苯酚和丙酮都是重要的化工原料,工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,其反应和工艺流程示意图如下:
相关化合物的物理常数
物质 |
相对分子质量 |
密度() |
沸点/℃ |
异丙苯 |
120 |
0.8640 |
153 |
丙酮 |
58 |
0.7898 |
56.5 |
苯酚 |
94 |
1.0722 |
182 |
回答下列问题:
(1)在反应器中通入的是。
(2)反应①和②分别在装置和中进行(填装置符号)。
(3)在分解釜中加入的为少置浓硫酸,其作用是,优点是用量少,缺点是。
(4)反应②为(填"放热"或"吸热")反应。反应温度控制在50-60℃,温度过高的安全隐患是。
(5)中和釜D中加入的Z最适宜的是(填编号。已知苯酚是一种弱酸)。
a. b. c. d.
(6)蒸馏塔中的馏出物和分别为和,判断的依据是。
(7)用该方法合成苯酚和丙酮的优点是。
(18分)碱金属元素的单质及其化合物被广泛应用于生产、生活中。
②一定量的Na在足量O2中充分燃烧,参加反应的O2体积为5.6 L(标准状况),则该反应过程中转移电子的数目为_________。
(2)金属锂广泛应用于化学电源制造,锂水电池就是其中的一种产品。该电池以金属锂和 钢板为电极材料,以LiOH为电解质,加入水即可放电。
总反应为:2Li+2H2O=2LiOH+H2↑
①锂水电池放电时,向_________极移动。
②写出该电池放电时正极的电极反应式:_________________。
③电解熔融LiCl可以制备金属Li。但LiC1熔点在873 K以上,高温下电解,金属Li产量极低。经过科学家不断研究,发现电解LiCl—KCl的熔盐混合物可以在较低温度下生成金属Li。
你认为,熔盐混合物中KCl的作用是_________________________________________。
写出电解该熔盐混合物过程中阳极的电极反应式:______________________________。
(3)最新研究表明,金属钾可作工业上天然气高温重整的催化剂,有关反应为:。一定温度下,向2 L容积不变的密闭容器中充入4 mol
和6 mo1 H2O(g)发生反应,10 min时,反应达到平衡状态,测得CH4(g)和H2(g)的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
①0~10 min内用(CO)表示的化学反应速率为_________。
②下列叙述中,能够证明该反应已达到平衡状态的是_________(填序号)。
a.生成3 molH-H键的同时有4 molC-H键断裂
b.其他条件不变时,反应体系的压强保持不变
c.反应混合气体的质量保持不变
d.
③此温度下,该反应的化学平衡常数K=_________mo12·L-2。
氯化亚铜(CuCl)是一种白色固体,微溶于水,不溶于酒精。研究该物质的应用新领域、生产新方法及生产过程中的环保新措施都具有重要意义。
(1)镁—氯化亚铜海水电池,可用于鱼雷上。该电池被海水激活时,正极导电能力增强,同时产生气泡,则正极上被还原的物质有、(填化学式)。
(2)工业上以铜作催化剂,氯代甲烷和硅粉反应合成甲基氯硅烷的过程中产生大量废渣(主要成分为硅粉、铜、碳等)。某课外小组以该废渣为原料制CuCl,流程示意图如下:
回答下列问题:
①氯代甲烷有4种,其中属于重要工业溶剂的是(写出化学式)。
②“还原”阶段,SO32-将Cu2+还原得[CuCl2]-,完成下列离子方程式。Cu2++
Cl-+
SO32-+
=
[CuCl2]-+
+
③在稀释过程中存在下列两个平衡:
ⅰ [CuCl2]-CuCl+Cl- K=2.32
ⅱ CuCl(s)Cu+(aq)+Cl- Ksp=1.2×10-6
当[CuCl2]-完成转化时(c([CuCl2]-)≤1.0×10-5 mol·L-1),溶液中c(Cu+)≥。
④获得CuCl晶体需经过滤、洗涤、干燥。洗涤时,常用无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂的优点是(写一点)。
(3)工业生产CuCl过程中产生浓度为2~3 g·L-1的含铜废水,对人及环境都有较大的危害,必须进行回收利用。用萃取法富集废水中的铜,过程如下:
①实验室完成步骤ⅰ时,依次在分液漏斗中加入曝气后的废水和有机萃取剂,经振荡并后,置于铁架台的铁圈上静置片刻,分层。分离上下层液体时,应先,然后打开活塞放出下层液体,上层液体从上口倒出。
②写出步骤ⅱ的离子方程式:。
NO和NO2是常见的氮氧化物,研究它们的综合利用有重要意义。
(1)氮氧化物产生的环境问题有(填一种)。
(2)氧化—还原法消除氮氧化物的转化如下:
①反应Ⅰ为:NO+O3=NO2+O2,生成11.2 L O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是mol。
②反应Ⅱ中,当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2时,反应的化学方程式是。
(3)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)△H=-41.8 kJ·mol-1
①已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196.6 kJ·mol-1
写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式。
②一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入NO2和SO2各1 mol,5min达到平衡,此时容器中NO 和NO2的浓度之比为3∶1,则NO2的平衡转化率是。
③上述反应达平衡后,其它条件不变时,再往容器中同时充入
NO2、SO2、SO3、NO各1mol,平衡(填序号)。
A.向正反应方向移动
B.向逆反应方向移动
C.不移动
(4)某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO3,装置如图,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是。
苯酚是一种重要的化工原料。以苯酚为主要起始原料,经下列反应可制得香料M和高分子化合物N。(部分产物及反应条件已略去)
(1)写出A与CO2在一定条件下反应的化学方程式是 。
(2)B中所含官能团名称是 。
(3)已知C的分子式为C5H12O,C能与金属Na反应,C的一氯代物有2种。
①C的结构简式是 。
②B与C反应的化学方程式是 。
(4) D的结构简式是 ,生成N的反应类型是 。
(5)以苯酚为基础原料也可以合成防腐剂F。经质谱分析F的相对分子质量为152,其中氧元素的质量分数为31.58%,F完全燃烧只生成CO2和H2O。
①F的分子式是 。
②已知:
A.芳香族化合物F能与NaHCO3溶液反应,且不能发生水解反应;
B.F的核磁共振氢谱显示其分子中含有4种氢原子;
C.分子结构中不存在“-O-O-”的连接方式。
则F的结构简式是 。
(12分)根据下列某些短周期元素中元素性质回答问题。
|
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
⑩ |
原子半径/10 -10m |
0.37 |
1.86 |
0.74 |
1.43 |
0.77 |
1.10 |
0.99 |
1.52 |
0.75 |
0.71 |
最高价态 |
+1 |
+1 |
|
+3 |
+4 |
+5 |
+7 |
+1 |
+5 |
|
最低价态 |
-1 |
|
-2 |
|
-4 |
-3 |
-1 |
|
-3 |
-1 |
(1)元素③、⑥和⑨的氢化物中沸点由高到低的顺序是__________ (填化学式)。
(2)元素①和⑨形成阳离子 ,其结构式为__________________。
(3)某元素R的原子半径为1.02×10 -10m ,它与钠形成Na2R2,其电子式是_________(R用元素符号表示)。
(4)元素②和⑦形成晶体的部分结构可用下图中的_________来表示(填序号)。
(5)①、③、⑨可以形成原子个数之比为4:3:2的中学常见无机化合物,该化合的水溶液显酸性的原因是_________________(用离子方程式表示),其水溶液中离子浓度由大到小的顺序是___________________。