(14分)CO、SO2是主要的大气污染气体,利用化学反应原理是治理污染的重要方法。
I、甲醇可以补充和部分替代石油燃料,缓解能源紧张。利用CO可以合成甲醇。
(2)一定条件下,在容积为VL的密闭容器中充入α mol CO与2a mol H2合成甲醇平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①P1__P2(填“>”、“<”或“=”),理由是
②该甲醇合成反应在A点的平衡常数K= (用a和V表示)
③该反应达到平衡时,反应物转化率的关系是:CO H2(填“>” 、“<” 或“="”" )
④下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是 。(填写相应字母)
A.使用高效催化剂 |
B.降低反应温度 |
C.增大体系压强 |
D.不断将CH30H从反应混合物中分离出来 |
E、增加等物质的量的CO和H2
Ⅱ、某学习小组以SO2为原料,采用电化学方法制取硫酸。
(3)原电池法:该小组设计的原电池原理如图所示。写出该电池负极的电极反应式 。
(4)电解法:该小组用Na2SO3溶液充分吸收S02得到NaHSO3溶液,然后电解该溶液制得了硫酸。原理如下图所示。
写出开始电解时阳极的电极反应式 。
【化学——有机化学基础】
“心得安”是治疗心脏病的药物,下面是它的一种合成路线(具体反应条件和部分试剂略):
回答下列问题:
(1)试剂a是_________________。
(2)③的反应类型是___________________。
(3)试剂b可由丙烷经三步反应合成:
反应1的试剂与条件__________________;
反应2的化学方程式为_______________________________________________;
反应3的反应方程式为_______________________________________________。
(4)芳香化合物D()_________(填 是或不是)1-萘酚的同分异构体
下图表示的化合物Ⅰ的名称为甲基环氧乙烷,化合物Ⅰ常用于制备药物和合成高分子材料。
(1)化合物Ⅰ的分子式为______________。
(2)化合物Ⅰ在催化剂作用下能与水发生反应得到二元醇,该反应的化学方程式为__________________。
(3)慢心律是一种治疗心律失常的药物,它的合成路线如下:
①Ⅲ+Ⅰ→Ⅳ的反应类型为________;Ⅲ的结构简式为_________________。
②写出化合物Ⅲ与浓溴水反应的化学方程式:______________________。
③由Ⅲ和Ⅰ制备Ⅳ的过程中有少量副产物V生成,V与Ⅳ互为同分异构体,V的结构简式为_______________。
(4)已知:+CH3COOH→
聚合物
可用于制备高吸水性树脂,其单体的结构简式为__________________。以CH3COOH和化合物I为原料可合成该单体,涉及的反应的化学方程式为____________、_____________。
某工厂对工业生产钛白粉产生的废液进行综合利用,废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4,可用于生产颜料铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产工艺流程如下:
已知:①TiOSO4可溶于水,在水中可以电离为Ti02+和SO4:
②TiOSO4水解的反应为:
请回答:
(1)步骤①所得滤渣的主要成分为______________________________。
(2)步骤③硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为__________________。
(3)步骤④需控制反应温度低于35℃,其目的是___________________。
(4)步骤④反应的离子方程式是__________________________________。
(5)已知:,试用平衡移动原理解释步骤⑤生成乳酸亚铁的原因_________________________________________________________。
(6)溶液B常被用于电解生产(NH4)2S208(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极,阳极发生的电极反应可表示为_____________________________________。
(7)Fe3+对H2O2的分解具有催化作用。利用下图(a)和(b)中的信息,按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________(填“深”或“浅”),其原因是_________________________________。
(1)利用H2S废气制取氢气的方法有多种。
①高温热分解法:已知:在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。
以H2S起始浓度均为c mol/L测定H2S的转化率,结果见图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。_____________0(填>,=或<):说明随温度的升高,曲线b向曲线a靠近的原因: _____________________。
②电化学法
该法制氢过程的示意图如图。反应池中反应的离子方程式是___________________;
反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为________________。
(2)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液可以组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2。
①该电池的负极反应式_______________________________________________。
②电池总反应的化学方程式_________________________________________________。
(3)某亚硝酸钠固体中可能含有碳酸钠和氢氧化钠,现测定亚硝酸钠的含量。
已知:5NaNO2+2KMnO4+3H2SO4=5NaNO3+2MnSO4+K2SO4+3H2O
称取4.000g固体,溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L,酸性KmnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示;
滴定次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
KMnO4溶液体积/mL |
20.60 |
20.02 |
20.00 |
19.98 |
①滴入最后一滴酸性KMnO4溶液,溶液__________________________,30秒内不恢复,可判断达到滴定终点。
②第一组实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是____________(填序号)。
A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
B.锥形瓶洗净后未干燥
C.滴定终了仰视读数
③根据表中数据,计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数_____________。
(选考)【化学—选修5:有机化学基础】
有机化合物J是治疗心脏病药物的一种中间体,分子结构中含有3个六元环。其中一种合成路线如下:
已知:
①A既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应,其核磁共振氢谱显示有4种氢,且峰面积之比为1︰2︰2︰1。
②有机物B是一种重要的石油化工产品,其产量可用来衡量国家的石油化工发展水平。
③
回答以下问题:
(1)A中含有的官能团名称是。
(2)写出有机反应类型B→C,F→G,I→J。
(3)写出F生成G的化学方程式。
(4)写出J的结构简式。
(5)E的同分异构体有多种,写出所有符合以下要求的E的同分异构体的结构简式。
①FeCl3溶液发生显色反应
②能发生银镜反应
③苯环上只有两个对位取代基
④能发生水解反应。