(15分)H是一种新型香料的主要成分之一,其结构中含有三个六元环。H的合成路线如下(部分产物和部分反应条件略去):
①
②B中核磁共振氢谱图显示分子中有6种不同环境的氢原子。
③D和G是同系物
请回答下列问题:
(1)用系统命名法命名(CH3)2C=CH2 : 。
(2)A→B反应过程中涉及的反应类型有 。
(3)写出D分子中含有的官能团名称: 。
(4)写出生成F与足量氢氧化钠溶液在加热条件下反应的化学方程式 。
(5)写出E在铜催化下与O2反应的化学方程式: 。
(6)同时满足下列条件:①与FeCl3溶液发生显色反应;②能发生水解反应;③苯环上有两个取代基的G的同分异构体有 种(不包括立体异构),其中核磁共振氢谱为5组峰的为 (写结构简式)。
(12分)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)在煤的气化反应器中发生如下几种反应:
C(s)十H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1= +131kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2= —394kJ/mol
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H3= —283kJ/mol
则CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)△H=
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),得到如下三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 反应达平衡时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 5 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
①实验l中以 CO2表示的反应速率为 。
②在900℃时,此反应的平衡常数K=
③若其它条件不变向实验2的平衡混合物中再加入0.4 mol H2O和0.4 mol CO2,达到新平衡时CO的转化率将 (变大、变小、不变)
(3)将标准状况下224mLCO2通入200mL 0.1 mol/L KOH溶液中,充分反应后得到溶液X,若不考虑溶液体积的变化,下列有关X的叙述不正确的是
A、c(OH-)=c(H+)+ c(HCO3—)+ 2c(H2CO3)
B、该溶液中,c(K+) > c(CO32—) > c(OH-) > c(HCO3—)> c(H+)
C、该溶液中,水电离出的c(OH-)大于水电离出的c(H+)
(4)以CO和O2为原料,用KOH作电解质组成燃料电池,则该电池负极的反应式为 。
若将该电池作电源,以石墨为电极电解硫酸铜溶液,当产生时0.64gCu,理论上至少需要消耗标况下的CO气体 mL
(13分)铬酸铅俗称铬黄,不溶于水。广泛用于涂料、油墨、漆布、塑料和文教用品等工业。实验室模拟工业上用铬污泥(含有Cr2O3、Fe2O3、Al2O3、SiO2等)制备铬黄的工艺流程如下:
(1)操作a的名称为 。
(2)在浸取过程中浓盐酸与Fe2O3的离子方程式 。
(3)写出加入30%H2O2过程中发生的离子反应方程式: 。
(4)加入Pb(NO3)2沉淀CrO42-时,检验沉淀是否完全的方法是 。
(5)在废液中加入10%明矾溶液发生反应的离子方程式为 。
(6)由于+6价铬的强氧化性,其毒性是+3价铬毒性的100倍.因此,必须对含铬的废水进行处理,将含Cr2O72-的酸性废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解。阳极区生成的Fe2+和Cr2O72-发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH-结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去。
①请分析电解过程中溶液pH不断上升的原因 。
②当电路中通过3mol电子时,理论上可还原的Cr2O72-的物质的量为 mol。
(15分)材料科学是近年来与化学有关的科学研究热点。某新型无机非金属材料K由两种非金属元素组成。它是一种超硬物质,具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特征。它是以中学化学中常见物质为原料来生产的。下图虚线框内的其它转化是为探究C的组成而设。G、F、H均为难溶于水的白色固体;图中C、H、K均为含A元素。其余物质均为中学化学中常见物质。
请回答下列问题:
(1)实验室通常用MnO2制取气体B,发生该反应的化学方程式为 ,为防止气体B污染环境通常
用 (填化学式)溶液吸收,反应的离子方程式为
(2)化合物H与碳混合加强热可制得单质A,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为
(3)写出反应③的化学方程式3D==K+8X↑,K的化学式为 ,X的化学式为 。
(4)K抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,K与氢氟酸反应生成一种气体和一种盐,此盐中存在的化学键类型有 。
(5)写出反应②的化学方程式 。
某溶液中可能含有OH-,CO32-,AlO2-,SiO32-,SO42-,K+,Na+,Fe3+,Mg2+,Al3+等离子,当向溶液中逐滴加入一定物质的量的盐酸时,生成沉淀物质的量与加入盐酸体积的关系如图所示。下列判断正确的是
A.原溶液中一定含有Na2SO4
B.原溶液中一定含有的阴离子是OH-,CO32-,SiO32-,AlO2-
C.反应后形成的溶液溶质为NaCl
D.原溶液中含有CO32-与AlO2-的物质的量比为1:2
将7.8g镁铝合金完全溶于适量的稀硫酸,产生标准状况下的气体8.96L,在所得溶液中加入足量的稀氨水,过滤,洗涤,将滤渣充分灼烧所得固体质量为
A.14.2g B.21.4g C.5.8g D.4g