下图是中学化学中常见物质间的转化关系。其中甲、乙、丙均为非金属单质;A、B、E和丁均为化合物;B和E为能产生温室效应的气体且1 mol E中含有 10 mol电子。乙和丁为黑色固体,将它们混和加热后发现固体由黑色变为红色。
(1)写出化学式:甲_________ ;
乙________;丙_______;
(2)丁的摩尔质量为 。
(3)写出丙和E反应生成A和B的化学方程式: 。
(4)有学生将乙和丁混和加热后收集到标准状况下气体8.96 L ,测得该气体对氢气的相对密度为16,若将气体通入足量的澄清石灰水中,得到白色沉淀物 g。
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。
邻羟基桂皮酸是合成香精的重要原料,下为合成邻羟基桂皮酸的路线之一:
试回答下列问题:
(1)化合物Ⅰ的名称是;化合物II→化合物III 的有机反应类型:;
(2)化合物III 在银氨溶液中发生反应化学方程式:;
(3)有机物 X 为化合物IV的同分异构体,且知有机物X 有如下特点:
①苯环上的氢有两种,②能与NaHCO3反应放出气体,③能发生银镜反应。
请写出两种化合物X的结构简式_____________________、___________________________
(4)下列说法正确的是;
A.化合物I遇氯化铁溶液呈紫色 |
B.化合物II能与NaHCO3溶液反应 |
C.1mol化合物IV完全燃烧消耗 9.5molO2 |
D.1mol化合物III最多能与3 molH2 反应 |
(5)有机物R(C9H9ClO3)经过反应也可制得化合物IV,则 R 在NaOH 醇溶液中反应的化学方程式为。
中药葛根是常用祛风解表药物,其有效成分为葛根大豆苷元,用于治疗高血压引起的头疼、头晕、突发性耳聋等症。其合成线路如下:
已知:;
请回答以下问题:
(1)物质C的结构简式为
(2)对于葛根大豆苷元,下列说法正确的是
A.1 mol葛根大豆苷元最多可以和2 molNaOH反应 | B.不发生硝化反应 |
C.可发生水解反应 | D.与溴水可发生加成或取代反应 |
(3)步骤①变化所需加的试剂是,步骤③的反应类型为
(4)物质B发生缩聚反应生成高分子化合物的反应方程式为
(5)写出同时符合下列条件的物质C同分异构体的结构简式(写一种)
i.不能与Fe3+发生显色反应 ii. 可以发生银镜反应
iii.苯环上有两种不同化学环境的氢原子
(6)有以下合成线路:
请结合所学知识和题给信息,分析上述合成线路的合理性上存在的问题
太阳能电池是利用光电效应实现能量变化的一种新型装置,目前多采用单晶硅和多晶硅作为基础材料。高纯度的晶体硅可通过以下反应获得:
反应①(合成炉):
反应②(还原炉):
有关物质的沸点如下表所示:
物质 |
BCl3 |
PCl3 |
SiCl4 |
AsCl3 |
AlCl3 |
SiHCl3 |
沸点 |
12.1 |
73.5 |
57.0 |
129.4 |
180(升华) |
31.2 |
请回答以下问题:
(1)太阳能电池的能量转化方式为;由合成炉中得到的SiHCl3往往混有硼、磷、砷、铝等氯化物杂质,分离出SiHCl3的方法是。
(2)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作KP),则反应①的KP=;
(3)对于反应②,在0.1Mpa下,不同温度和氢气配比(H2/SiHCl3)对SiHCl3剩余量的影响如下表所示:
①该反应的△H20(填“>”、“<”、“=”)
②按氢气配比5:1投入还原炉中,反应至4min时测得HCl的浓度为0.12mol·L—1,则SiHCl3在这段时间内的反应速率为。
③对上表的数据进行分析,在温度、配比对剩余量的影响中,还原炉中的反应温度选择在1100℃,而不选择775℃,其中的一个原因是在相同配比下,温度对SiHCl3 剩余量的影响,请分析另一原因是。
(4)对于反应②,在1100℃下,不同压强和氢气配比(H2/SiHCl3)对SiHCl3剩余量的影响如图27—1所示:
① 图中P1P2(填“>”、“<”、“=”)
②在图27—2中画出氢气配比相同情况下,1200℃和1100℃的温度下,系统中SiHCl3剩余量随压强变化的两条变化趋势示意图。
连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种强还原剂,广泛用于纺织工业。
其制备过程如下:
①把甲酸(HCOOH)和足量的NaOH溶液混合;
②用Na2SO3固体和某酸反应制备SO2气体;
③在一定温度下,将足量的SO2气体通入①的溶液中,即有保险粉生成,同时生成一种气体。
(1)写出NaOH的电子式
(2)制备SO2时所选用的酸,你认为下列最适宜选用的是
A.浓盐酸 | B.质量分数为70%的H2SO4 |
C.稀硝酸 | D.质量分数为10%的稀硫酸 |
(3)制备保险粉的化学方程式可表示为
(4)保险粉可以用于除去废水中的重铬酸根离子(Cr2O72-被转化为Cr3+),这是目前除去酸性废水中铬离子的有效方法之一,则每消耗0.1mol保险粉,理论上可以除去Cr2O72-的物质的量为mol。
(5)保险粉不稳定,容易分解生成甲、 乙、 丙三种化合物。若将甲、乙两种物质分别配成溶液,在甲溶液中加入稀硫酸,则有淡黄色沉淀和气体丙产生;乙溶液中加入BaCl2溶液和稀盐酸,有气体丙产生,但无白色沉淀。在甲溶液中加入稀硫酸后所发生反应的离子方程式为保险粉分解的化学方程式为
(6)保险粉在空气中容易吸收氧气而发生氧化。其方程式为:
①2Na2S2O4+O2+H2O=4NaHSO3或 ②2Na2S2O4+O2+H2O=4NaHSO3+NaHSO4
请设计实验证明氧化时发生的是②的反应。