【化学-有机化学基础】(13分)芳香族化合物水杨酸、冬青油、阿司匹林都是常用西药。它们的结构简式如下表:
(1)阿司匹林分子中能发生水解反应的官能团名称是 。
(2)关于水杨酸的说法正确的是 (填序号)。
a.属于芳香族化合物
b.0.1mol水杨酸完全燃烧消耗氧气的体积是15.68L
c.能发生取代反应,但不能发生加成反应
d.可用氯化铁溶液鉴别水杨酸和阿司匹林
(3)水杨酸在一定条件下可以聚合成高分子化合物聚水杨酸,反应的化学方程式为: 。
(4)符合下列条件的冬青油的同分异构体有_______种。
①苯环上有3个取代基,但不存在甲基;
②能发生银镜反应;
③1mol该有机物最多消耗2mol氢氧化钠。
其中苯环上的一卤代物有两种的有机物结构简式为____________________。
(5)效果更佳的长效缓释阿司匹林()在人体内可缓慢释放出阿司匹林分子,反应的化学方程式为 ,反应类型为 。
(1)锂电池负极材料晶体为Li+嵌入两层石墨层中导致石墨堆积方式发生改变,上下层一样,形成如图晶体结构。
化学式为 ,该电池负极放电方程式为 。
Li+投影在石墨层图,试在图中标出与该离子邻近的其它六个Li+的投影位置。
Li+与相邻石墨六元环作用力属何种键型? 。
(2)石墨中键角为 ,C原子杂化方式为 ;实验测得石墨、苯和乙烯分子中C-C键键长依次为142、140、133 pm。请对上述系列中键长依次递减的现象作出合理的解释 。
(3)第ⅡA金属碳酸盐分解温度如下:
BeCO3 |
MgCO3 |
CaCO3 |
SrCO3 |
BaCO3 |
|
分解温度 |
100℃ |
540℃ |
960℃ |
1289℃ |
1360℃ |
写出BeCO3分解的化学方程式 。
分解温度为什么越来越高? 。
利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下:
(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是:①提高铁的浸出率,②。
(2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+,同时FeS2被氧化为SO42-,该反应的离子方程式为
。
(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为:
准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入HCl、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定,有关反应方程式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl-=2Fe2++SnCl62-,
Sn2++4Cl-+2HgCl2=SnCl62-+Hg2Cl2↓,
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。
①若SnCl2不足量,则测定的Fe3+量(填“偏高”、“偏低”、“不变”,下同)。
②若不加HgCl2,则测定的Fe3+量。
(4)①可选用(填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是
(用离子反应方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mg(OH)2 |
Mn(OH)2 |
开始沉淀 |
2.7 |
3.8 |
7.5 |
9.4 |
8.3 |
完全沉淀 |
3.2 |
5.2 |
9.7 |
12.4 |
9.8 |
实验可选用的试剂有:稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤:
a. 氧化:;
b. 沉淀:;
c. 分离,洗涤; d. 烘干,研磨。
碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防止碘缺乏病,KI、KIO3曾先后用于加碘盐中。
(1)工业上可以通过铁屑法生产KI,其工艺流程如下:
①反应I生成铁与碘的化合物,若该化合物中铁元素与碘元素的质量比为21:127,则加入足量碳酸钾时,反应Ⅱ的化学方程式为。
②操作A包括;用冰水洗涤的目的是。
(2)KIO3可以通过H2O2氧化I2先制得HIO3,然后再用KOH中和的方法进行生产。
①烹饪时,含KIO3的食盐常在出锅前加入,其原因是。
②若制得1284 kg KIO3固体,理论上至少需消耗质量分数为30%的双氧水kg。
③KIO3还可通过下图所示原理进行制备。电解时总反应的离子方程式为。若忽略溶液体积的变化,则电解结束后阴极区的pH与电解前相比(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
分氨气是中学化学中常见的气体,其用途广泛。
(1)实验室制取氨气的化学方程式是。
(2)工业上氨气可以由氢气和氮气合成。
①该反应的热化学方程式是。
②简述一种检查氨气是否泄露可采用的化学方法:。
(3)下表是当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料后,在200℃、400℃、600℃下,反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。
①曲线a对应的温度是。
②关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是 (填字母)。
A. 及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B. 加催化剂能加快反应速率且提高H2的平衡转化率
C. 上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=" K(Q)" >K(N)
③ M点对应的H2转化率是。
(4)工业制硫酸的尾气中含较多的SO2,为防止污染空气,回收利用SO2,工业上常用
氨水吸收法处理尾气。
① 当氨水中所含氨的物质的量为3 mol ,吸收标准状况下44.8 L SO2时,溶液中的溶
质为。
② (NH4)2SO3显碱性,用化学平衡原理解释。
③ NH4HSO3显酸性。用氨水吸收SO2,当吸收液显中性时,溶液中离子浓度关系正确
的是(填字母)。
a.c(NH4+) = 2c(SO32-) + c(HSO3-)
b.c(NH4+)> c(SO32-)> c(H+)= c(OH-)
c.c(NH4+)+ c(H+)= c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
(5)氨气是一种富氢燃料,可以直接用于燃料电池,下图是供氨水式燃料电池工作原理:
①氨气燃料电池的电解质溶液最好选择(填“酸性”、“碱性”或“中性”)溶液。
②空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是。
③氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水,该电池的电极总反应是,正极的电极反应方是。
.Ⅰ.已知下列反应的热化学方程式为:
(1) C(s) + O2(g) = CO2(g)△H1 =" -393.5" kJ/mol
(2) CH3COOH(l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l)△H2 =" -870.3" kJ/mol
(3) 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)△H3 =" -571.6" kJ/mol
请计算:2C(s) + 2H2(g) + O2(g)= CH3COOH(l)△H4 = 。
Ⅱ.在某温度下,物质(t-BuNO)2在正庚烷或CCl4溶剂中均可以发生反应:
(t-BuNO)2 2(t-BuNO) 。该温度下该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为1.4。
(1)向1L正庚烷中加入0.50mol(t-BuNO)2,10min时反应达平衡,此时(t-BuNO)2的平衡转化率为60%(假设反应过程中溶液体积始终为1L)。反应在前10min内的平均速率为ν(t-BuNO)=。列式计算上述反应的平衡常数K = 。
(2)有关反应:(t-BuNO)22(t-BuNO) 的叙述正确的是()
A.压强越大,反应物的转化率越大 B.温度升高,该平衡一定向右移动
C.溶剂不同,平衡常数K值不同
(3)通过比色分析得到40℃时(t-BuNO)2和(t-BuNO)浓度随时间的变化关系的几组数据如下表所示,请在同一图中绘出(t-BuNO)2和(t-BuNO)浓度随时间的变化曲线。
时间(min) |
0 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
c(t-BuNO)2 mol/L |
0.05 |
0.03 |
0.01 |
0.005 |
0.003 |
0.002 |
0.002 |
c(t-BuNO) mol/L |
0 |
0.04 |
0.08 |
0.07 |
0.094 |
0.096 |
0.096 |
Ⅲ.甲醇燃料电池的电解质溶液是KOH溶液。则通甲醇的电极反应式为。若通空气的电极上有32g O2参加反应,则反应过程中转移了mol e-。