尼泊金酯是国际上公认的广谱性高效防腐剂,被广泛应用于食品、医药和化妆品的防腐等领域。某尼泊金酯W在酸性条件下水解,可生成分子式为C7H6O3的有机物A和分子式为C3H8O的醇B。A的红外光谱表征到了羧基、羟基和苯环的存在,核磁共振氢谱表明其有4种不同化学环境的氢原子,且峰面积比为1∶2∶2∶1。
(1)W的分子式为 。
(2)B的结构简式可能为 、 。为确定B的结构,可采用下列方法中的 (填序号)。
a.检验能否与金属Na反应生成H2
b.核磁共振氢谱法
c.检验被氧气催化氧化的产物能否发生银镜反应
(3)写出A与足量NaOH溶液反应的化学方程式 。
(4)写出同时满足下列条件的W的一种同分异构体结构简式 。
a.分子中不含甲基且苯环上有两个对位取代基
b.属于酯类
c.遇FeCl3溶液显紫色
以铝灰(主要成分为Al、Al2O3,另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3杂质)为原料,可制得液体聚合氯化铝Alm(OH)nCl3m-n,生产的部分过程如下图所示(部分产物和操作已略去)。
已知某些硫化物的性质如下表:
(1)操作I是。Al2O3与盐酸反应的离子方程式是。
(2)滤渣2为黑色,该黑色物质的化学式是。
(3)向滤液2中加入NaClO溶液至不再产生红褐色沉淀,此时溶液的pH约为3.7。NaClO的作用是。
(4)将滤液3的pH调至4.2~4.5,利用水解反应得到液体聚合氯化铝。反应的化学方程式是。
(5)将滤液3电解也可以得到液体聚合氯化铝。装置如图所示(阴离子交换膜只允许阴离子通过,电极为惰性电极)。
①写出阴极室的电极反应:。
②简述在反应室中生成聚合氯他铝的原理:。
氨是重要的化工产品和化工原料。
(1)氨的电子式是。
(2)已知:
①合成氨的热化学方程式是。
②降低温度,该反应的化学平衡常数K.(填“增大”、“减小’’或“不变”)。
(3)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图l所示。
电池正极的电极反应式是,A是。
(4)用氨合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+ H2O(g)。工业生产时,原料气带有水蒸气。图2表示CO2的转化率与氨碳比
、水碳比
的变化关系。
①曲线I、II、III对应的水碳比最大的是。
②测得B点氨的转化率为40%,则x1。
以乙炔或苯为原料可合成有机酸H2MA,并进一步合成高分子化合物PMLA。
I.用乙炔等合成烃C。
(1)A分子中的官能团名称是、。
(2)A的一种同分异构体属于乙酸酯,其结构简式是。
(3)B转化为C的化学方程式是,其反应类型是。
II.用烃C或苯合成PMLA的路线如下。
(4)1 mol有机物H与足量NaHC03溶液反应生成标准状况下的C02 44.8L,H有顺反异构,其反式结构简式是。
(5)E的结构简式是。
(6)G与NaOH溶液在加热条件下反应的化学方程式是。
(7)聚酯PMLA有多种结构,写出由H2MA制PMLA的化学方程式(任写一种)。
铬污染主要产生于铬矿的开采和冶炼。工厂排出的铬渣成分为SiO2、 A12O3、MgO、 Fe2O3、Na2Cr2O7等,其中危害最大的化学成分是Na2Cr2O7。已知:① Na2Cr2O7易溶于水,是强氧化剂。② +6价铬易被人体吸收,可致癌;+3价铬不易被人体吸收,毒性小。下面是实验室模拟处理铬渣、消除铬污染的工艺流程如下(部分操作和条件略):
(1)在酸浸过程中,稀H2SO4溶解A12O3的离子方程式是。
(2)过滤1后的滤液中存在如下平衡:Cr2O72-(橙色)+ H2O 2CrO42-(黄色)+ 2H+,此时溶液应呈现的颜色是。
(3)用FeSO4·7H2O还原 Na2Cr2O7的离子方程式是。
(4)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
物质 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Cr(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mg(OH)2 |
开始沉淀 |
1.5 |
3.4 |
4.9 |
6.3 |
9.6 |
完全沉淀 |
2.8 |
4.7 |
5.5 |
8.3 |
12.4 |
根据表中数据,流程中的a为。
(5)分离滤渣2中物质,发生反应的离子方程式是。
(6)过滤3所得滤液又回流到过滤1所得滤液中,其目的是。
甲醇是一种可再生的优质燃料,用途广泛,研究其作用具有广阔前景。
(1)已知在常温常压下,测得反应的反应热如下:
① 2CH3OH(l)+ 3O2(g) 2CO2(g) +4H2O(g)∆H1= -1275.6 kJ/mol
② 2CO(g) +O2(g) 2CO2(g)∆H2=-566.0 kJ/mol
CH3OH不完全燃烧生成CO和气态水的热化学方程式是。
(2)工业上生产甲醇的反应如下:CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g)∆H = -49 kJ/mol
在某温度下,容积均为1 L的A、B两个容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容。容器B中经10 s后达到平衡。达到平衡时的有关数据如下表:
容器 |
A |
B |
反应物投入量 |
1 mol CO2(g)和3 mol H2(g) |
1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g) |
反应能量变化 |
放出αkJ热量 |
吸收19.6 kJ热量 |
①从反应开始至达到平衡时,容器B中CH3OH的平均反应速率为。
②该温度下,B容器中反应的化学平衡常数的数值为。
③α=。
④下列措施能使容器A中甲醇的产率增大的是。
a.升高温度 b.将水蒸气从体系分离
c.用更有效的催化剂 d.将容器的容积缩小一半
(3)我国科学院化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池。甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。
① 该电池工作时,b口通入的物质为。
② 该电池正极的电极反应式为。