某芳香族化合物H(C11H12O4)是有机合成工业的一种重要的中间产物,其合成路线如下。已知2molC分子可缩合生成1mol六元环化合物分子。F常温下是气体,水溶液具有很好的防腐杀菌效果,且能与新制氢氧化铜反应。请回答下列问题:
(1)F的电子式为 , A的结构简式
(2)B转化为C的条件是
A.水解、酸化、氧化、还原 B.氧化、水解、酸化、还原
C.水解、酸化、还原、氧化 D.氧化、酸化、水解、还原
(3)以C为原料可合成可降解塑料,试写出其化学方程式
(4)H与氢氧化钠溶液反应的化学方程式
(5)H的同分异构体有多种,请写出符合下列条件的同分异构体的结构简式 。(写一种即可)
①苯环上只有两个取代基,苯环上的一氯取代物只有两种
②1mol的H与足量的NaHCO3溶液反应,生成2molCO2
如下图所示,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将乙针筒内的物质缓缓地压到甲针筒内,进行下表所列的不同实验(气体体积在常温常压下测定)。
实验序号 |
甲针筒内物质 |
乙针筒内物质 |
甲针筒的现象 |
1 |
40 mL HCl |
40 mL NH3 |
产生白烟 |
2 |
40 mL Cl2 |
10mL 水 |
剩余气体为20mL |
3 |
30 mL NO |
15 mL O2 |
|
4 |
20 mL AlCl3溶液 |
10 mL NaOH溶液 |
生成白色沉淀,后消失 |
(1)如果实验1甲针筒内改装30 mL Cl2 ,乙针筒内仍为40 mL NH3,实验时,甲针筒内也有白烟产生。写出有关反应的化学方程式 。
(2)由实验2可知,常温常压下氯气在水中的溶解度为 。
(3)实验3 反应后甲针筒内气体的体积为 。
(4)实验4中,AlCl3溶液浓度为0.1mol/L,如果最后白色沉淀全部消失,则NaOH溶液浓度至少为 mol/L。
(5)将上述装置做以下改进:在甲、乙针筒之间连接一段硬质玻璃管,如下图。在A处装一种浅黄色的粉末,乙针筒内是一种常见的气体,甲针筒无气体。将乙针筒内气体压入甲针筒内,发现气体体积是原来的一半。A处的物质是 ,甲针筒内的气体为 。
(6)有学生用上述改进后的装置测定空气中氧气的体积分数(加热用酒精灯未画出)。乙针筒内装有50 mL空气。实验时,用酒精灯对A处物质进行加热,经反复慢慢推拉两针筒的活塞,反应完毕,恢复至室温,测得剩余气体为40.5mL。
①A处的物质是 (选填编号)。
a.碳粉 b.二氧化锰 c.铜粉 d.氧化铜
②已知空气中氧气的体积分数为0.2,则该实验的相对误差为 。
下表是四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g水):
|
NaNO3 |
KNO3 |
NaCl |
KCl |
10℃ |
80.5 |
21.2 |
35.7 |
31.0 |
100℃ |
175 |
246 |
39.1 |
56.6 |
(假设:盐类共存时不影响各自的溶解度,分离晶体时,溶剂的损耗忽略不计)
某同学设计用物质的量之比为1∶1的硝酸钠和氯化钾为原料,加入一定量的水制取硝酸钾的实验,其流程如下图所示:
(1)在①和②的实验过程中,需要控制的关键的实验条件是______________________,在上述晶体中,______(填“A”或“C”)应为硝酸钾晶体。
(2)在①的实验过程中,需要进行的操作依次是________________、________________、_____________。
(3)粗产品中可能含有杂质离子_______________________,检验其中一种离子的方法是________________________________________________________________________。
(4)为了洗涤所得的硝酸钾晶体,下列溶剂可用作洗涤剂的是___________(填编号)。
a.热水 b.冰水 c.95%的酒精 d.四氯化碳
(5)如取34.0g硝酸钠和29.8g氯化钾,加入70g水,在100℃蒸发掉50g水,维持该温度,过滤,析出晶体的质量为_______________。
工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)+Q
(1)能判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)________。
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等 B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(2)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
①由表中数据判断该反应Q________(填“>”、“=”或“<”)0;
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2 mol/L,则CO的转化率为________,此时的温度为________。
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是________。
a.升温;b.加入催化剂;c.增加CO的浓度;d.加入H2加压;e.加入惰性气体加压;f.分离出甲醇
(4)寻找合适的催化剂来改善上述合成甲醇的条件一直是研究课题。现分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件均相同):
①X在T1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在T2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z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并简述理由:___________________________________________________。
铁盐、亚铁盐是实验室常用的药品。根据题意完成下列填空:
(1)若向硫酸亚铁溶液中滴加稀硝酸,可以看到溶液逐渐变黄。为检验最后溶液中是否还有亚铁离子剩余,可以_____________________________________________;向已酸化的FeCl3溶液中逐滴加入Na2S溶液,有浅黄色沉淀生成,溶液逐渐变为浅绿色。写出该反应的离子方程式 。
(2)向FeSO4溶液中加几滴硫氰化钾溶液,无现象,再滴加H2O2,溶液变红,继续滴加H2O2,红色逐渐褪去,且有气泡产生。呈红色的物质是 (写化学式)。
已知:11H2O2+2SCN—→2SO42—+2CO2↑+ N2↑+10H2O +2H+ 若生成1mol N2,H2O2和SCN—的反应中转移电子物质的量是 mol。
(3)由以上实验,推断Fe2+、S2—和SCN—的还原性强弱 (按从强到弱顺序排列)。
(4)向FeCl3溶液中加入KOH溶液至过量,微热,再通入Cl2,可观察到溶液呈紫色(高铁酸钾:K2FeO4)。写出此过程的离子方程式、配平并标出电子转移的数目和方向 。
J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如下表;J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等
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J |
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R |
M的气态原子逐个失去1~ 4个电子所需能量(电离能)如下表所示,
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I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
…… |
电离能(kJ/mol) |
578 |
1817 |
2745 |
11578 |
…… |
(1)M的电子排布式为________;元素T在周期表中的位置为________。
(2)J和氢能形成多种化合物,其中分子成直线型的,且相对分子质量最小的物质的结构式为________。
(3)M和T形成的化合物在潮湿的空气中冒白雾,反应的化学方程式为_________________。
(4)由J、R形成的液态化合物JR2 0.2 mol在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298 K时放出热量215 kJ。该反应的热化学方程式为________。
(5)能源材料已成为当今科学研究的热点。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。继C60后,科学家又合成了Si60、N60,下列有关说法正确的是_______(填序号)。
a. C60、Si60、N60都属于新型化合物
b. C60、Si60、N60互为同分异构体
c. 已知N60结构与C60相似,由于N-N键能小于N≡N,故N60的稳定性弱于N2
d. 已知金刚石中C-C键长154pm,C60中C-C键长145~140pm,故C60熔点高于金刚石