(14分)三苯甲醇()是重要的有机合成中间体,实验室中合成三苯甲醇时采用图2所示的装置,其合成流程如图1所示。
图1
已知:(1)(碱式溴化镁);
(2)相关物质的物理性质如下:
物质 |
熔点 |
沸点 |
溶解性 |
三苯甲醇 |
164.2℃ |
380℃ |
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂 |
乙醚 |
-116.3℃ |
34.6℃ |
微溶于水,溶于乙醇、苯等有机溶剂 |
溴苯 |
-30.7°C |
156.2°C |
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂 |
苯甲酸乙酯 |
-34.6°C |
212.6°C |
不溶于水 |
Mg(OH)Br |
常温下为固体 |
能溶于水,不溶于醇、醚等有机溶剂 |
请回答以下问题:
(1)写出装置图中玻璃仪器的名称:A ,导管B的作用 ;
(2)制取格氏试剂时要保持微沸,可以采用水浴加热,优点是 ,微沸回流时冷凝管中水流的方向是
(填“X→Y”或“Y→X”),装有无水CaCl2的仪器A的作用是 ;
(3)制得的三苯甲醇粗产品中,含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物和碱式溴化镁等杂质,可以设计如下提纯方案,请填写空白:
图2 图3
(4)抽滤时所用装置如图3所示,该装置存在的错误有 ,抽滤完毕或中途停止抽滤时的操作方法:应先 ,然后 ;
(5)洗涤液最好选用 ,检验产品已经洗涤干净的操作为 。
(A)水 (B)乙醚 (C)乙醇 (D)苯
(12分)甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ⊿H 已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键 |
C—C |
C—H |
H—H |
C—O |
C≡O |
H—O |
键能/kJ·mol-1 |
348 |
413 |
436 |
358 |
1072 |
463 |
请回答下列问题:
(1)已知CO中的C与O之间为叁键连接,该反应的⊿H= ;
(2)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应,在容积固定为2L的密闭容器内充入1molCO和2molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在250°C开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
压强/MPa |
12.6 |
10.8 |
9.5 |
8.7 |
8.4 |
8.4 |
则从反应开始到20min时,以CO表示的平均反应速率= ,该温度下平衡常数K= ,若升高温度则K值 (填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 ;
A、容器内气体的平均摩尔质量保持不变
B、2v(H2)正=v(CH3OH)逆
C、容器中气体的压强保持不变
D、单位时间内生成nmolCO的同时生成2nmolH2
(4)甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,其工作原理示意图如右,该燃料电池的电池反应式为2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l),则负极的电极反应式为 。
(11分)下图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。单质A能与某气态单质化合生成化合物B。
(1)若化合物B是造成酸雨的主要污染物,化合物D是组成单质A元素的最高价氧化物对应水化物,则单质A是 (物质名称),将化合物B通入溴水中观察到的现象是 ,该现象说明化合物B具有
性,写出一个由化合物D生成B的化学方程式 ;
(2)若化合物B可用于生产印刷电路板,化合物B和E的组成元素相同,化合物C是组成单质A元素的最高价氧化物对应水化物,则化合物B能用作净水剂的原因是 (用离子方程式表示,下同),印刷电路板生产中发生的主要反应是 ,检验生产废液中是否含有化合物B的实验操作步骤是 。
(13分)已知A、B、C、D、E五种主族元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。A、C同主族,可形成离子化合物CA;B、D同主族,可形成DB2、DB3两种分子。请回答下列问题:
(1)元素E在元素周期表中的位置是 ,五种元素原子半径由小到大的顺序为 (用元素符号回答)。
(2)A、B两种元素能形成两种常温下呈液态的化合物M、N,具有强氧化性的化合物M的电子式可表示为 ;化合物N在同主族元素形成有具有相同结构的物质中,具有较高的沸点,其原因是 。
(3)在上述元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是 (写化学式,下同),非金属气态氢化物还原性最强的是 。
(4)A、B、C、D中的三种或四种元素能形成多种离子化合物,其水溶液呈碱性的有 (写出所有化合物,用化学式表示,下同),呈酸性的有 (写出所有化合物)。
(5)元素B、E的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有 (写出其中两种物质的化学式)。
向含NaBr和NaI的溶液中,通入Cl2,充分反应后将所得的溶液蒸干、灼烧,将得到的固体冷却后称量。称量固体的质量与通入Cl2的体积关系如图所示:则原混合液中NaI的物质的量为
A.52.5g B.60g C.45g D.37.5g
有一种新颖的固体氧化物型燃料电池(SOFC),该电池工作时,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在高温熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料说法正确的是
A.在熔融电解质中,O2-由负极移向正极
B.电池的总反应是:2C4H10 + 13O2 8CO2 + 10H2O
C.通入空气的一极是正极,电极反应为:O2 - 4e- = 2O2-
D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10 + 26e- + 13O2-= 4CO2 + 5H2O