【化学选修5】M是一种重要材料的中间体,结构简式为:。合成M的一种途径如下:
A~F分别代表一种有机化合物,合成路线中的部分产物及反应条件已略去。
已知:①Y的核磁共振氢谱只有1种峰;
②RCH=CH2 RCH2CH2OH;
③两个羟基连接在同一个碳原子上不稳定,易脱水。请回答下列问题:
(1)D中官能团的名称是 ,Y的结构简式是 。
(2)步骤①的反应类型是 。
(3)下列说法不正确的是 。
a.A和E都能发生氧化反应 b.1 molB完全燃烧需6 mol O2
c.C能与新制氢氧化铜悬浊液反应 d.1 molF最多能与3 mol H2反应
(4)写出步骤⑥中第Ⅰ步化学反应方程式是 。
(5)步骤⑦的化学反应方程式是 。
(6)M经催化氧化得到X(C11H12O4),X的同分异构体中同时满足下列条件的结构简式为 。
a.苯环上只有两个取代基,苯环上的一氯代物有2种
b.水解只生成芳香醇和二元酸,且二元酸的核磁共振氢谱只有2种峰
黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2,现有一种天然黄铜矿(含SiO2),为了测定该黄铜矿的纯度,甲同学设计了如图1实验:
现称取研细的黄铜矿样品1.84g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体,实验后取d中溶液的1/10置于锥形瓶中,用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,消耗标准溶液20mL。请回答下列问题:
(1)将样品研细后再反应,其目的是 。
(2)装置a和c的作用分别是_ 和 (填标号,可以多选)。
a.除去SO2气体 b.除去空气中的水蒸气
c.有利于气体混合
d.有利于观察空气流速
e.除去反应后多余的氧气
(3)滴定达终点时的现象是 。
(4)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是 。
(5)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为 。
乙同学在甲同学实验的基础上,设计了两种与甲不同的吸收方法,并对吸收产物进行有关处理,同样也测出了黄铜矿的纯度。
(6)方法一:用如图2装置替代上述实验装置d,同样可以达到实验目的是 (填序号)。
(7)方法二:将原装置d中的试液改为Ba(OH)2,但测得的黄铜矿纯度却产生了+1%的误差,假设实验操作均正确,可能的原因主要有 。
工业废水中含有流失的生产用料、中间产物和产品,以及生产过程中产生的污染物。随着工业的迅速发展,废水的排放量迅速增加,严重威胁人类的健康和安全,工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。下图是含铬工业废水和含氰废水的处理流程:
请回答下列问题:
(1)电镀废水中的铬主要以CrO42—形式存在,其中Cr元素的化合价为 。
(2)酸性条件下,CrO42—极易被还原剂还原为毒性较小的Cr3+。图中“反应Ⅰ”的离子方程式为 。
(3)pH>10时,“反应Ⅱ”中的NaClO可快速地将氰离子(CN—)氧化为无毒的两种物质,这两种物质是 、 (写化学式);若pH<8.5,则生成剧毒的CNCl气体(沸点13.1℃),写出该反应的离子方程式 。
(4)经过“反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”将两种废水混合的目的是 。
(5)含氰废水及含铬废水可以通过电化学的方法进行无害化处理。
①可采用惰性电极对含氰废水进行电解,氰离子在碱性条件下被氧化为无毒的物质,该电解工艺中,阳极电极反应是 。
②电解法处理酸性含铬废水(若铬元素以Cr2O72—形式存在)时,以铁板和石墨作电极,处理过程中存在反应Cr2O72—+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。则阳极的电极反应式为 ,当有1 mol Cr2O72—被还原时,电路中转移的电子为 mol。
科学家寻找高效催化剂实现大气污染物转化:
2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H1
(1)已知:CO的燃烧热△H2=—283 kJ·moL-1。几种化学键的键能数据如下:
化学键 | N≡N键 | O=O键 | N O键 |
键能/ kJ·moL-1 | 945 | 498 | 630 |
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H3= ,上述△H1= 。
(2)CO与空气在KOH溶液中构成燃料电池(石墨为电极),若放电后,电解质溶液中离子浓度大小顺序为c(K+)>c(HCO3—)>c(OH—)>c(H+)>c(CO32—),则负极的反应式为 。
(3)2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)的平衡常数表达式为 。图A中曲线 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)能正确表示平衡常数与温度的关系,理由是 。
(4)当NO、CO浓度比为1时,体系中NO平衡转化率的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图B所示。图B中,压强由小到大的顺序为 ,其判断理由是 。
工业上,利用CO和H2合成二甲醚:3CO(g)+3H2 (g)CH3OCH3(g)+CO2(g) 在合适的温度下,研究者进行了多次实验,每次实验保持原料气组成(3molCO、3molH2) 、体积(10L)、反应时间等因素不变,实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.X、Y两点对应的CO正反应速率相等
B.合成二甲醚的正反应△H>0
C.反应温度应控制在240℃~260℃之间
D.选择合适催化剂,可以提高CO转化率
下列有关金属的腐蚀与保护的说法正确的是( )
A.常温下,关闭K时,若M溶液为浓硫酸,则石墨上有氢气放出
B.关闭K时,若M为氯化钠,则铁电极的电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-
C.关闭K时,若M为则硫酸铵,则石墨极的电极反应式为:2H++2e-=H2↑
D.关闭K时,若M溶液为海水,石墨换成铜或银,则称为外加电流的阴极保护法