[化学 ― 选修 5 :有机化学基础](15分)呋喃酚是生产呋喃丹、好安威等农药的主要中间体,是高附加值的精细化工产品。一种以邻氯苯酚(A)为主要原料合成呋喃酚(F)的流程如下:
回答下列问题:
(1)A 物质核磁共振氢谱共有 个峰,④的反应类型是 ,C和D中含有的相同官能团的名称是 。
(2)下列试剂中,能和D反应的有 (填标号)。
A.溴水 B.酸性K2Cr2O7溶液 C.FeC12溶液 D.纯碱溶液
(3)写出反应①的化学方程式是 (有机物用结构简式表示,下同)。
(4)有机物B可由异丁烷经三步反应合成:
条件a为 ,Y生成B的化学方程式为 ;
(5)呋喃酚的同分异构体很多,写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式
①苯环上的一氯代物只有一种
②能发生银镜反应的芳香酯
[化学 ― 选修 2 :化学与技术](15分)一种将废水(含Ca2+、Mg2+、CN-及悬浮物)通过净化、杀菌消毒生产自来水的流程示意图如下:
(1)絮凝剂除去悬浮物质时发生物理变化和化学变化,下列既发生物理变化又发生化学变化的是 (填标号)。
A.蒸馏 B.煤干馏 C.风化 D.分馏
(2)绿矾是常用的絮凝剂,它在水中最终生成 (填化学式)沉淀,下列物质中也可以作为絮凝剂的有 (填标号)。
A.NH4Cl B.食盐 C.明矾 D.CH3COONa
若用FeCl3作絮凝剂,实践中发现废水中的c(HCO-3)越大,净水效果越好,原因是 。
(3)加沉淀剂是为了除去Ca2+、Mg2+,若加入生石灰和纯碱作沉淀剂,试剂添加时先加 后加 ,理由是 。此时Ca2+、Mg2+离子分别形成 、 (填化学式)而沉淀下来。
(4)向滤液2中通人Cl2的作用有两种:一是利用生成的 (填名称)具有强氧化性能杀死水中的病菌;二是将CN-氧化成CO2和N2,从而消除CN-的毒性,若参加反应的C12与CN-的物质的量之比为5: 2,则该反应的离子方程式是 。
(15分)甲醇是基本有机化工原料。甲醇及其可制得产品的沸点如下。
(1)在425℃、A12O3作催化剂,甲醇与氨气反应可以制得二甲胺。二甲胺显弱碱性,与盐酸反应生成(CH3)2NH2Cl ,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
(2)甲醇合成二甲基甲酰胺的化学方程式为:
若该反应在常温下能自发进行,则△H 0 (填“ > ”、“ < ”或“ = " )。
(3)甲醇制甲醚的化学方程式为:2CH3OHCH3OCH3+H2O △H。一定温度下,在三个体积均为1.0L 的恒容密闭容器中发生该反应。
①x/y= 。
②已知387℃时该反应的化学平衡常数K=4。若起始时向容器I中充入0.1 mol CH3OH、0.15 mol CH3OCH3和0.10 mol H2O,则反应将向 (填“正”或“逆”)反应方向进行。
③容器Ⅱ中反应达到平衡后,若要进一步提高甲醚的产率,可以采取的措施为 。
(4)以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯工作原理如下图所示。
电源负极为 (填“A”或“B"),写出阳极的电极反应式 。
若参加反应的O2为 1.12m 3(标准状况),则制得碳酸二甲酯的质量为 kg。
(14分)某兴趣小组对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀(可能含有CuO、CuS、Cu2S,其中CuS和Cu2S不溶于稀盐酸、稀硫酸)进行探究,实验步骤如下:
Ⅰ.将光亮铜丝插人浓硫酸,加热;
Ⅱ.待产生大量黑色沉淀和气体时,抽出铜丝,停止加热;
Ⅲ.冷却后,从反应后的混合物中分离出黑色沉淀,洗净、干燥备用。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅱ产生气体的化学式为 。
(2)向含微量 Cu2+试液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液,能产生红褐色沉淀。现将少量黑色沉淀放入稀硫酸中,充分振荡以后,再滴加K4[Fe(CN)6]溶液,未见红褐色沉淀,由此所得结论是 。
(3)为证明黑色沉淀含有铜的硫化物,进行如下实验:
(4)CuS固体能溶于热的浓硫酸,请用有关平衡移动原理加以解释: 。
(5)为测定黑色沉淀中Cu2S 的百分含量,取0.2g 步骤Ⅰ所得黑色沉淀,在酸性溶液中用 40.0 mL 0.075 mol/L KMnO4溶液处理,发生反应如下:
反应后煮沸溶液,赶尽SO2,过量的高锰酸钾溶液恰好与35.0 mL 0.1 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2 溶液反应完全。则混合物中Cu2S 的质量分数为 。
(14分)铬(Cr)是周期表中VIB族元素,化合价可以是 0 ~+6 的整数价态。回答下列问题:
(1)某铬化合物的化学式为 Na3CrO8,其阴离子结构可表示为,则Cr的化合价为 。
(2)在如图装置中,观察到Cu电极上产生大量的无色气泡,Cr电极周围出现天蓝色(Cr2+) ,而后又变成绿色 (Cr3+)。该电池总反应的过程表示为: ,2Cr2++2H+= 2Cr3++ H2。左侧烧杯溶液中c(Cl-) (填“增大”,“减小”或“不变”)。
(3)已知Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10, Ksp(PbCrO4)= 2.8×10-13, Ksp(Ag2CrO4)= 2.0×10-12。某溶液中含有Ba2+、Pb2+、Ag+,浓度均为0.01 mol/L ,向该溶液中逐滴入 0.01 mol/L Na2CrO4溶液时,三种阳离子产生沉淀的先后顺序为 。
(4)在溶液中存在如下平衡:
则反应的平衡常数K= 。
(5)CrO2-4呈四面体构型,结构为。CrO2-7由两个CrO2-4四面体组成,这两个CrO2-4四面体通过共用一个顶角氧原子彼连,结构为。则由n(n>1)个CrO2-4通过角顶氧原子连续的链式结构的化学式为 。
(6)CrO3是H2CrO4的酸酐,受热易分解。把一定量的 CrO3加热至790K时,残留固体的质量为原固体质量 76%。写出 CrO3受热分解化学方程式: 。
实验室用含有杂质(FeO、 Fe2O3)的废CuO制备胆矾晶体,经历了下列过程(已知 Fe3+在 Ph=5时沉淀完全)。其中分析错误的是
A.步骤②发生的主要反应为:2Fe2+ +H2O2 +2H+ = 2Fe3+ + 2H2O
B.步骤②可用氯水、硝酸等强氧化剂代替 H2O2
C.步骤③用 CuCO3代替CuO也可调节溶液的pH
D.步骤⑤的操作为:向漏斗中加人少量冷的蒸馏水至浸没晶体,待水自然流下,重复操作 2 ~ 3次