[化学——选修有机化学基础](15分)
柠檬酸三丁酯(TBC)是绿色环保的增塑剂,应用极其广泛,它的结构式如左下图,
已知柠檬酸的结构简式为,1—丙醇的键线式可表示为
试回答:
(1)TBC的分子式为 ,在研究TBC的结构时要用到一种谱图(如下),用于推测 等信息,它是 图(填序号);
A.核磁共振氢谱 B.红外光谱 C.质谱
(2)1—丁醇在一定条件下可生成1—丁醇,反应类型为 ,化学方程式为 ,TBC在该条件下 (填“能”或“不能”)生成含醛基的化合物;
(3)柠檬酸与甲醇反应生成柠檬酸三甲酯的化学方程式 ;
(4)合成TBC时,不同条件对酯化学率的影响如下表:
n(酸):n(醇) |
1:5.0 |
1:5.5 |
1:6.0 |
1:6.5 |
1:7.0 |
酯化率/% |
95.1 |
96.3 |
97.0 |
97.4 |
97.2 |
时间/h |
0.5 |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
5.0 |
酯化率/% |
40.0 |
70.2 |
94.3 |
97.4 |
97.4 |
温度/°C |
130 |
140 |
145 |
150 |
160 |
酯化率/% |
89.5 |
96.2 |
97.4 |
97.4 |
97.2 |
酯化反应时应选择的条件如下:它们分别是n(酸):(醇)、时间、温度,其中最佳的是: (填序号)。
A.1:5,1h,130° B.1:5.5,1h,140°C
C.1:7,2h,160°C D.1:6.5,3h,145°C
(5)TBC与足量NaOH溶液反应的化学方程式: 。
[化学——选修物质结构与性质](15分)
A、B、C、D是原子序数依次递增的短周期元素,四种元素的质子数之和小于23。
A元素原子的电子总数等于其基态原子的电子层数。B元素原子的价电子结构为。C元素的第一电离能在同族元素中最大,并且高于同周期左右相邻的元素,但
其单质的熔点却低于同周期左右相邻元素的单质。D的电负性大于C。
(1)B、C、D分别是 、 、 ;
(2)C、D分别与A形成的最简单分子中,稳定性较高的是 (填化学式)分子;该分子再与A+结合成离子时,ACA键的键角会发生改变,其原因是 。
(3)BD2分子的晶体结构为密堆积,则每个BD2分子周围紧邻的分子有 个;
(4)上图为B元素的某种单质晶体X的晶胞,其中含有 个B原子,该晶体
(填“形成”或“没有形成”)最密堆积结构,原因是 。试分析比较晶体X与晶体BD2的熔点 。
[化学——选修化学与技术](15分)
工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其
部分工业流程如下:
回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=180.5kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2(g) △H=-483.6kJ/mol
则N2(g)+2H22NH3(g)的△H= ;
(2)如果工业上,在一定温度下,将1.5molN2气体和6molH2气体通入到体积为1升的密闭容器中。当反应达到平衡时,容器内气体的压强为起始时的80%,则其平衡常数为 。改变下列条件,能使平衡向正反应方向进行且平衡常数不变的是 ;
①增大压强 ②增大反应物质的浓度
③使用催化剂 ④降低温度
(3)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业采取气体循环的流程。即反应后通过降低混合气体的温度而使氢气分离出来。这种分离物质的方法其原理类似于下列哪种方
法? (填编号)
①过滤 ②蒸馏 ③渗析 ④萃取
理由是 ;
(4)可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气,如果漏气则会有白烟(成份为氯化铵)生成。该反应的化学方程式为 ;
(5)假如该厂生产氨水的物质的量浓度为20mol/L,实验室若需用80mL浓度为5mol/L的氨水时,需取20mol/L的氨水 mL(用100mL的容量瓶)。假如该氨水的pH=a,加入相同体积的盐酸时,溶液呈中性,则此盐酸的pH 14-a(填“大于”“小于”或“等于”)。
(14分)稀土元素(包括钇、钪和镧系等金属元素)是能源、信息等领域的领域的关键材料,我国稀土产量占世界的85%以上。镧(La)镍(Ni)的某种合金可表示为LaNi5,它具有神奇的吸氢能力(最大储氢量达到个氢原子/cm3),反应如下:LaNi5H6 LaLi5+3H2,其中固体LaNi5H6具有导电必,被称为金属型氢化物。
试回答:
(1)氢位于周期表的 族,该族元素的金属性随原子序数递增而 ;
(2)对于反应LaNi5H6LaLi5+3H2,保持温度不变,当平衡 (填“正向移动”或“逆向移动”)时,LaNi5的吸氢量会增加。温度升高后,若平衡常数K值变大,平衡 (填“不移动”、“向正向移动”或“向逆向移动”)。LaNi5吸氢的适宜条件是 ;
(3)镍可用于制镉镍电池,但镉元素对环境有污染,为此,人们开发了碱性氢镍电池,它利用LaNi5良好的吸氢能力,用固体NaLi5H6作负极反应物,其中氢元素的化合价为 ,电池放电时,发生氧化反应的电极反应式为 。电池充电时,每转移2mole-,最多形成 cm3LaNi5H6;
(4)已知液态氢的密度为,则相同体积LaNi5(以最大吸氢量计)和液态氢的含氢量之比为 。
(15分)下图表示某些常见物质之间的转化关系(反应条件已略去),其中A、D为气态非金属单质 ,B、C为金属单质,B为红色,E、F、G、H为化合物,G为无色液体,甲、乙、丙、丁、戊为溶液,丙为强酸的稀溶液。①、②均为工业冶炼B的反应。
请回答下列问题:
(1)F由同族两种元素组成,可用于食物增白,也是大气污染物之一,污染来源主要是 ,它在大气中可形成丙,反应的化学方程式为 。反应④也可以生成丙,反应的离子方程式为 ;
(2)由反应①制得的金属B含杂质,工业上用 方法将B提纯至99.95%以上。利用热还原制得的金属C,也含杂质,在潮湿的中性环境中,C较易发生腐蚀,化学方程式为 ,C经反应③的处理,表面生成黑色晶体H后,可减缓蚀;
(3)检验溶液丁中金属离子的方法是 ;
(4)E可由单质直接化合得到,则E的化学式为 ,反应①的化学方程式为 。
(14分)有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验时,B中发生反应的化学方程式为 , 。
(2)装置C、D中盛放的试剂分别为:
C ,D (供选试剂为:浓硫酸、无水CaCl2、碱石灰)
(3)E装置中的仪器名称是 ,它在该实验中的主要作用是 ;
(4)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
(5)反应前,在B装置中通入空气可减少实验误差,操作方法是 。