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乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,以乙烯为原料合成一些重要有机物...

乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,以乙烯为原料合成一些重要有机物的流程如下:

(1)乙烯的电子式为__________________

(2)①②的反应类型分别为________________________________________

(3)写出乙醇的同分异构体的结构简式:_____________________________

(4)分别写出反应④⑦的化学方程式:_____________________________________

(5)上述反应中原子利用率为100%的反应有____________________(填编号)

 

加成反应 取代反应 CH3OCH3 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O ①③⑤⑥ 【解析】 乙烯CH2=CH2与水在催化剂存在时,在加热条件下发生加成反应产生乙醇CH3CH2OH,CH2=CH2与HCl在一定条件下发生加成反应产生CH3CH2Cl,CH3CH2Cl与NaOH的水溶液共热发生取代反应产生CH3CH2OH,乙醇催化氧化产生乙醛CH3CHO,CH3CHO与H2发生加成反应产生CH3CH2OH;乙醛催化氧化产生乙酸CH3COOH; CH3COOH与CH3CH2OH在浓硫酸作催化剂条件下加热,发生酯化反应产生CH3COOCH2CH3和H2O,据此分析解答。 (1) CH2=CH2分子中2个C原子形成共价双键,每个C原子再分别与2个H原子形成2个共价键,故其电子式为:; (2)乙烯与HCl发生加成反应产生CH3CH2Cl,因此反应①的类型为加成反应;CH3CH2Cl与NaOH的水溶液共热发生取代反应产生CH3CH2OH,所以反应②类型为取代反应; (3)乙醇结构简式是CH3CH2OH,分子式是C2H6O,其同分异构体结构简式是CH3OCH3; (4)CH3CH2OH在Cu催化下,加热发生氧化反应产生CH3CHO和H2O,该反应的化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O; CH3COOH与CH3CH2OH在浓硫酸作催化剂条件下加热,发生酯化反应产生CH3COOCH2CH3和H2O,该反应是可逆反应,反应的化学方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O; (5)在上述反应中,①、③、⑤属于加成反应,⑥中CH3CHO与O2催化氧化产生乙酸CH3COOH,这几个反应中反应物全部变为生成物,原子利用率都达到100%;而反应②是取代反应,除产生CH3CH2OH,还有HCl生成;反应④除产生CH3CHO外,还有H2O生成;反应⑦除产生CH3COOCH2CH3,还有H2O生成,因此这几个反应中原子利用率都没有达到100%,故上述反应中原子利用率为100%的反应有①③⑤⑥。
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钛是一种性能非常优越的金属,以钛铁矿(主要成分是FeTiO3,还含有少量Fe2O3)为原料制备钛的流程如下:

1FeTiO3Ti的化合价为_______________________.

2)步骤①中加Fe的目的是_____________________(用离子方程式表示).

3)步骤②冷却的目的是______________________________________________.

4)水浸过程发生的反应为TiO22H2O=H2TiO32H,从成本或废物的再利用因素考虑,水浸后废液中应加入____________________处理.

5)写出步骤⑤的化学方程式:____________________________,该反应在Ar气氛中进行的目的是________________________________.

 

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缓解当前能源和资源紧张问题的方法无非是开源和节流两个方面,从开源角度看,有效地开发利用燃煤产生的CO2重新合成新的燃料是一个途径,目前工业上用CO2来生产甲醇的原理是CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)

(1)上述反应过程中的能量变化如图所示,该反应是_____________(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)一定温度下,将5molCO28molH2充入2L恒容密闭容器中发生上述反应,测得H2的物质的量与时间的关系如图所示,

0-1min内,用CO2表示的平均反应速率v(CO2)=________________(保留两位有效数字);a点的逆反应速率________________b点的逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。

(3)对于在恒温恒容条件下进行的反应CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g),下列叙述不能说明其已达到平衡状态的是________________(填序号)。

a. 混合气体的密度不再改变

b. 容器内的压强不再发生变化

c. CH3OH(g)的浓度保持不变

d. 单位时间内消耗1molCO2,同时生成1molCH3OH

(4)甲醇燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,结构如图所示(电解质溶液为稀硫酸):

Pt(b)电极上发生_____________(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为________________________

②如果该电池工作时导线中通过3mol电子,则理论上消耗甲醇的物质的量为__________________

 

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现有部分短周期元素的性质或原子结构如下:

元素

元素的性质或原子结构

X

该元素的一种原子无中子

Y

原子半径最大的短周期元素

Z

第三周期元素中简单离子半径最小

M

地壳中含量最多的元素

Q

其氧化物是光导纤维的基本原料

W

其核电荷数为M元素核电荷数的2

 

(1)X的无中子原子的符号为____________Y的原子结构示意图为_____________Q在元素周期表中的位置为___________________

(2)YZ的最高价氧化物对应的水化物的碱性由强到弱的顺序是_______________________(用化学式表示),写出两者反应的离子方程式:__________________________________________

(3)MW两种元素中非金属性较强的是______________(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的____________________(填序号)

a. 常温下,M的单质与W的单质的状态不同

b. W的氢化物中通入M2,有淡黄色固体析出

c. MW形成的化合物中W元素为正价

 

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将铜和镁的合金2.3g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生0.1moLNO20.0075molN2O4,在反应后的溶液中加入足量NaOH溶液,生成沉淀的质量约为

A.3.52g B.4.26g C.4.13g D.4.51g

 

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海洋约占地球表面积的71%,海水资源的利用前景广阔,从海水中提取镁的主要步骤如图所示,下列说法正确的是

A.工业上利用NaOH溶液使Mg2转化为Mg(OH)2

B.Mg同周期的金属都可以采用电解熔融的无水氯化物来制备

C.试剂②可以选用盐酸

D.工业上也可以将Mg(OH)2煅烧分解为MgO,通过电解熔融MgO制取Mg

 

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