下列说法正确的是( )。
A.自然界中的所有原子都处于基态
B.同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量
C.无论原子种类是否相同,基态原子的能量总是低于激发态原子的能量
D.激发态原子的能量较高,极易失去电子,表现出较强的还原性
化学与生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.医用酒精和84消毒液(NaClO溶液)混合使用能增强它们的消毒效果
B.酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇
C.疫情期间可以多吃富含纤维素的食物,它们在人体内都可以通过水解反应提供能量
D.混凝法、中和法和沉淀法是常用的工业污水处理方法
苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工业中,也可用作有机合成中间体、溶剂等。其制备方法为:
已知:
| 颜色、状态 | 沸点(℃) | 密度(g·cm-3) |
苯甲酸 | 无色、片状晶体 | 249 | 1.265 9 |
苯甲酸乙酯 | 无色澄清液体 | 212.6 | 1.05 |
乙醇 | 无色澄清液体 | 78.3 | 0.789 3 |
环己烷 | 无色澄清液体 | 80.8 | 0.731 8 |
*苯甲酸在100 ℃会迅速升华。
实验步骤如下:
a.在100 mL圆底烧瓶中加入12.20 g苯甲酸、25 mL乙醇(过量)、20 mL 环己烷,以及4 mL浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按下图所示装好仪器,控制温度在65~70 ℃加热回流2 h。反应时环己烷—乙醇—水会形成“共沸物”(沸点62.6 ℃)蒸馏出来,再利用分水器不断分离除去反应生成的水,回流环己烷和乙醇。
b.反应结束,打开旋塞放出分水器中液体后,关闭旋塞。继续加热,至分水器中收集到的液体不再明显增加,停止加热。
c.将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,加入饱和Na2CO3溶液。
d.用分液漏斗分出有机层,水层用25 mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层。加入氯化钙,对粗产物进行蒸馏,低温蒸出乙醚后,继续升温,接收210~213 ℃的馏分。
e.检验合格,测得产品体积为12.86 mL。
回答下列问题:
(1)反应中浓硫酸的作用是:________________。步骤a中加入沸石作用:____________。温度在65~70 ℃加热的方法是:________________。
(2)仪器A的名称是:________________。该反应类型为______________。
(3)关于步骤d中的分液操作叙述正确的是________。
A.水溶液中加入乙醚,转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞。将分液漏斗倒转过来,用力振摇
B.振摇几次后需打开分液漏斗下口的玻璃活塞放气
C.经几次振摇并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层
D.放出液体时,需将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔
(4)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是___________________。
(5)当达到该反应的限度,也即达到化学平衡状态。下列描述能说明该反应已达到化学平衡状态的有(填序号)_______________________。
①单位时间里,生成1mol苯甲酸乙酯,同时生成1mol水
②单位时间里,生成1mol苯甲酸乙酯,同时生成1mol乙醇
③单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol苯甲酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化
⑥混合物中各物质的浓度相等
某课外小组研究铝土矿中Al2O3的含量.查阅资料得知,铝土矿的主要成分是Al2O3,杂质是Fe2O3、SiO2等。从铝土矿中提取Al2O3的过程如下:
(1)提取前将铝土矿“粉碎”目的是__________。
(2)固体B的主要用途有________________(写出一条即可)。
(3)第①步,向铝土矿中加入足量烧碱溶液,充分反应,发生反应的离子方程式有: _____________(至少写一个)。
(4)第②步中加入过量盐酸的目的是____________________;实验室配制200mL 8mol/L的盐酸需要的玻璃仪器有__________________。
(5)能否把第③步中的氨水换成氢氧化钠__________,理由___________。
由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇:在容器为1L的密闭容器中充入1molCO2和3molH2 ,平衡时CO2的物质的量为0.25mol,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。该反应进行过程中能量的变化(单位为kJ·mol-1)如图所示。
请回答下列问题:
(1)观察图象可知上述反应过程中,断裂反应物中的化学键吸收的总能量______(填“大于”“小于”或“等于”)形成生成物中的化学键释放的总能量。
(2)甲醇的结构类似于乙醇,试写出甲醇的结构式:__________。甲醇分子中的化学键类型是________(填“离子键”或“共价键”)。
(3)科研人员开发出一种新型甲醇燃料电池。其电解质溶液是KOH溶液,在该电池的负极发生反应的物质是__________,发生的是__________(填"氧化"或"还原")反应。
(4)欲使合成甲醇的化学反应速率加快,请写出两条措施:___________________
(5)平衡时H2的转化率为__________平衡时混合气体中CH3OH(g)的体积分数为__________。
(6)下列事实能表明该反应已达平衡状态的是(_______)(填序号)
A.CO2(g)的浓度不再发生变化
B.单位时间内消耗1mol CO2的同时生成3mol H2
C.在一个绝热的容器中,混合物的温度不再发生变化
D.在一个容积固定的容器内,压强不再发生变化
短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Y的原子半径是短周期主族元素中最大的,元素W的最外层电子数是次外层的2.5倍,元素X的最外层电子数是电子层数的3倍,元素Z的单质,通常为黄绿色气体,与Y的最高价氧化物的水化物反应的产物可作漂白剂和消毒剂。
(1)元素W、X、Y、Z的符号分别是______,______,______,______。
(2)实验中制备Z单质的反应方程式为 ________________________。
(3)Z单质与X的氢化物发生反应的化学方程式为 __________________ 。若将干燥的有色布条放入Z的单质中,观察到的现象是 ___________________,原因是__________。
(4)Z单质与Y的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式是_______,该反应中2mol Z完全反应时转移电子的数目_______ NA。
(5)实验中制备W的氢化物的反应方程式为 _________________。