[化学——选修5:有机化学基础]
PVB(聚乙烯醇缩丁醛)和PI(聚异戊二烯)均为用途广泛的有机制品,用乙炔为原料制备PVB和PI的流程如图。
(1)A中的官能团名称是 。反应③的条件是 。
(2)已知反应⑤属于加成反应,上述转化中还有 (填序号)也属于该反应类型。
(3)E是A的同分异构体,E的核磁共振氢谱显示有2种不同化学环境的氢,且E能发生银镜反应E发生银镜反应的化学方程式是 。
(4)反应⑦的化学方程式是 。
(5)依照PI的合成路线,若将反应①中的反应物“”改为“乙醛”,经过②、③、④后得到以顺式结构为主的高聚物,则用结构简式表示其顺式结构是 。
(6),以为原料合成,下列是合成流程图,在括号内注明反应条件,方框内写出有关物质的结构简式。
运用化学反应原理分析解答以下问题:
(1)弱酸在水溶液中存在电离平衡,部分0.1 mol·L-1弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 | 电离平衡常数(25 ℃) |
HClO | K=2.98×10-8 |
H2CO3 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 |
H2SO3 | K1=1.54×10-2 K2=1.02×10-7 |
①当弱酸的浓度一定时,降低温度,K值________(填“变大”“变小”或“不变”)。
②下列离子方程式和有关说法错误的是____________。
a.少量的CO2通入次氯酸钠溶液中:2ClO-+H2O+CO2===2HClO+CO32-
b.少量的SO2通入碳酸钠溶液中:SO2+H2O+2CO32-===2HCO3-+SO32-
c.相同温度时,等物质的量浓度的三种弱酸与足量NaOH溶液完全中和消耗NaOH的体积为V(H2CO3)>V(H2SO3)>V(HClO)
d.相同温度时,等pH三种盐溶液的物质的量浓度关系:c(Na2CO3)<c(NaClO)<c(Na2SO3)
③亚硒酸(H2SeO3)也是一种二元弱酸,有较强的氧化性。往亚硒酸溶液中不断通入SO2会产生红褐色单质,写出该反应的化学方程式:___ 。
(2)工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们对人类及生态系统会产生很大损害,必须进行处理后方可排放。
①在废水中存在平衡:2CrO42- (黄色)+2H+Cr2O72- (橙色)+H2O。若改变条件使上述平衡向逆反应方向移动,则下列说法正确的是_______。
a.平衡常数K值可以不改变
b.达到新平衡CrO42-的消耗速率等于Cr2O72-的消耗速率
c.达到新平衡后,溶液pH一定增大
d.再达平衡前逆反应速率一定大于正反应速率
②Cr2O72-和CrO42-最终生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下Cr(OH)3的Ksp=10-32,当c(Cr3+)降至10-3 mol·L-1,溶液的pH调至4时,________(填“有”或“没有”)沉淀产生。
(3)已知:①2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
②CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
某温度下三个反应的平衡常数的值依次为K1、K2、K3,则该温度下反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的化学平衡常数K=________(用含K1、K2、K3的代数式表示)。向某固定体积的密闭容器中加入3 mol CO和3 mol H2,充分反应后恢复至原温度,测定容器的压强为反应前的1/2,则CO的转化率为_________。
铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。
(1)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O72-的酸性废水通过铁炭混合物,在微电池正极上Cr2O72-转化为Cr3+,其电极反应式为_____________。
(2)在相同条件下,测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率,结果如右图所示。
①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时,也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+,其原因是__________。
②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时,随着铁的质量分数的增加,Cu2+和Pb2+的去除率不升反降,其主要原因是_____________。
(3)纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。
①一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中BH4-(B元素的化合价为+3)与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)4-,其离子方程式为 。
②纳米铁粉与水中NO3-反应的离子方程式为 4Fe+ NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O,研究发现,若pH偏低将会导致NO3-的去除率下降,其原因是 。
③相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中NO3-的速率有较大差异(见右图),产生该差异的可能原因是 。
某实验小组用下图装置制备家用消毒液,并探究其性质。
反应停止后,取洗气瓶中无色溶液5mL分别进行了如下实验:
操作 | 现象 |
a. 测溶液pH, 并向其中滴加2滴酚酞 | pH = 13, 溶液变红,5min后褪色 |
b. 向其中逐滴加入盐酸 | 溶液逐渐变成黄绿色 |
(1)写出利用上述装置制备消毒液涉及反应的化学方程式 、 。
(2)查阅资料:酚酞的变色范围为8.2~10,且酚酞在强碱性溶液中红色会褪去
为探究操作a中溶液褪色的原因,又补充了如下实验:
操作 | 现象 |
取 NaOH溶液,向其中滴加2滴酚酞 | 溶液变红,30min后褪色 |
获得结论:此实验小组制备的消毒液具有 性。
(3) 该小组由操作b获得结论:随着溶液酸性的增强,此消毒液的稳定性下降。
① 操作b中溶液变成黄绿色的原因: (用离子方程式表示)。
② 有同学认为由操作b获得上述结论并不严谨,需要进一步确认此结论的实验方案是 。
(4) 有效氯的含量是检测含氯消毒剂消毒效果的重要指标。具体用“单位质量的含氯消毒液在酸性条件下所能释放出氯气的质量”进行表征,一般家用消毒液有效氯含量在5%以上。小组同学进行如下实验测定有效氯:取此消毒液5 g,加入20 mL 0.5 mol·L-1 KI溶液,10 mL 2 mol·L-1的硫酸溶液;加几滴淀粉溶液后,用0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定生成的I2,达滴定终点时消耗Na2S2O3 20 mL。(已知:2S2O32- + I2 === S4O62- + 2I-) 。注:相对原子质量Cl35.5,Na23,S32,O 16 ,I 127, K39
①达到滴定终点时的实验现象是 。
②此消毒液有效氯含量为 %(保留一位有效数字)。获得结论:此实验制得的消毒液 (填“符合”或“不符合”)家用要求。
已知W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大。W、Z同主族,X、Y、Z同周期,其中只有X为金属元素。下列说法一定正确的是
A. W的气态氢化物的稳定性小于Y的气态氢化物的稳定性
B. W的含氧酸的酸性比Z的含氧酸的酸性强
C. 原子半径:X>Y>Z>W
D. 若W与X原子序数差为5,则形成化合物的化学式为X3W2
电-Fenton法是用于水体里有机污染物降解的高级氧化技术。其反应原理如图所示,其中电解产生的H2O2与Fe2+发生Fenton反应:Fe2++H2O2Fe3++OH- +·OH,生成的羟基自由基(·OH)能氧化降解有机污染物。下列说法不正确的是
A.电源的A极是负极
B.电解池中只有O2、Fe3+发生还原反应
C.阳极上发生电极反应:H2O-e-·OH + H+
D.消耗1molO2,可以产生4mol ·OH