以煤为主要原料可以制备乙二醇,相关工艺流程如下:
(1)写出方法l在催化剂的条件下直接制取乙二醇的化学方程式
(2)合成气在不同催化剂作用下,可以合成不同的物质。下列物质仅用合成气为原料就能得到且原子利用率为100%的是 (填字母)。
A.草酸( HOOC-COOH) B.甲醇(CH3OH) C.尿素[CO(NH2)2]
(3)工业上还可以利用天然气(主要成份为CH4)与C02反应制备合成气。已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ/mol
2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l) △H=-571.6kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0kJ/mol
则CH4与CO2生成合成气的热化学方程式为 。
(4)方法2:在恒容密闭容器中投入草酸二甲酯和H2发生如下反应:
CH3OOC—COOCH3(g)+ 4H2(g)
HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)△H=-34kJ/mol
为提高乙二醇的产量和速率,宜采用的措施是___________(填字母)。
A.升高温度 B.增大压强 C.增大氢气浓度
(5)草酸二甲酯水解生成草酸:CH3OOC—COOCH3+ 2H2O
HOOC—COOH+2CH3OH
①草酸是二元弱酸,可以制备
(草酸氢钾),
溶液呈酸性,用化学平衡原理解释: 。
②在一定的
溶液中滴加NaOH溶液至中性。下列关系一定不正确的是 (填字母)。
A.
B.
C.
(6)乙二醇、空气在KOH溶液中构成燃料电池,加入乙二醇的电极为电源的 (填“正”或“负”)级,负极反应式为 。
现有五种可溶性物质A、B、C、D、E, 它们所含的阴、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子 Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+ 和五种阴离子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一种。
(1)某同学通过比较分析,认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是
和(填化学式,且相对分子质量小的写在第一个空);
(2)为了确定X,现将(1)中的两种物质记为A和B,含X的物质记C,当C与B的溶液混合时,产生红褐色沉淀和无色无味气体;当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀(红白混合颜色),向该沉淀中滴人稀硝酸沉淀部分溶解,最后留有白色沉淀不再溶解。则X为;
A.SO32-B.SO42- C.CH3COO- D.SiO32-
(3)B的水溶液不显中性,原因为(用离子方程式表示);
(4)将0. 02 molA与0.0 1molC同时溶解在足量的蒸馏水中,充分反应后,最终所得沉淀的质量为
(保留两位有效数字);
(5)将Cu投入到装有D溶液的试管中,Cu不溶解;再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的(填相应的离子符号)。有关反应的离子方程式为:;
(6)利用上述已经确定的物质,可以检验出D、E中的阳离子。请简述实验操作步骤、现象及结论。
(共16分)
Ⅰ.(10分)已知2A(g)+B(g)
2C(g);△H=-a kJ/mol(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2molA和1molB,在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为w mol/L,放出热量b kJ。
(1)比较ab( 填 > 、 = 、 < )
(2)若在原来的容器中,只加入2mol C,500℃时充分反应达平衡后,吸收热量ckJ,C物质的浓度(填>、=、<)w mol/L,a、b、c之间满足的关系式为(用含a、b、c的代数式表示)。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是。
a、V(C)=2V(B); b、容器内压强保持不变
c、V逆(A)=2V正(B) d、容器内的密度保持不变
(4)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2molA和lmolB,500℃时充分反应达平衡后,放出热量d kJ,则db ( 填 > 、 = 、 < ),
Ⅱ.用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示),
NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:
NiO(OH)+MH
Ni(OH)2+M
(1)电池放电时,负极的电极反应式为_______
(2)充电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反应式为________。
(共16分)食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
(1)粗盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液 75%乙醇四氯化碳
①欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为__________________(填化学式);滤液中滴加盐酸调PH=4-5的目的是
②选用75%乙醇洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量 KCl,检验NaCl是否洗净的方法是
(2)用提纯的NaCl配制480mL 0.40 mol·L-1NaCl溶液,需要称取NaCl的质量为g,所用仪器除药匙、玻璃棒、烧杯外还有_____________(填仪器名称);
(3)电解饱和食盐水的装置如图所示,
若收集的H2为2L,则同样条件下收集的Cl2 _____(填“>”、“=”或“<”)2L,写出电解饱和食盐水的离子方程式
(共14分)W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如下图所示。
已知W的一种原子的质量数为18,中子数为10;X和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z是同周期中非金属性最强的元素。
(1)Y位于元素周期表的位置 ,X与W元素形成的X2W2型化合物的电子式为
(2)Z的气态氢化物和溴化氢相比,较稳定的是 (写化学式)。
(3)Y与Z形成的化合物硬度小、熔点低、沸点低,其晶体中存在的作用力有
其分子属于 (填极性分子或非极性分子),它和足量水反应,有白色胶状沉淀产生,该反应的化学方程式是
(4)在25ºC、101 kPa下,已知Y的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1mol 电子,放热190.0kJ,该反应的热化学方程式是
某有机物X(C12H13O6Br)分子中含有多种官能团,其结构简式为
为推测X的分子结构,进行如下图的转化:
已知向E的水溶液中滴入FeCl3溶液发生显色反应;M(C2H2O4)能使蓝墨水褪色;G、M都能与NaHCO3溶液反应。
请回答:
(1)M的结构简式为_____________;G分子所含官能团的名称是______________。
(2)E可以发生的反应有(选填序号)___________。
①加成反应②消去反应③氧化反应④取代反应
(3)由B转化成D的化学方程式是________________________。
(4)G在一定条件下发生反应生成分子组成为C4H4O4的有机物(该有机物可使溴的四氯化碳溶液褪色),写出G发生此反应的化学方程式是__________________。
(5)已知在X分子结构中,I里含有能与FeCl3溶液发生显色反应的官能团,且E分子中苯环上的一氯代物只有一种,则X的结构简式是:___________________。
(6)F与G互为同分异构体,F的分子中只含有羧基、羟基和醛基三种官能团,且同一个碳原子上不能同时连有两个羟基。则F的分子结构有________种。