(16分)某实验小组用浓盐酸和MnO2制取并探究Cl2化学性质,设计装置图如下图所示:
A B C D
(1)A是氯气发生装置(省略未画),制备Cl2的化学反应离子方程式是 ,A装置除了酒精灯、圆底烧瓶外还用到的玻璃仪器有 。
(2)从C装置出来的气体中含有CO2和HCl,则在C装置中发生的化学反应方程式为
。
(3)同学们在实验中发现,若用稀盐酸代替浓盐酸与MnO2混合加热没有氯气生成,于是开始探
究该条件下不能生成氯气的原因。
①提出合理假设
假设1:H+的浓度不够大;
假设2: ;
假设3:_________________________ _ 。
②设计实验方案,进行实验。在答题卷上写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂:蒸馏水、浓H2SO4、NaCl固体、MnO2固体、1mol/L稀盐酸、1mol/LAgNO3溶液、淀粉-KI溶液
实验步骤 |
预期现象与结论 |
步骤1:取少量1mol/L稀盐酸于试管A中,加入少量MnO2,
。 |
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步骤2:取少量1mol/L稀盐酸于试管B中,加入少量MnO2,
。 |
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(16分)铝土矿的主要成分为Al2O3。生产铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]和Z(其水溶液可用于伤口消毒)的工艺流程图如下:
(1)反应Ⅰ的主要离子方程式是__________________________ 。
(2)已知反应Ⅱ中会生成氢氧化铝沉淀,则加入过量的X为_________(填化学式)。
(3)“电解”时,用惰性材料作电极,则阴极反应可表示为 _________ 。
(4)流程中可以循环使用的物质是 。
(5)反应Ⅵ的化学方程式为 __________ ,其中的还原剂是____________。
(6)已知铵明矾的许多用途和明矾类似,请说明铵明矾的净水原理_________________________ 。
(16分)尿素(H2NCONH2)是一种非常重要的高氮化肥,工业上合成尿素的反应分为如下两步:
第1步:2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l) △H1= —330.0 kJ·mol-1
第2步:H2NCOONH4(l)H2O(l)+H2NCONH2(l) △H2=+226.3 kJ·mol-1
(1)写出工业合成尿素的热化学方程式:
(2)下列措施中有利于提高尿素的产率的是___________。
A.采用高温 B.采用高压 C.添加高效催化剂 D.定时分离尿素
(3)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随时间的变化如下图所示:
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。
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如上图所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)= 。
(4)工业上合成氨常与尿素生产联合进行以提高经济效益,合成氨的热化学方程式如下:
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H = —92.4 kJ/mol
请在答题卡的坐标图中,画出反应过程中体系的能量变化图(进行必要的标注)。
(5)有一工业投产前小实验:在一定温度和压强下,将6 molH2和2 molN2在2L密闭容器中混合,当该反应达到平衡时,测得平衡混合气中NH3的体积分数约为11.1%(即1/9),此时H2的转化率是多少?(写出计算过程,计算结果保留3位有效数字。)
(16分)龙胆酸甲酯是制取抗心律失常药物——氟卡尼的中间体。
I、已知龙胆酸甲酯结构如图所示。
(1)龙胆酸甲酯的分子式为 ,它的含氧官能团名称为 。
(2)下列有关龙胆酸甲酯的描述,不正确的是 (填字母)。
A.不能发生消去反应 B.难溶于水
C.能与溴水反应 D.能与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳
(3)龙胆酸甲酯与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式是
。(不用写反应条件)
II、已知X及其他几种有机物存在如下转化关系,且测得转化过程中的C4H8为纯净物:
回答以下问题:
(4)写出满足下列条件的龙胆酸的一种同分异构体的结构简式
①能发生银镜反应;②能使FeCl3溶液显色;③酯类。
(5)写出B生成C的化学方程式 ,它的反应类型是
反应。
下列装置或操作能达到实验目的的是
A.除去CO2中的HCl B.稀释浓硫酸 C.检查装置气密性 D.实验室制备乙烯
如图为周期表中短周期的一部分,若X原子最外层电子数比次外层电子数少3,则下列说法正确的是
A.R的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定
B.原子半径大小顺序是Z>Y>X
C.Y、R形成的化合物YR2能使KMnO4溶液褪色
D.X、Y、Z中X的最高价氧化物对应的水化物的酸性最强