原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素,X、W原子的最外层电子数与其电子层 数相等:Y能分别与X、Z形成原子个数比为1:3的化合物,常温下YX3是一种刺激性气味 的气体。下列说法正确的是
A.原子半径:Z<Y<W,而离子半径:W<Y<Z
B.W的氯化物水溶液中滴加过量Z与钠形成的饱和溶液,可生成W配合物
C.由X、Y、Z组成盐的水溶液呈酸性,则溶液中该盐阳离子浓度大于酸根离子浓度
D.已知YX3沸点远高于YZ3,则Y—X键的键能高于Y—Z键
下列关于实验原理或操作的叙述中,不正确的是
A.判断皂化反应是否完全,可取反应后的混合液滴入热水中
B.减压过滤不宜过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀
C.制备硫酸亚铁铵晶体,需加热至大量晶体析出并剩余少量液体即停止加热
D.易燃试剂与强氧化性试剂需分开放置,并远离火源;金属着火时.可用细沙覆盖灭火
下列说法正确的是
A. 2013年4月,国家药监局批准抗H7N9流感的新药帕拉米韦(结构如图) 上市,该药品分子中含有氨基、羧基、羟基、醛基等官能团
B.液化石油气、汽油、沥青和石蜡的主要成分都是碳氢化合物
C.工业上均用电解熔融金属氯化物的方法来冶炼金属Na、Mg、Al
D.铜氨纤维、聚酯纤维、醋酸纤维和硝化纤维都可由纤维素制得,均属于有机高分子材料
卡托普利(E)是用于治疗各种原发性高血压的药物,合成路线如下:
已知:在有机反应中,反应物相同而条件不同可得到不同的主产物。下式中R代表烃基,副产物均已略去。
请回答下列问题:
(1)A的结构简式是 ,B中官能团的名称是 ,B→C的反应类型是 。
(2)C→D转化的另一产物是HCl,则试剂X的分子式 。
(3))D在NaOH醇溶液中发生消去反应,经酸化后的产物Y有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的物质Y的同分异构体的结构简式 、 。
a.红外光谱显示分子中含有苯环,苯环上有四个取代基且不含甲基
b.核磁共振氢谱显示分子内有6种不同环境的氢原子
c.能与NaOH溶液以物质的量之比1∶1完全反应
(4)请写出以A为原料,制备高分子化合物H()的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
CH3CH2OHCH2=CH2CH2Br −CH2Br
草酸是一种重要的试剂。下面是利用草酸探究浓度对反应速率影响的实验。
(1)为证明浓度对反应速率的影响,曾有教科书《化学反应原理》设计了如下实验:取两支试管,各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液,分别向其中加入0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液2mL,记录溶液褪色所需时间。
实验中发生反应的离子方程式为: ;
预期现象是:
①溶液的颜色由 色变为 色,
②其中加入 mol·L-1H2C2O4的那支试管中的溶液先变色。
然而实验结果并不尽如人意。实验过程颜色复杂,且褪色先缓慢,后逐渐加快;最大的问题是草酸浓度大,反应速率却更慢。
本实验能否作为课堂实验研究浓度对化学反应速率的影响?适宜的条件是怎样的?某校一研究小组对此进行了探究。下面是他们的实验报告的一部分:
表1 试验安排及结果
实验 编号 |
A(KMnO4溶液浓度/mol·L-1) |
B(草酸溶液浓度/mol·L-1) |
C(硫酸溶液浓度/mol·L-1) |
褪色时间/s |
1 |
3 |
3 |
1 |
336 |
2 |
1 |
2 |
3 |
82 |
3 |
3 |
1 |
3 |
76 |
4 |
1 |
3 |
2 |
133 |
5 |
2 |
3 |
3 |
102 |
6 |
3 |
2 |
2 |
156 |
7 |
2 |
2 |
1 |
300 |
8 |
2 |
1 |
2 |
115 |
9 |
1 |
1 |
1 |
200 |
应用SPSS16.0对正交试验结果进行方差分析,结果如下表
表2 各因素水平的数据处理结果
|
A(KMnO4溶液) |
B(草酸溶液) |
C(硫酸溶液) |
||||||
浓度/mol·L-1 |
0.005 |
0.010 |
0.015 |
0.1 |
0.5 |
0.9 |
6 |
12 |
18 |
平均褪色时间/s |
138.3 |
172.3 |
189.3 |
130.3 |
179.3 |
190.3 |
278.7 |
134.7 |
86.7 |
(2)由表2可知,三因素中, 的浓度(选填“A、B或C”,下空同)对反应速率影响显著,而 的浓度对反应速率的影响不显著。
(3)由表2可知,当高锰酸钾浓度为 mol·L-1、草酸浓度为 mol·L-1时,反应最快。即因素A、B的较适宜实验条件得以确定。
根据以上实验结果,该小组同学继续探究硫酸的浓度是怎样影响本反应速率的,测得如下实验结果:
表3 不同硫酸浓度下的褪色时间
c(H2SO4)/mol·L-1 |
18 |
16 |
14 |
12 |
10 |
8 |
6 |
褪色时间/s |
67 |
83 |
90 |
103 |
129 |
146 |
200 |
(4)根据课堂实验的合适时间,可选溶液的褪色时间约为1分钟和2分钟的两份溶液,即此时硫酸的浓度为 mol·L-1和 mol·L-1,这也有利于观察这两个反应速率的差异。
结论:草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应,可作为课堂实验探究浓度对反应速率的影响。
工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
请回答下列问题:
(1)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量,对反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1的影响。实验结果如图所示:(图中T表示温度,n表示物质的量)
①图像中T2和T1的关系是:T2 T1(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)。
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,N2的转化率最高的是 (填字母)。
③要使反应后氨的百分含量最大,则在起始体系中原料投料比n(H2)/n(N2) 3(填 “>”、“<”、“=”或“无法确定”)。若容器容积恒为1 L,起始状态n(H2)=3 mol,反应达到平衡时H2的转化率为60%,则此条件下(T2),反应的平衡常数K= 。(结果保留小数点后两位)
(2)已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
今有17 g氨气,假设其经催化氧化完全反应,生成一氧化氮气体和水蒸气,则该过程中所放出的热量为 kJ。
(3)在装置②中,NH3和O2从145℃就开始下列反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如下图所示):
温度较低时生成 为主,温度高于900℃时,NO产率下降的可能原因是 。