【化学一有机化学基础 】(15分)
已知:(R、R'可表示烃基或官能团)
A可发生如下转化(方框内物质均为有机物,部分无机产物已略去):
请回答:
(1)F的蒸气密度是相同条件下H2密度的31倍,且分子中无甲基。已知1 mol F与足量金属钠作用产生H2 22.4 L(标准状况),则F的分子式是________,名称是________。
(2)G与F的相对分子质量之差为4,则G具有的性质是________(填字母)。
a.可与银氨溶液反应
b.可与乙酸发生酯化反应
c.可与氢气发生加成反应
d.1 mol G最多可与2 mol新制Cu(OH)2发生反应
(3)D能与NaHCO3溶液发生反应,且两分子D可以反应得到含有六元环的酯类化合物,E可使溴的四氯化碳溶液褪色,则D→E的化学方程式是 ,该反应类型是____ ____反应。
(4)H与B互为同分异构体,且所含官能团与B相同,则H的结构简式可能是:________、 。
(5)A转化为B和F的化学方程式是 。
选考题[化学—选修2:化学与技术](15分)
硫酸是工业生产中最为重要的产品之一,在化学工业的很多领域都要用到浓硫酸。
(1)在硫酸工业生产中,我国采用黄铁矿为原料生产SO2,反应的化学方程式为: ,该反应在 中进行(填仪器名称)。
(2)为了有利于SO2转化为SO3,且能充分利用热能,采用了多层催化剂且有热交换器的 (填仪器名称)中进行反应。在如图所示的装置中,C处流出的气体有 ;SO3进入 (填仪器名称)用 吸收,得到浓硫酸或发烟硫酸。
(3)实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关,请根据下表信息,
结合工业生产实际,选择最合适的生产条件是 。
(4)现在欲提高SO2的反应速率和转化率,下列措施可行的是 。
A、向装置中通入氮气且保持体积不变
B、向装置中通入氧气且保持体积不变
C、添加更多的催化剂
D、降低温度,及时转移SO3
(5)由吸收塔排出的尾气中有SO2的含量如果超过500μL/ L,就要加以处理后才能排出,处理方法之一是用氨水洗涤烟气脱硫,用方程式表示氨水洗涤吸收塔排除的尾气的化学方程式 。
(15分)为了探究H2O2、H2SO3和Br2氧化性的相对强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去)。请回答下列问题:
(1)仪器A的名称_________,其作用是___________。
(2)用仪器B滴加液体并不需要打开玻璃塞c,原因是____________________________。
(3)实验记录如下(请补全空白):
步骤 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
Ⅰ | 打开活塞a,逐滴加入H2SO3溶液至过量 | ________________ | __________________________ |
Ⅱ | 向步骤Ⅰ所得溶液中逐滴加入H2O2溶液 | 刚开始溶液颜色无明显变化,继续滴加,溶液变为橙黄色 | __________________________ |
(4)步骤Ⅱ中,开始时颜色无明显变化的原因是(写出一条)_______________________,
步骤Ⅰ中反应的离子方程式_________________________________________________,
步骤Ⅱ中主要反应的离子方程式_____________________________________________。
(14分)二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质,节能减排,高效利用能源,能够减少二氧化碳的排放。
1.在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中,通入2 molCO2和3mol H2,发生的反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),△H=-akJ·mol-1(a>0), 测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①能说明该反应已达平衡状态的是________。
A.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1.2mol H2,同时生成0.4molH2O
D.反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1,且保持不变
②下列措施中能使增大的是________(选填编号)。
A.升高温度
B.恒温恒容下充入He(g)
C.将H2O(g)从体系中分离
D.恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2
③计算该温度下此反应的平衡常数K=_________。若改变条件 (填选项),可使K=1。
A.增大压强 B.增大反应物浓度 C.降低温度 D.升高温度 E.加入催化剂
(2)某甲醇燃料电池原理如图1所示。
①M区发生反应的电极反应式为______________________ _________。
②用上述电池做电源,用图2装置电解饱和食盐水(电极均为惰性电极),则该电解反应的总反应的离子方程式为: 。假设溶液体积为300mL,当溶液的pH值变为13时(在常温下测定),理论上消耗甲醇的质量为______________(忽略溶液体积变化)。
(3)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:
已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-a kJ·mol-1;
CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=-b kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-c kJ·mol-1;
H2O(g)=H2O(l) △H=-d kJ·mol-1,
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为:________________________ _________。
(14分)甲、乙两同学欲分别完成“钠与氯气反应”的实验。
Ⅰ.甲同学的方案为:取一块绿豆大的金属钠(除去氧化层),用滤纸吸净煤油,放在石棉网上,用酒精灯微热。待钠熔成球状时,将盛有氯气的集气瓶抽去玻璃片后倒扣在钠的上方(装置如图Ⅰ)。该方案的不足之处有 。
Ⅱ.乙同学所采用的装置如图Ⅱ,回答下列问题:
(1)按图Ⅱ组装仪器、添加药品,实验开始后,先将浓盐酸挤入试管,试管中发生反应的离子方程式为 ;待整套装置中 后,点燃酒精灯。
(2)点燃酒精灯后,玻璃管中出现的现象是 。
(3)乙同学欲将虚框内装置改为图Ⅲ所示装置,并测量多余气体的体积。
①为提高测量的准确性,图Ⅲ量气管装置中的液体可用 ;收集完气体后并读数,读数前应进行的操作是冷却至室温并 。
②若未冷却至室温立即按上述操作读数,则会导致所测气体的体积__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
③如果开始读数时操作正确,最后读数时俯视右边量气管液面,会导致所测气体的体积__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
实验是化学研究的基础。下列关于各实验装置的叙述正确的是
A.装置③可用于收集H2、CO2、Cl2、NH3等气体
B.装置②可用于吸收NH3或HCl气体,并防止倒吸
C.装置①常用于分离互不相溶的液体混合物
D.装置④可用于干燥、收集氯化氢,并吸收多余的氯化氢