(本题共8分)
某有机物A能与NaOH溶液反应,其分子中含有苯环,相对分子质量小于150,其中含碳的质量分数为70.6%,氢的质量分数为5.9%,其余为氧。
(1)A的分子式是 。
(2)若A能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体,其结构可能有 种。
(3)若A与NaOH溶液在加热时才能较快反应,且1molA消耗1mol NaOH,则A的所有可能的结构简式是 。
(4)若A与NaOH溶液在加热时才能较快反应,且1mol A消耗2mol NaOH,则符合条件的A的结构可能有 种,其中不能发生银镜反应的物质的结构简式是: 。
(本题共12分)
下图是某化学兴趣小组进行丁烷裂解的实验流程。(注:CuO能将烃氧化成CO2和H2O,G后面装置与答题无关,省略铁架台等。)按下图连好装置后,需进行的实验操作有:①给D、G装置加热;②检查整套装置的气密性;③排出装置中的空气等……
(1)这三步操作的先后顺序依次是 (写编号);
(2)简要说明排空气的方法和证明空气已排尽的方法 ;
(3)B装置所起的作用是 ;
(4)假定丁烷按C4H10→C2H6+C2H4和C4H10→CH4+C3H6的方式完全裂解,当(E+F)装置的总质量比反应前增加了0.7g,G装置的质量减少了1.76g,则丁烷的裂解产物中,甲烷与乙烷的物质的量之比为 。(假定流经D、G装置中的气体能完全反应)
若对E装置中的混合物再按以下流程实验:
(5)分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是:Ⅰ Ⅱ ,Na2SO3溶液的作用是(用离子方程式表示) 。
(6)D的结构简式是 。
(本题共12分)
某化学课外小组设计了如下图所示的装置进行实验。图中箭头表示气体流向。A表示一种纯净、干燥的气体,B是另一种气体,反应进行一段时间后,装置己中有红棕色气体生成。实验中所用的药品和干燥剂只能从下列物质中选取:Na2CO3、NaHCO3、MnO2、Na2O2、NaCl、无水CaCl2 、NH4HCO3、碱石灰等固体和蒸馏水。
根据图中装置和反应现象请回答:
(1)丙中发生反应的化学方程式为 。
(2)丁中的干燥剂应选 ________,不选另一种干燥剂的由 。
(3)甲中发生反应的化学方程式为 。
(4)戊中发生的主要反应的化学方程式为____________________,此反应是________(吸热、放热)反应,能证明你的判断的现象是 。
(5)当己中充满红棕色气体后,停止给丙加热,并关闭a、b两个活塞,若将己浸入冰水中,则已中会出现的现象是:______________,产生此现象的原因: 。
(本题共8分)
水煤气法制甲醇工艺流程框图如下
(注:除去水蒸气后的水煤气含55~59%的H2,15~18%的CO,11~13%的CO2,少量的H2S、CH4,除去H2S后,可采用催化或非催化转化技术,将CH4转化成CO,得到CO、CO2和H2的混合气体,是理想的合成甲醇原料气,即可进行甲醇合成)
(1)制水煤气的主要化学反应方程式为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反应是吸热反应。① 此反应的化学平衡常数表达式为 ;
②下列能提高碳的平衡转化率的措施是 。
A.加入C(s) B.加入H2O(g) C.升高温度 D.增大压强
(2)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:
CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g) +519KJ。工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)
① X在T1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
② Y在T2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③ Z在T3℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是 (填“X”或“Y”或“Z”),选择的理由是 。
(3)合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,主要反应是:2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)+181.6kJ。T4℃下此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中加入CO、H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
H2 |
CO |
CH3OH |
浓度/(mol·L-1) |
0.2 |
0.1 |
0.4 |
① 比较此时正、逆反应速率的大小:v正 v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
② 若加入同样多的CO、H2,在T5℃反应,10 min后达到平衡,此时c(H2)=0.4 mol·L-1、c(CO)=0.7 mol·L-1、则该时间内反应速率v(CH3OH) = mol·(L·min)-1。
(4)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是 。
(本题共8分)
现有200mL混合溶液,其中含FeI2、FeBr2各0.10mol,向其中逐滴滴入氯水(假定Cl2分子只与溶质离子反应,不考虑其它反应)
(1)滴入少量氯水时被氧化的元素是 ,氧化产物是 (填化学式)
(2)若有0.15 mol Cl2被还原,则所得溶液中含有的阴离子主要是 。
(3)若原溶液中Br—有一半被氧化,共消耗Cl2的物质的量为 ,若最终所得溶液为400mL,其中主要阳离子的物质的量浓度为 。
(4)往上述反应后的溶液中滴入淀粉溶液,溶液变蓝。 继续滴入过量氯水,蓝色褪去,试写出有关反应的离子方程式并分析电子转移情况:
。
部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示
序 号 |
元素 |
结构及性质 |
① |
A |
A在第三周期中简单离子半径最小 |
② |
B |
B原子最外层电子数是内层电子数的1/5 |
③ |
C |
C是常用化肥的主要元素,单质常温下呈气态 |
④ |
D |
通常情况下,D没有正化合价,A、B、C都能与D形成化合物 |
⑤ |
E |
E在周期表中可以排在IA族,也可以排在ⅦA族 |
(1)A原子中的电子占有______个轨道,最外层有______种不同运动状态的电子。这五种元素的原子半径由大到小的顺序为_________________(用元素符号表示)。
(2)E与D可以按原子个数比2:1、1:1形成两种化合物X、Y,区别X、Y这两种物质的实验方法为______________________________________。E与C组成的两种化合物M、N,所含电子数分别与X、Y相等,M的空间构型为___________,N的结构式为___________。
(3)C与D都是较活泼的非金属元素,用一个有关的化学方程式说明两种单质的氧化性强弱_____________________________________。
(4)有人认为A、B的单质用导线连接后插入NaOH溶液中可形成原电池,你认为是否可行,若可以,写出负极的电极反应式(若认为不行可不写)________________________。