化学与科技、社会、生产密切相关,下列事实不涉及化学反应的是
A.开采可燃冰生产天然气
B.利用二氧化碳生产燃料乙醇
C.化学家合成一些药物
D.利用石油生产塑料、化纤等高分子材料
有机化合物K是一种聚酯材料,合成路线如下:
己知:①AlCl3为生成A的有机反应的催化剂②F不能与银氨溶液发生反应,但能与Na反应。
(1)C的化学名称为___反应的①反应条件为___,K的结构简式为___。
(2)生成A的有机反应类型为___,生成A的有机反应分为以下三步:
第一步:CH3COCl+AlCl3→CH3CO++AlCl4-
第二步:___;
第三步:AlCl4-+H+→AlCl3+HCl
请写出第二步反应。
(3)由G生成H的化学方程式为___
(4)A的某种同系物M比A多一个碳原子,M的同分异构体很多,其中能同时满足这以下条件的有___种,核磁共振氢谱中峰面积之比为6:2:1:1的是___。
①属于芳香族化合物 ②能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应;
(5)天然橡胶的单体是异戊二烯(2-甲基-1,3-丁二烯),请以乙炔和丙酮为原料,按照加成、加成、消去的反应类型顺序三步合成天然橡胶的单体。(无机试剂任选)___。
(1)PM2.5富含大量的有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾,光化学烟雾中含有 NOx、HCOOH、(PAN)等二次污染物。
①1mol PAN中含有的σ键数目为_______。PAN中除H外其余三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________________。
②NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4,该配合物中中心离子的配位数为_______,中心离子的核外电子排布式为_______。
③相同压强下,HCOOH 的沸点比 CH3OCH3_______ (填高或低),其原因是_______。
(2)PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3等。
①(NH4)2SO4 晶体中各种微粒间的作用力不涉及_______ (填序号)。
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.范德华力 e.氢键
②NH4NO3中阳离子的空间构型为_____,阴离子的中心原子轨道采用_______杂化。
(3)测定大气中 PM2.5的浓度方法之一是 β-射线吸收法,β-射线放射源可用85Kr。已知 Kr晶体的晶胞结构如图所示,设晶体中与每个 Kr 原子紧相邻的 Kr原子有m个,晶胞中Kr 原子为n个,则=______ (填数字)。
工业生产中产生的SO2、NO直接排放将对大气造成严重污染。利用电化学原理吸收 SO2和NO,同时获得Na2S2O4和NH4NO3产品的工艺流程图如下(Ce为铈元素)。
请回答下列问题:
(1)装置 I 中生成 HSO3-的离子方程式为_______。
(2)含硫各微粒(H2SO3、HSO3-和 SO32-)存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的量分数ω与溶液pH的关系如图所示:
①下列说法正确的是_______(填标号)。
A. pH=7 时,溶液中 c( Na+)<c(HSO3-)+c(SO32-)
B. 由图中数据,可以估算出 H2SO3 的第二级电离平衡常数 K2≈10-7
C. 为获得尽可能纯的 NaHSO3,应将溶液的 pH 控制在 4~5 为宜
D. pH=9时溶液中 c(OH-)=c (H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)
②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液,溶液中出现浑浊,其pH降为 2,用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因_______。
(3)装置Ⅱ中的反应在酸性条件下进行,写出NO被氧化为NO2-离子方程式_______。
(4)装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+,其原理如图所示。
图中A为电源的_______(填“正”或“负”)极。右侧反应室中发生的主要电极反应为_______。
(5)已知进入装置Ⅳ的溶液中NO2-的浓度为0.75 mol/L,要使1 m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3,需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2的体积为_______L
Ⅰ.化学反应总是伴随能量变化,已知下列化学反应的焓变
2HI(g)=H2(g)+I2(g) △H1
SO2(g)+ I2(g) + 2H2O(g)=H2SO4(l)+2HI(g) △H2
H2SO4(l)=H2O(g) + SO2(g) +1/2O2(g) △H3
2H2O(g)=2H2(g)+ O2(g) △H4
(1)△H4与△H1、△H2、△H3之间的关系是:△H4=_________________________。
(2)若反应SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=H2SO4(l)+2HI(g) 在150℃下能自发进行,则△H ____ 0
A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或小于都可
Ⅱ.以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点,下面为CO2加氢制取乙醇的反应:
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H=QkJ/mol (Q>0)
在密闭容器中,按CO2与H2的物质的量之比为1:3进行投料,在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如下图所示。完成下列填空:
(1)表示CH3CH2OH体积分数曲线的是____(选填序号)
(2)在一定温度下反应达到平衡的标志是_____
A.平衡常数K不再增大
B.CO2的转化率不再增大
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变
D.反应物不再转化为生成物
(3)其他条件恒定,如果想提高CO2的反应速率,可以采取的反应条件是_______(选填编号);达到平衡后,能提高H2转化率的操作是_______(选填编号)
A.降低温度 B.充入更多的H2C.移去乙醇 D.增大容器体积
(4)图中曲线a和c的交点R对应物质的体积分数yR=_______%。
单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用焦炭与石英砂(SiO2)的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO,SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下是实验室制备 SiCl4的装置示意图:
实验过程中,石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物,SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解,有关物质的物理常数见下表:
物质 | SiCl4 | AlCl3 | FeCl3 |
沸点/℃ | 57.7 | — | 315 |
熔点/℃ | -70.0 | — | — |
升华温度/℃ | — | 180 | 300 |
(1)装置B中的试剂是_______,装置 D 中制备SiCl4的化学方程式是______。
(2) D、E 间导管短且粗的作用是______。
(3)G中吸收尾气一段时间后,吸收液中肯定存在OH-、Cl-和SO42-,请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)。
(提出假设)假设1:只有SO32-;假设2:既无SO32-也无ClO-;假设3:______。
(设计方案进行实验)可供选择的实验试剂有:3 mol/L H2SO4、1 mol/L NaOH、0.01 mol/LKMnO4、溴水、淀粉-KI、品红等溶液。
取少量吸收液于试管中,滴加 3 mol/L H2SO4 至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中,分别进行下列实验。请完成下表:
序号 | 操作 | 可能出现的现象 | 结论 |
① | 向a试管中滴加几滴_____溶液 | 若溶液褪色 | 则假设1成立 |
若溶液不褪色 | 则假设2或3成立 | ||
② | 向b试管中滴加几滴_____溶液 | 若溶液褪色 | 则假设1或3成立 |
若溶液不褪色 | 假设2成立 | ||
③ | 向c试管中滴加几滴_____溶液 | _____ | 假设3成立 |