下列物质中,其产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平的是
A.甲烷 B.乙烯 C.苯 D.乙醇
有机物A为烃类化合物,质谱图表明其相对分子质量为70,其相关反应如下图所示,其中B、D、E的结构中均含有2个—CH3,它们的核磁共振氢谱中均出现4个峰。
请回答:
(1)D的分子式为 ;
(2)B中所含官能团的名称为 ;
(3)Ⅲ的反应类型为 (填字母序号);
a.还原反应 b.加成反应 c.氧化反应 d.消去反应
(4)写出下列反应的化学方程式:
Ⅰ: ;
Ⅱ: ;
C和E可在一定条件下反应生成F,F为有香味的有机化合物,该反应的化学方程式为 ;
(5)A的同分异构体中有一对互为顺反异构,且结构中有2个—CH3,它们的结构简式为 和 ;
(6)E的另一种同分异构体能发生银镜反应,能与足量金属钠生成氢气,不能发生消去反应,其结构简式为 。
(15分)纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热,可用作燃料。已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能(kJ/mol) |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
932 |
1821 |
15390 |
21771 |
B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
(1)某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如右图所示,该同学所画的电子排布图违背了 。
(2)ACl2分子中A的杂化类型为 。
(3)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm,C60中C-C键长为145~140pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确 ,并阐述理由 。
(4)科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物, 其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体。写出基态钾原子的价电子排布式 ,该物质的K原子和C60分子的个数比为 。
(5)继C60后,科学家又合成了Si60、N60,C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是 ,NCl3分子的VSEPR模型为 。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则Si60分子中π键的数目为 。
(14分)二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:
请填空:
(1)在一定条件下,反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0。
在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。将1.0molCH4和2.0molH2O通入反应室1(假设容积为10L),1min末有0.1molCO生成,则1min内反应的平均速率v(H2)= mol·L-1·min-1。
(2)在一定条件下,已知反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水,其化学方程式为 。
(3)在压强为0.1MPa条件下,反应室3(容积为2L)中 0.2molCO与0.4molH2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示,则:
① P1 P2 (填“<”、“>”或“=”)。
②在P1压强下,100℃时,反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K的值为
若温度不变,再加入1.0molCO后重新达到平衡,则CO的转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”),CH3OH的体积分数 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
③在其它条件不变的情况下,反应室3再增加0.2molCO与0.4molH2,达到新平衡时,CO的转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”),c(CH3OH) 0.1mol/L(填“>”、“<”或“ = ”)
(14分)某中学化学课外活动小组欲探究铁在氯气中燃烧产物的成份、性质和用途,设计了如下实验步骤:
(1)用下列实验装置制取干燥纯净的氯气
①制备并收集得到干燥纯净的氯气,上述各装置按气流从左到右方向连接顺序为
(填仪器接口的字母编号)
②该实验还存在不足之处,应如何改进?
(2)某同学将一定量铁粉与Cl2恰好完全反应得到一固体物质a,然后通过实验确定其成分。探究过程如下:
①提出假设:(请把下列假设补充完整)
假设①:该固体物质是FeCl3;假设②: ;假设③: 。
②设计实验方案:
取少量固体物质a于烧杯中,加适量水溶解,然后取两份a溶液分别进行实验,实验现象与结论如下表,请在表格内的横线处填空。
实验方法 |
实验现象 |
结论 |
在溶液中加 KSCN溶液 |
|
固体物质中有FeCl3 |
向a溶液中滴加 酸性KMnO4溶液 |
KMnO4溶液紫色 不褪色 |
固体物质中不含______ |
由此得出结论:假设 成立(填序号①②③)。
(3)为进一步探究物质a的性质,他们又利用a溶液做了如下一些实验,其中现象、结论均正确的是_____________(填写序号)
A.向氢氧化镁悬浊液中滴加a溶液出现红褐色沉淀,证明Fe(OH)3溶解度小于Mg(OH)2溶解度
B.向a溶液中加入少量铁粉,铁粉溶解,溶液颜色由浅绿色变成黄色
C.向沸水中滴加a的饱和溶液,立即出现红褐色沉淀
D.将a溶液加热蒸干并灼烧,得到Fe2O3固体
(4)a溶液常作印刷电路铜板的腐蚀剂,得到含有Cu2+等的废液,有人提出可以利用如右图的装置从得到的废液中提炼金属铜。该过程中甲池负极的电极反应式是 ,若乙池中装入废液500mL,当阴极增重3.2g时,停止通电,此时阳极产生气体的体积
(标准状况)为 (假设气体全部逸出)。
(15分)在下列各变化中,E为常温下无色无味的液体,F为淡黄色粉末,G为常见的无色气体(反应条件均已省略)。
回答下列问题:
(1)写出H的电子式:
(2)若反应①在加热条件下进行,A为单质,C为无色有刺激性气味的气体,D为无色无味的气体,且C、D两种气体均能使澄清的石灰水变浑浊,则反应①的化学方程式是 。
①实验需要检验出C、D、E三种气体产物,三种气体检验的先后顺序是 (用化学式填空),在检验D气体前,需除去C气体,所用试剂是 ,反应的离子方程式是 。
②已知:A(s)+O2(g) =AO2(g) △H=-393.5kJ·mol-1
2A(s)+O2(g) =2AO(g) △H=-221.0kJ·mol-1
则AO的燃烧热的热化学方程式___________________________________.
③AO2在自然界循环时可与碳酸钙反应,碳酸钙是一种难溶物质,它的Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 。
(3)若反应①在溶液中进行,A是一种常见一元强碱,B是一种酸式盐,D是一种气体,且B遇盐酸产生能使品红溶液褪色的气体,在加热条件下,当A过量时,反应①的离子方程式是 。
(4)若反应①在溶液中进行,A是一种强酸,B是一种含有两种金属元素的盐,且B的水溶液显碱性,A、B均由短周期元素组成,当A过量时,C及D均易溶于水,则A过量时反应①的离子方程式是 。