(15分)有机物A的分子式为C9H10O2,A在光照条件下生成的一溴代物B,可发生如下转化关系(无机产物略):
其中K物质与氯化铁溶液发生显色反应,且环上的一元取代物只有两种结构。
已知:①当羟基与双键碳原子相连时,易发生如下转化:RCH=CHOH→RCH2CHO;
②—ONa连在烃基上不会被氧化。
请回答下列问题:
(1)F与I中具有相同的官能团,检验该官能团的试剂是 。
(2)上述变化中属于水解反应的是 (填反应编号)。
(3)写出结构简式,G: ,M: 。
(4)写出下列反应的化学方程式:反应①: ,K与少量的氢氧化钠溶液反应: 。
(5)同时符合下列要求的A的同分异构体有 种。
I.含有苯环
Ⅱ.能发生银镜反应和水解反应
Ⅲ.在稀氢氧化钠溶液中,1mol该同分异构体能与1mol NaOH反应
某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。
甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1装置完成同主族元素非金属性强弱比较的实验研究;
乙同学设计了如图2装置实验来验证卤族元素性质的递变规律(夹持装置已略去)。A、B、C三个胶头滴管分别是氯酸钾溶液、NaBr溶液、淀粉KI溶液。已知常温下浓盐酸与氯酸钾溶液能反应生成氯气。
(1)甲同学设计实验所涉及的离子方程式为_________________、_______________;
(2)乙同学具体操作如下:
①先挤压胶体滴管A,使少量溶液滴入烧瓶内,可观察到;
②挤压体滴管B,使稍过量溶液滴入烧瓶内,充分反应。写出该操作中主要离子方程式为。
③再挤压体滴管C,使少量溶液滴入烧瓶内,可观到;
(3)根据甲乙同学的实验可得到的结论是:。
如图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置。
(l)A是氯气发生装置,写出其中的化学反应方程式。
(2)a仪器的名称为 。
(3)实验开始时,先点燃A处的酒精灯,打开活塞K,让氯气充满整个装置,再点燃D处酒精灯,连接上E装置。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉,反应产物为CO2和HC1。写出D中反应的化学方程式,装置C的作用是。
(4)在E处,若漏斗内气体带有黄绿色,则紫色石蕊试液的颜色变化为。
(5)若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水,反应过程中现象为 (填序号)。
①有白色沉淀生成;②无白色沉淀生成;③先生成白色沉淀,而后白色沉淀消失。
(6)D处反应完毕后,关闭活塞K,移去酒精灯,由于余热的作用,A处仍有Cl2产生,则装置B
中的现象是;若发现装置B中该现象不明显,可能的原因是;查找原因时可用肥皂水或湿润的碘化钾淀粉试纸等,若用蘸有浓氨水的玻璃棒检查时观察到有白烟产生,写出该氧化还原反应的化学方程式。
(12分)影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
实验一:他们利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L),设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
(1)甲同学研究的实验报告如下表:
实验步骤 |
现象 |
结论 |
①分别取等体积的2 mol/L硫酸于试管中; ②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg。 |
反应快慢: Mg>Fe>Cu |
反应物的性质越活泼,反应速率越快。 |
该同学的实验目的是研究____________对反应速率的影响;根据控制变量法,要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是保持______________条件相同。
(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用下图装置进行定量实验。完成该实验应选用的实验药品是_____________;应该测定的实验数据是____________________。
实验二:已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。
(1)针对上述实验现象,某同学认为KMnO4与H2C2O4反应是放热反应,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是______________的影响。
(2)若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是______
A、硫酸钾 B、硫酸锰 C、水 D、氯化锰
(15分)S2Cl2是工业上常用的硫化剂,实验室制备S2Cl2的反应原理有两种:
① CS2+3Cl2CCl4+S2Cl2;② 2S+Cl2
S2Cl2。
已知:S2Cl2易与水反应,S2Cl2+Cl22SCl2。
下列是几种物质的熔沸点和反应装置图:
物质 |
沸点/℃ |
熔点/℃ |
S |
445 |
113 |
CS2 |
47 |
-109 |
CCl4 |
77 |
-23 |
S2Cl2 |
137 |
-77 |
(1) 利用上图装置(部分夹持仪器已略去)来制备S2Cl2,反应原理是________(填写以上两种反应原理的数字序号)。
(2)若装置C更换成干燥管,则装置C中可选用的固体试剂是________。
(3)D装置中冷凝管的作用是________________;反应结束后,将D装置锥形瓶内的混合物中分离出产物的方法是________。
(4)S2Cl2与足量水反应有黄色沉淀生成,产生的无色气体能使品红溶液褪色,则该反应的化学方程式为____________________。
(5)为了提高制得的产品S2Cl2的纯度,关键的操作是控制好温度和________。
(6)上图尾部装置不够完善,存在的问题是____________。
(12分)NaNO3是重要的化工原料,可通过下列方法制备:
第一步:在吸收塔中,将硝酸生产中排出的尾气(体积分数:含0.5%NO、1.5%NO2)
用纯碱溶液完全吸收,得到NaNO2、NaNO3和Na2CO3的混合液及CO2气体。
第二步:将吸收塔中的混合液送入转化塔中,加入50%HNO3溶液,同时通入足量的压缩空气搅拌,充分反应,得到NaNO3和硝酸的混合液。
第三步:将转化塔中的混合液用纯碱中和后,经蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥,得NaNO3成品。
已知:每生产1.0 t纯净的NaNO3固体,需消耗0.65 t无水Na2CO3、消耗氧气的体积为33.6 m3(标准状况下)和一定量的HNO3。生产过程中排出的尾气中均不含氮氧化物。
回答下列问题:
(1)第一步生产过程中发生反应的总化学方程式是____。
(2)检验NaNO3成品中是否含少量的Na2CO3杂质的方法是____。
(3)生产过程中Na2CO3的利用率是________(计算结果精确到小数点后两位)。
(4)生产1.0 t纯净的NaNO3固体,可以处理硝酸生产中排出的尾气的体积至少为________m3(标准状况下)。