(12分)正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如右装置合成正丁醛。发生的反应如下:
。反应物和产物的相关数据列表如下:
| 沸点/℃ | 密度/g·cm-3 | 水中溶解性 |
正丁醇 | 117.2 | 0.8109 | 微溶 |
正丁醛 | 75.7 | 0.8017 | 微溶 |
实验步骤如下:
将Na2Cr2O7溶液与浓硫酸混合液放置在B中。在A中加入正丁醇和几粒沸石,加热,保持反应温度为90~95℃,在E中收集90℃以上的馏分。
将馏出物倒入分液漏斗中,除去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75~77℃馏分。
回答下列问题:
(1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由 。
(2)上述装置图中,B仪器的名称是 ,D仪器的名称是 。
(3)温度计的作用分别是C1 ;C2 。
(4)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中水在 层(填“上”或“下”)。
(5)反应温度应保持在90~95℃,其原因是 。
(14 分)CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L密闭容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,发生如下反应:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表:
物质 | CH4 | CO2 | CO | H2 |
体积分数 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
①此温度下该反应的平衡常数K= 。
②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3 kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H=2.8 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0 kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) 的△H= ;
③在不同温度下催化剂的催化效率与CO的生成速率如右图所示。t1~t2℃时,温度升高而CO的生成速率降低的原因是 ;
(∆代表CO的生成速率,■代表催化剂的催化效率)
④为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是 ;
⑤若再向容器中同时充入2.0 mol CO2、6.0 mol CH4、4.0 molCO 和8.0 molH2,则上述平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(2)以CO2为原料可以合成多种物质。
①可降解二氧化碳聚合物是由CO2加聚而成,写出其结构简式: ;
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解,CO2在铜电极上可转化为甲烷,该电极反应方程式为 。
(8分)取0.1 mol/L HA溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计),测得混合溶液的pH=8。试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因是 (用离子方程式表示)。
(2)混合溶液中由水电离出的c(H+) 0.1 mol/L NaOH溶液中由水电离出的c(H+) (填“>”、“<”或“=”)。
(3)已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH 7(填“>”、“<”或“=”)。
(4)有相同温度下相同浓度的四种盐溶液:A.NH4HCO3;B.NH4A;C.(NH4)2SO4;D.NH4Cl,按pH由大到小的顺序排列 (填序号)。
(8分)在某有机物A的分子其结构简式如右图,请回答
(1)写出有机物A中官能团的名称:_______________。
(2)A跟足量NaOH溶液反应的化学方程式是:________________。
(3)两分子的A以羧基和酚羟基分子间成环的结构简式为 。
(4)以A为单体利用羧基和醇羟基形成高分子缩聚产物的方程式为 。
25℃时,0.1 mol Na2CO3与盐酸混合所得的一组体积为1 L的溶液,溶液中部分微粒与pH 的关系如右图所示。下列有关溶液中离子浓度关系叙述正确的是( )
A.W点所示的溶液中:c(Na+)+ c(H+)=2c(CO32-)+ c(OH-)+ c(Cl-)
B.pH=4的溶液中:c(H2CO3)+ c(HCO3-)+ c(CO32-)<0.1 mol·L-1
C.pH=8的溶液中:c(H+)+ c(H2CO3)+ c(HCO3-)=c(OH-)+c(Cl-)
D.pH=11的溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H2CO3)
25℃时,有关弱酸的电离平衡常数如下,下列有关说法正确的是 ( )
弱酸化学式 | CH3COOH | HCN | H2CO3 |
电离平衡常数(25℃) | 1.8×10-5 | 4.9×10-10 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 |
A.等物质的量浓度的各溶液pH关系为pH(CH3COONa)>pH(Na2CO3)>pH(NaCN)
B.a mol·L-1HCN溶液与b mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中c(Na+)>c(CN-),则a一定小于b
C.向0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加入水,则溶液的导电性、醋酸的电离程度、pH均先增大后减小
D.NaHCO3和Na2CO3混合溶液中,一定存在 c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)