E与C同主族,F-、D+、A+离子的半径逐渐减小,化合物AF常温下为气体,G的基态原子核外M能层填满电子,N能层只有1个电子。
据此回答下列问题:
(1)写出D元素基态原子的核外电子排布式;B、C、E三种元素的第一电离能由大到小的顺序是(用元素符号表示)
(2)A与C可形成1 8电子分子,其水溶液中滴人少量氯化铁溶液时有大量气泡逸出,写出该反应的化学方程式
(3)某化合物由上述七种元素中的三种元素组成,为常见家用消毒剂的主要成分,其中化学键类型为;该化合物水溶液不呈中性的原因是(用离子方程式表示)。
(4)0.3molG的低价氧化物能与molB的最高价氧化物对应水化物的溶液恰好完全反应(设还原产物只有BO)。
(5)卫星零射时可用B2A4为燃料,l mol气态B2A4在适量C2中燃烧,生成B2和气态A2C,放出534 kJ的热量,l mol液态A2C完全气化需吸收44 kJ热量。请写出气态B2A4在C2中燃烧生成B2和液态A2C时的热化学方程式。
工业上以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,杂质不溶于水和酸)为原料,制备蓝色晶体G,其化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,涉及流程如下:
已知25℃时,几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表:
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)3 |
|
Ksp |
8.0×10-16 |
2.2×10-22 |
4.0×10-38 |
完全沉淀pH |
≥9.6 |
≥6.4 |
≥3.2 |
(1)加快黄铜矿焙烧速率,可采用的措施有(写两种):
(2)加入双氧水可能发生反应的离子方程式为;
试剂X的化学式为。
(3)常温下,0.1 mol/L试剂Y的pH=11,则该温度下,试剂Y的电离常数为;
用pH试纸测该溶液pH值的方法是
(4)已知Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,写出该反应的平衡常数表达式:。
(5)在溶液N中加入乙醇的目的是。
(15分)
呋喃酚是合成农药的重要中间体,其合成路线如下:
(1)B→C的反应类型是;E中含有的官能团名称是。
(2)已知X的分子式为C4H7C1,写出A→B的化学方程式:
(3)Y是X的同分异构体,分子中无支链且不含甲基,则Y的名称(系统命名)是
(4)下列有关化合物C、D的说法正确的是(填代号)。
A.可用氯化铁溶液鉴别C和DB.C、D含有的官能团完全相同
C.C、D互为同分异构体D.C、D均能使溴水褪色
(5)E的同分异构体很多,写出符合下列条件的芳香族同分异构体的结构简式:
①苯环上的一氯代物只有一种②含有酯基③能发生银镜反应