用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.2.4g金属镁变为镁离子时所含电子数为NA
B.1mol•L-1的A1Cl3溶液中,Cl-离子的数目为3NA
C.标准状况下,22.4LSO3含有的分子数为NA
D.常温常压下,16g O2和O3的混合气体所含分子数为NA
化学与科学、技术、社会、环境密切相关.下列有关说法中错误的是( )
A.燃放的焰火是某些金属元素焰色反应所呈现出来的色彩
B.为防止中秋月饼等富脂食品因被氧化而变质,常在包装袋中放入生石灰或硅胶
C.小苏打是制作馒头和面包等糕点的膨松剂,还是治疗胃酸过多的一种药剂
D.青铜是我国使用最早的合金材料,目前世界上使用量最大的合金材料是钢铁
芳香族羧酸通常用芳香烃的氧化来制备。芳香烃的苯环比较稳定,难于氧化,而环上的支链不论长短,在强烈氧化时,最终都氧化成羧基。某同学用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。
反应原理:
反应试剂、产物的物理常数:
名称 | 相对分 子质量 | 性状 | 熔点 | 沸点 | 密度 | 溶解度 | ||
水 | 乙醇 | 乙醚 | ||||||
甲苯 | 92 | 无色液体易燃易挥发 | -95 | 110.6 | 0.8669 | 不溶 | ∞ | ∞ |
苯甲酸 | 122 | 白色片状或针状晶体 | 122.4 | 248 | 1.2659 | 微溶 | 易溶 | 易溶 |
主要实验装置和流程如下:
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中,在100℃时, 反应一段时间,再停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
(1)仪器K的名称为 。无色液体A的结构简式为 。操作Ⅱ为 。
(2)如果滤液呈紫色,要先加亚硫酸氢钾,然后再加入浓盐酸酸化,加亚硫酸氢钾的目的是 。
(3)下列关于仪器的组装或者使用正确的是 。
A.抽滤可以加快过滤速度,得到较干燥的沉淀
B.安装电动搅拌器时,搅拌棒下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触
C.抽滤结束后,为防止倒吸,应先关闭水龙头,再断开真空系统与过滤系统的连接
D.冷凝管中水的流向是下进上出
(4)除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入 ,分液,水层再加入 ,然后抽滤,干燥即可得到苯甲酸。
(5)纯度测定:称取1.220g产品,配成100ml溶液,取其中25.00ml溶液,进行滴定 ,消耗KOH物质的量为2.4×10-3mol。产品中苯甲酸质量分数为 。
化合物G是一种医药中间体,常用于制备抗凝血药。可以通过下图所示的路线合成:
已知:RCOOHRCOCl;D与FeCl3溶液能发生显色。
请回答下列问题:
(1)B→C的转化所加的试剂可能是_______________,C+E→F的反应类型是_____________。
(2)有关G的下列说法正确的是________。
A.属于芳香烃
B.能与FeCl3溶液发生显色反应
C.可以发生水解、加成、氧化、酯化等反应
D.1mol G最多可以跟4mol H2反应
(3)E的结构简式为__________。
(4)F与足量NaOH溶液充分反应的化学方程式为_________________________。
(5)写出同时满足下列条件的E的同分异构体的结构简式__________________。
①能发生水解反应②与FeCl3溶液能发生显色反应③苯环上有两种不同化学环境的氢原子
(6)已知:工业上以氯苯水解制取苯酚,而酚羟基一般不易直接与羧酸酯化。苯甲酸苯酚酯()是一种重要的有机合成中间体。试写出以苯、甲苯为原料制取该化合物的合成路线流程图(无机原料任用)。
注:合成路线的书写格式参照如下示例流程图:
已知H2CO3的Ka1=4.2×10-7 、Ka2=5.6×10-11;HClO的Ka=3.0× 10-8,HF的Ka=3.5×10-4。
(1)NaClO溶液中通入少量CO2发生反应的离子方程式为 。
(2)在饱和氯水中加入NaHCO3,直至溶液的黄绿色褪去,则发生反应的离子方程式为 。
(3)常温下,将pH和体积都相同的氢氟酸和次氯酸分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积变化如图所示。
①曲线Ⅰ为 稀释时pH的变化曲线。
②取A点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗 体积较小。
(4)25 ℃时,将0.40 mol·L-1 HCN溶液与0.20 mol·L-1 NaOH溶液各100 mL混合后,测得溶液的pH=a(a>7)。则该溶液中所有离子浓度大小关系为 ;c(HCN)-c(CN-)= mol·L-1。(假设混合后体积等于两种溶液体积之和)
工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝:已知:H2的热值为142.9KJ·g-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+133kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ·mol-1
催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为。
Ⅱ.脱碳:向2L密闭容器中加入2molCO2、6molH2,在适当的催化剂作用下,发生反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l)
(1)①该反应自发进行的条件是 (填“低温”、“高温”或“任意温度”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 。
a、混合气体的平均式量保持不变
b、CO2和H2的体积分数保持不变
c、CO2和H2的转化率相等
d、混合气体的密度保持不变
e、1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂
③ CO2的浓度随时间(0~t2)变化如下图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,t4时降低温度,t5时达到平衡,请画出t2~t6 CO2的浓度随时间的变化。
(2)改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H<0 中的所有物质都为气态。起始温度体积相同(T1℃、2 L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表:
| 反应时间 | CO2(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) | H2O(mol) |
反应I 恒温恒容 | 0 min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10min |
| 4.5 |
|
| |
20min | 1 |
|
|
| |
30min |
|
| 1 |
| |
反应II 绝热恒容 | 0 min | 0 | 0 | 2 | 2 |
① 达到平衡时,反应I、II对比:平衡常数K(I) K(II)(填“>”、“<”或“=”下同);平衡时CH3OH的浓度c(I) c(II)。
② 对反应I,前10min内的平均反应速率v(CH3OH)= ,在其它条件不变下,若30min时只改变温度为T2℃,此时H2的物质的量为3.2mol,则T1 T2(填“>”、“<”或“=”)。若30min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。