[化学—选修5:有机化学基础](15分)
高分子材料PET聚酯树脂和PMMA的合成路线如下:
已知:Ⅰ.RCOOR′+ R′′18OH RCO18O R′′+ R′OH(R、R′、R′′代表烃基)
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Ⅱ.(R、R′代表烃基)
(1)①的反应类型是________。X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,相关信息如下表:
元素 |
相关信息 |
X |
X原子核外最外层电子数是次外层的2倍 |
Y |
Y的气态氢化物的水溶液显弱碱性 |
Z |
Z是地壳中含量最多的金属元素 |
W |
常温常压下,W的单质是淡黄色固体 |
Q |
…… |
根据上述信息回答下列问题:(1)元素Q在元素周期表中的位置______________________________.
(2)Y的最简单气态氢化物甲的水溶液可与H2O2发生反应,其产物不污染环境,化学方程式为______________________________________.(用元素符号表示,下同)
(3)X和氢元素组成的化合物分子有6个原子,其结构式为.
(4)已知:X(s)+O2(g) =XO2(g)△H = -393.5kJ·mol-1
2X(s)+O2(g) ="2XO(g)" △H = -221.0kJ·mol-1
则XO的燃烧热的热化学方程式__________________________________________________.
(5)元素Y与氢元素形成的五核阳离子乙,向含乙和Z的阳离子的混合溶液中加入固体Na2O2,加入Na2O2的物质的量与产生沉淀有如图所示关系:
写出有关反应离子方程式:(每段只用一个离子方程式表示)
o—a段
a—b段.
去冬以来,我国北方持续干旱,为此,农业专家建议尽快发展高能抗旱保水剂。保水剂是一种强吸水树脂,能在短时间内吸收自身重量几百倍至上千倍的水分。聚丙烯酸钠就是一种高吸水性树脂。下面是丙烯合成聚丙烯酸钠的化工流程:
请回答下列问题:
(1) 上述反应中属于加成反应的有______,反应⑧的反应类型为____________;
(2)写出A的结构简式_______________,D中的官能团有____________;
(3) F是D的同分异构体,F能发生银镜反应,且核磁共振氢谱上只有两种峰,强度比为1:1,写出F的结构简式__________________;
(4)写出下列反应的化学方程式:
②_____________________________________________。
⑧_____________________________________________。
雷尼镍(Raney-Ni)是一种历史悠久、应用广泛的催化剂,由镍-铝合金为原料制得。
(1)元素第一电离能:AlMg(选填:“>”、“<”、“=”)
(2)雷尼镍催化的一实例为:
化合物b中进行sp3杂化的原子有:。
(3)一种铝镍合金的结构如下图,与其结构相似的化合物是:(选填序号:a.氯化钠 b.氯化铯 c.石英 d.金刚石)。
(4)实验室检验Ni2+可用丁二酮肟与之作用生成腥红色配合物沉淀。
①Ni在基态时,核外电子排布式为:。
②在配合物中用化学键和氢键标出未画出的作用力(镍的配位数为4)。
工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:
完成下列填空:
(1)沉淀剂A来源于石灰窑厂,写出A、B的化学式。
A B
(2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为:取样、、沉淀、、。
(3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是。
(4)碳酸化后过滤,滤液D最主要的成分是(填写化学式),检验这一成分的阴离子的具体方法:。
(5)向滤液D中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有 (填a、b、c字母)。这样做使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了 的循环,这就是有名的侯氏制碱法。
a.增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出
b.使NaHCO3更多地析出
c.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度
(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为:
(注明你的表达式中所用的有关符号的含义)
请回答下列有关问题:
(1)现代工业将煤汽化,既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放,又可以扩大水煤气的用途。
①已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g);ΔH1 , 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH2 。
则反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);ΔH=。(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)
②CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);ΔH3。现在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1molCO和2molH2的混合气体,控温,进行实验,测得相关数据如下图1和图2。
a. 该反应的ΔH30(选填“<”、“>”或“=”,下同),K1K2。
b. 将容器d中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态,可采取的措施有。
(2)某燃料电池以熔融态K2CO3为电解质,一极通入CO,另一极通入空气和CO2的混合气体。已知该燃料电池正极反应为2CO2+O2+4e-=2CO32—;则其负极的电极反应式为
。
(3)煤汽化后的煤渣可以提炼重金属。下图为某温度下,Fe(OH)3(s)、Mg(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液的pH,金属阳离子浓度变化情况。据图分析:
该温度下,溶度积常数的关系为:Ksp[ Fe(OH)3]____Ksp[Mg(OH)2](填:>、=、<);如果在新生成的Mg(OH)2浊液中滴入足量的Fe3+,振荡后,白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀,原因是。