(15分)对叔丁基苯酚工业用途广泛,可用于生产油溶性酚醛树脂、稳定剂和香料等。实验室以苯酚、叔丁基氯[(CH3)3CCl]等为原料制备对叔丁基苯酚。实验步骤如下:反应物和产物的相关数据列表如下:
步骤l:组装仪器,用量筒量取2.2 mL叔丁基氯(过量),称取1.6 g苯酚,搅拌使苯酚完全溶解,并装入滴液漏斗。
步骤2:向X中加入少量无水AlCl3固体作催化剂,打开滴液漏斗旋塞,迅速有气体放出。
步骤3:反应缓和后,向X中加入8 mL水和1 mL浓盐酸,即有白色固体析出。
步骤4:抽滤得到白色固体,洗涤,得到粗产物,用石油醚重结晶,得对叔丁基苯酚1.8 g。
(1)仪器X的名称为 。
(2)步骤2中发生主要反应的化学方程式为 。该反应过于激烈,放出大量热,常使实验的产率降低,可能的原因是 。
(3)图中倒扣漏斗的作用是 。苯酚有腐蚀性,能使蛋白质变性,若其溶液沾到皮肤上可用 洗涤。
(4)在取用苯酚时发现苯酚冻结在试剂瓶中,可采取的措施为____ 。
(5)下列仪器在使用前必须检查是否漏液的是 (填选项字母)。
A.量筒
B.容量瓶
C.滴定管
D.分液漏斗
E.长颈漏斗
(6)本实验中,对叔丁基苯酚的产率为 。(请保留三位有效数字)
(14分)节能减排是当下环境保护的重点。
(1)将CO和气态水通入一个体积固定的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),△H<0
800℃,在2L恒容密闭容器中,起始时按照下表数据进行投料,达到平衡状态,K=1.0。
①从起始经过5 min达到化学平衡时,用生成物CO2表示该反应的反应速率v(CO2)= ;平衡时,容器中CO的转化率为 。
②下图表示上述反应在tl时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况。则t2时刻发生改变的条件可能是 。(写出一条)
(2)汽车尾气中的一氧化碳是大气污染物,可通过反应:
CO(g)+l/2O2(g)CO2(g)降低其浓度。
①某温度下,在两个容器中进行上述反应,容器中各物质的起始浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请在表中的空格处填写“>"“<”或“="。
②相同温度下,某汽车尾气中CO、CO2的浓度分别为l.0×10-5mol/L和1.0×l0-4mol/L。若在汽车的排气管上增加一个补燃器,不断补充O2并使其浓度保持为1.0×l0-4mol/L,则最终尾气中CO的浓度为 mol/L(请保留两位有效数字)。
(3)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其KSp=2.8×l0-9。现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×l0-4mol/L,则生成CaCO3沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 mol/L。
(14分)镁是海水中含量较多的金属,镁合金及其镁的化合物用途非常广泛。
(1)Mg2Ni是一种储氢合金,已知:
Mg(s)+H2(g)=MgH2(S) △H1=- 74.5kJ·mol-1
Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s) △H2=- 64.4kJ·mol-l
则:Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s)的△H3= .
(2)某科研小组用水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)制备金属镁工艺的关键流程如下:
科研小组将MgCl2·6H2O在氩气气氛中进行热重分析,结果如下图(TG表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。
①图中AB线段为“一段脱水”,试确定B点对应固体物质的化学式____ ;图中BC线段为“二段脱水”,在实验中通入H2和Cl2燃烧产物的目的是 。
②该工艺中,可以循环使用的物质有___ 。
(3)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂,其中镁的化合价是 ,该化合物水解时生成甲烷、氯化镁和氢氧化镁,请写出该反应的化学方程式 。
(4)储氢材料Mg(AIH4)2在110~200℃的反应为:Mg(AIH4)2=MgH2+2Al+3H2↑;每转移3 mol电子生成Al的质量为____ 。
(5)“镁一次氯酸盐”燃料电池的装置如右图所示,该电池的正极反应式为 。
短周期四种元素离子W2+、X-、Y2-、Z+的电子层结构相同。下列说法正确的是
A.原子序数:W>Z>X>Y
B.离子半径:r(W2+)>r(X一)>r(Y2-)>r(Z+)
C.Y的气态氢化物比X的气态氢化物稳定
D.氢氧化物碱性强弱:W(OH)2>ZOH
下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
设NA为阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是
A.足量铁在氯气中反应,l mol铁失去的电子数为2 NA
B.标准状况下22.4 L H2中含中子数为2 NA
C.1 L Imol/L的盐酸溶液中,所含氯化氢分子数为NA
D.常温下46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NA