二甲醚是重要的有机中间体,利用二氧化碳加氢合成二甲醚能变废为宝,且可替代汽油作为新型清洁燃料。
(1)常温常压下,二氧化碳加氢可选择性生成二甲醚或一氧化碳:
①CO2 (g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) △H1 =-55.7 kJ/mol
②2CH3OH(l) = CH3OCH3(g)+H2O (l) △H2 =-23.4 kJ/mol
③CO2 (g)+3H2(g) =CO(g) + H2O (l) △H 3>0
则CO2(g)加氢转化为CH3OCH3(g)和H2O (l)的热化学方程式是___________________________________________________。
(2)合成二甲醚往往选用硅铝混合物作催化剂,硅铝比例不同,生成二甲醚或一氧化碳的物质的量分数不同。下图是硅铝比与产物选择性图:
反应③的平衡常数表达式为 ,图中A点和B点的平衡常数比较:KA______KB(填“>、=、<”)。根据以上两条曲线,写出其中一条变化规律: ___________________。
(3)在280oC时,向一个2L的密闭容器中加入等量2mol二氧化碳和氢气, A点二甲醚的浓度为0.15 mol·L-1,计算在A点二氧化碳的转化率,要求写出计算过程。
(4)二甲醚逐渐发展为替代汽油的清洁燃料,在二甲醚燃料电池中,二甲醚通入______极,碱性条件下,该电极反应式是 。
学生利用下图所列装置进行“铁与水蒸气反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)
(1) 回答下列问题:所用铁粉中若有杂质,欲除去不纯铁粉中混有的铝粉可以选用的试剂为__ __(填序号)。
A.稀盐酸 | B.氢氧化钠溶液 | C.浓硫酸 | D.FeCl3溶液 |
此步涉及反应的离子方程式为。经除杂后的铁粉进一步干燥后装入反应容器。
(2)反应发生后装置B中发生反应的化学方程式是___________________。
D装置的作用:________________.
(3)该小组学生把B中反应后的产物加入足量的盐酸,过滤,用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:
①用离子方程式表示步骤I中通入Cl2的作用(2分)
(用单线桥表示电子转移的方向和数目)
②为了检验某未知溶液是否是FeCl2溶液,同学们设计了以下实验方案加以证明。
向一支装有该未知溶液的试管中先通入氯气,再滴加KSCN溶液,溶液呈现红色,证明该未知溶液是FeCl2溶液。你认为此方案是否合理(填”合理”或”不合理”)。
某同学按如下实验流程提取海带中的碘,请回答相关问题。(1)第①步是将海带放入______________(填仪器名称)中,用酒精灯充分加热灰化。
(2)第②步为了加快溶解速度并使碘离子充分进入溶液,可以采取的措施是____________
_______________________________________(写出两条)。
(3)实验进行到某一步骤时应检验碘的存在,具体方法是___________________。
(4)海带灰中还含有其他无机盐类(硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等),这些盐类是在流程图中的第_________步(填编号)与碘分离的。
(5)在实验过程中,需要配制250mL3mol·L-1H2SO4溶液,在配制250mL3mol·L-1H2SO4溶液时,某同学转移溶液的操作如右图所示,图中的主要错误是:
①;
②。
(19分)在常温下,Fe与水并不起反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。请回答该实验中的问题。
(1)写出该反应的化学方程式,其中氧化剂是,还原剂是。8.4g铁粉参加反应,转移电子mol。
(2)玻璃管中石棉绒的作用是,实验开始时应先点燃,实验结束时应先熄灭。
(3)圆底烧瓶中盛装的水,该装置受热后的主要作用是;烧瓶里应事先放置,其作用是。
(4)该同学欲确定反应后硬质试管中固体物质的成分,设计了如下实验方案:
①待硬质试管冷却后,取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B;
②取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液变红色则说明硬质试管中固体物质的
成分是,若溶液未变红色则说明硬质试管中固体物质的
成分是。
(5)该同学按上述实验方案进行了实验,结果溶液未变红色,原因是
(用离子方程式表示)。
(6)该同学马上另取少量溶液B,使其跟NaOH溶液反应。若按上图所示的操作,可观察到生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的现象,请写出与上述现象相关
的反应的化学方程式,
。
(7)一段时间后,该同学发现(4)中未变红的溶液变成红色,说明Fe2+ 具有性。由此可知,实验室中含Fe2+的盐溶液现用现配制的原因是,
并且配制含Fe2+的盐溶液时应加入少量。
(10分)在实验室里,某同学取一小块金属钠做与水反应的实验。试完成下列问题:
(1)切开的金属钠暴露在空气中,最先观察到的现象是,所发生反应的化学方程式是。
(2)将钠投入水中后,钠融化成一个小球,根据这一现象你能得出的结论是
①,②。
将一小块钠投入盛有饱和石灰水的烧杯中,不可能观察到的现象是
A.有气体生成 | B.钠融化成小球并在液面上游动 |
C.溶液底部有银白色的金属钙生成 | D.溶液变浑浊 |
(3)钠与水反应的离子方程式为。
在反应过程中,若生成标准状况下224mL的H2,则转移的电子的物质的量为。
(4)根据上述实验过程中钠所发生的有关变化,试说明将金属钠保存在煤油中的目的是
。
肉桂醛在食品、医药化工等方面都有重要应用。
(1)下列是合成肉桂醛、制备肉桂酸的反应路线:
实验表明:
Ⅰ. A既能发生银镜反应,又能与金属钠反应放出氢气;
Ⅱ. 肉桂醛的相对分子质量不超过140,其中碳氢元素质量分数为87.89%。
Ⅲ. 核磁共振氢谱表明肉桂醛分子中有六种氢,其峰面积之比为1:1:1:2:2:1;
(1)A中含有的官能团为
(2) 请写出肉桂醛的结构简式。
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(3) 已知反应①的原子利用率为100%,请写出第①步的化学反应方程式。
(4)反应(1)的反应类型反应(2)的反应类型为
(5) 请写出上述合成路线中使用③④两步反应的目的。
(6)写出反应⑤的化学方程式。
(7) 请写出与肉桂醛互为同分异构体,且同时满足 a.分子中无甲基,b.所有碳原子一定在同一平面上c、苯环上一氯代物只有两种的有机物的结构简式。