工业生产硝酸铵的流程如下图所示
(1)硝酸铵的水溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”);其水溶液中各离子的浓度大小顺序为: 。
(2)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料,分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如右图。
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
A.及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率 |
B.P点原料气的平衡转化率接近100%,是当前工业生产工艺中采用的温度、压强条件 |
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) |
D.M点比N点的反应速率快 |
E.如果N点时c(NH3)=0.2 mol·L-1,N点的化学平衡常数K≈0.93
(3)尿素(H2NCONH2)是一种非常重要的高效氮肥,工业上以NH3、CO2为原料生产尿素,该反应实际为二步反应:
第一步:2NH3(g)+CO2(g)===H2NCOONH4(s) ΔH=-272 kJ·mol-1
第二步:H2NCOONH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+138 kJ·mol-1
写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式: ;
(4)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下左图所示:
①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第_____步反应决定,总反应进行到_________min时到达平衡。
②在上右图中画出第二步反应的平衡常数K随温度的变化的示意图。
美国化学家R.F.Heck因发现如下Heck反应而获得2010年诺贝尔化学奖。
(X为卤原子,R为取代基)
经由Heck反应合成M(一种防晒剂)的路线如下:
回答下列问题:
(1)M可发生的反应类型是。
a.取代反应b.酯化反应 c.缩聚反应d.加成反应
(2)C与浓硫酸共热生成F,F能使酸性KMnO4溶液褪色,F的结构简式是。
D在一定条件下反应生成高分子化合物G,G的结构简式是。
(3)在A→B的反应中,检验A是否反应完全的试剂是。
(4)E的一种同分异构体K符合下列条件:苯环上有两个取代基且苯环上只有两种不同化学环境的氢,与FeCl3溶液作用显紫色。K与过量NaOH溶液共热,发生反应的方程式为。
已知:与(CH3)3COH结构相似的醇不能被氧化成对应的醛或羧酸。下面是以物质A为起始反应物合成PMAA的路线:
请填写下列空白:
(1)A的结构简式为:。
(2)写出下列反应的化学方程式:
E→F:.
F→PMAA:。
(3)E在有浓硫酸并加热的条件下,除了生成F外,还可能生成一种分子内有一个六元环的有机物G,G的结构简式为:。
二氧化氯(ClO2)是国内外公认的高效、广谱、快速、安全无毒的杀菌消毒剂,被称为“第4代消毒剂”。工业上可采用氯酸钠(NaClO3)或亚氯酸钠(NaClO2)为原料制备ClO2。
(1)亚氯酸钠也是一种性能优良的漂白剂,但在强酸性溶液中会发生歧化反应,产生ClO2气体,离子方程式为。向亚氯酸钠溶液中加入盐酸,反应剧烈。若将盐酸改为相同pH的硫酸,开始时反应缓慢,稍后一段时间产生气体速率迅速加快。产生气体速率迅速加快的原因是。
(2)化学法可采用盐酸或双氧水还原氯酸钠制备ClO2。用H2O2作还原剂制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是。
(3)电解法是目前研究最为热门的生产ClO2的方法之一。如图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO2的实验。
①电源负极为极(填A或B):
②写出阴极室发生反应依次为:、
;
③控制电解液H+不低于5mol/L,可有效防止因H+浓度降低而导致的ClO2﹣歧化反应。若两极共收集到气体22.4L(体积已折算为标准状况,忽略电解液体积的变化和ClO2气体溶解的部分),此时阳极室与阴极室c(H+)之差为。
药物普仑司特对预防和治疗中耳炎、银屑病等均有良好疗效。在普仑司特的合成中需要用到关键中间体M(1﹣溴﹣4﹣苯丁烷)。中间体M的合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)D中的官能团为 :反应④属于 反应(填反应类型);
B的结构简式为 。
(2)写出一种满足下列条件的A的同分异构体的结构简式: 。
A.能发生银镜反应和水解反应: B.不存在顺反异构体
(3)利用溴代烃E (含溴质量分数为66.1%)为起始原料也可制得中间体M:
则E的结构简式为
F→M的化学方程式为 。
(4)C6H5MgBr与化合物G在一定条件下直接反应可制得M。①用系统命名法给化合物G命名: ;②写出加热条件下G在足量NaOH醇溶液中反应的化学方程式: 。
某研究小组利用题9图装置探究铜与浓硫酸反应的产物。
实验步骤与现象如下:
①检查装置气密性,向A中加入5 mL浓硫酸,打开K,将铜丝伸入浓硫酸中,给A处加热,观察到B中品红溶液褪色,再关闭K。
②实验观察到A中液面下铜丝变黑,产生气泡,液面上方产生大量白雾,一段时间后溶液中有白色固体出现,拉出铜丝,停止加热。回答下列问题:
(1)溶液中白色固体是(填化学式),C中CCl4的作用是。
(2)取出铜丝,用蒸馏水洗净后伸入到稀硫酸中,铜丝变亮、溶液变蓝。写出A中可能发生反应的化学方程式:、。
(3)分离出C中的上层液体,滴加过量稀盐酸和BaCl2溶液,有白色沉淀产生。
①分离的操作名称为::
②白色沉淀为:;
③产生白色沉淀的原因可能是。