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(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...

(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:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

                 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                   

                                   

                                  

                                 

 

 

 

 

 

 

步骤2:取少量1mol/L稀盐酸于试管B中,加入少量MnO2                    

                                   

                                   

                                  

 

 

 

 

 

 

 

(1)MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O(2分)    分液漏斗(2分) (2)2Cl2+2H2O+CCO2+4HCl(2分) (3)①假设2:Cl-的浓度不够大 (1分)假设3:Cl-和H+的浓度均不够大  (1分)      ②(8分) 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,滴加几滴浓硫酸,充分振荡,塞紧带导管的胶塞,导管插入淀粉-KI溶液中,加热。(2分) ①若淀粉-KI溶液变蓝,则假设1成立; ②若淀粉-KI溶液不变蓝,则假设2或假设3成立。(2分) 步骤2:取少量1mol/L稀盐酸于试管B中,加入少量MnO2,加入少量NaCl固体,充分振荡,塞紧带导管的胶塞,导管插入淀粉-KI溶液中,加热。(2分) ①若淀粉-KI溶液变蓝,则假设2成立;②若淀粉-KI溶液不变蓝,结合步骤1的结论②,则假设3成立。(2分) 【解析】
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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:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(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_________________________ 。

 

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(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)说明: 6ec8aac122bd4f6e H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l)   △H1= —330.0 kJ·mol1

第2步:H2NCOONH4(l)说明: 6ec8aac122bd4f6eH2O(l)+H2NCONH2(l)           △H2=+226.3 kJ·mol1

(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:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

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) 说明: 6ec8aac122bd4f6e 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。)

 

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(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。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(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:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

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。

 

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下列装置或操作能达到实验目的的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e 

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

 

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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

说明: 6ec8aac122bd4f6e

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

 

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