1、用图示装置及药品制备有关气体,其中能达到实验目的的是( )
选项 | A | B | C | D |
装置及药品 | ||||
实验目的 | 制H2S | 制氨气 | 制NO2 | 制氯气 |
A.A
B.B
C.C
D.D
2、有机物J在有机化工领域具有十分重要的价值。2018年我国首次使用α-溴代羰基化合物合成了J,其合成路线如下:
已知:+R-OH
回答下列问题:
(1)D的名称是______。
(2)D→E反应①的化学方程式是_______。
(3)E→F的反应类型为_______。
(4)J中的含氧官能团除硝基外还有_______ (填官能团名称)。
(5)化合物X是H的同系物,其分子式为C8H9O3N,其核磁共振氢谱有3组峰,则X的结构简式可能为_______(写一种即可)。
(6)D的同分异构体中能发生水解反应有种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为1:2:2:3的结构简式为_______。
(7)参照题中合成路线图,设计以2-甲基-1-丙烯和为原料来合成
的合成路线_______。
3、某化学兴趣小组进行了下列关于氯化铵的课外实验:
(实验操作)
浸过氯化钠溶液的布条很快烧光,浸过氯化铵溶液的布条不燃烧,冒出白烟。
(1)氯化铵饱和溶液中离子浓度由大到小的顺序是________。白烟的成分是______________。
(2)请推测浸过氯化铵溶液的布条不燃烧、不易着火的主要原因(写出一条即可)__________。
4、化工生产中可用CO2和H2在一定条件下制得烯烃。下图是由煤焦油、CO2和H2合成橡胶和TNT的路线:
请回答下列问题:
(1)工业上煤通过________制取煤焦油。
(2)反应①的反应类型为____________;反应③的反应条件为____________。
(3)烯烃B的名称为________________;E的结构简式为_______________。
(4)D与足量H2在一定条件下反应生成F,F的一氯代物共有_____种。
(5)请写出以CH3COOH、为原料合成化工产品
的路线流程图(无机试剂任选)(提示:卤代苯中苯环上的卤原子很难被取代)。
__________合成路线流程图示例如下:
5、铜、铁、铝都是日常生活中常见的金属,具有广泛用途。请回答:
(1)铜元素在元素周期表中位于 ,其原子基态价层电子排布式为 。
(2)Cu2O的熔点比Cu2S的高,原因为 。
(3)Fe(CO)5是一种常见的配合物,可代替四乙基铅作为汽油的抗爆震剂。
①写出CO的一种常见等电子体分子的结构式 ;
两者相比较沸点较高的为 (填分子式)。
②Fe(CO)5在一定条件下发生反应:
Fe(CO)5(s)=Fe(s)+5CO(g),已知:反应过程中,断裂的化学键只有配位键,由此判断该反应所形成的
化学键类型为 。
(4)已知AlCl3·NH3有配位键。在AlCl3·NH3中,提供空轨道的原子是 ;在NH4+中N原子的杂化轨道类型为 。
(5)金属铝的晶胞结构如图甲所示,原子之间相对位置关系的平面图如图乙所示。则晶体铝中原子的堆积方式为 。已知:铝原子半径为d cm,摩尔质量为M g·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体铝的密度ρ= (表达式)。
6、合成氨工业上常用下列方法制备H2:
方法①:C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g)
方法②:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
(1)已知①C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=-394kJ•mol-1
②2C(石墨)+O2(g)═2CO2(g)△H=-222kJ•mol-1
③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484kJ•mol-1
试计算25℃时由方法②制备1000gH2所放出的能量为______kJ。
(2)在一定的条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器,发生反应:C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)其相关数据如下表所示:
①T1______T2(填“>”、“=”或“<”);T1℃时,该反应的平衡常数K=______。
②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度范围是______。
③在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是______。
A.V逆CO2)=2V正H2)
B.混合气体的密度保持不变
C.c(H2O):c(CO2):c(H2)=2:1:2
D.混合气体的平均摩尔质量保持不变
④某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响,测得逆反应速率与时间的关系如图所示:
在t1、t3、t5、t7时反应都达了到平衡状态,如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件,则t6时刻改变的条件是________________________,从t1到t8哪个时间段H2O(g)的平衡转化率最低______。
7、某小组同学制备并验证的性质。装置如下图所示,培养皿中A、B、C三个塑料瓶盖内盛有不同物质。向
固体上滴加浓盐酸,迅速用玻璃片将培养皿盖严。
实验装置 | 瓶盖 | 物质 |
A | 湿润的淀粉 | |
B | 湿润的 | |
C | 蘸有 |
(1)该实验利用了的_______(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)瓶盖A中证明的氧化性强于
的实验现象是_______。
(3)瓶盖B中的试纸先变红后褪色,试纸褪色的原因是_______。
(4)瓶盖C中的溶液可吸收
,反应的化学方程式为_______。
8、马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O]是一种白色晶体,易溶于水,常用于机械设备的磷化处理。以软锰矿(主要成分为MnO2,还含有少量的Fe2O3、FeO和A l 2O3)为原料制备马日夫盐的流程如下:
⑴软锰矿要先制成矿浆的目的是______________,葡萄糖(C4H12O6)与MnO2反应时,产物为MnSO4、CO2和H2O,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________________。
(2)用H2O2溶液“氧化”时发生反应的离子方程式为_______________________。
(3)已知几种金属离子的氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表,“调pH并过滤”时,应调整的pH范围为______________,滤渣1的主要成分为____________(填化学式)。
金属离子 | 开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH |
Fe3+ | 1.8 | 3.2 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
Mn2+ | 7.8 | 9.8 |
(4)加入磷酸后发生反应的化学方程式为_____________________。
(5)某工厂用上述流程制备马日夫盐,已知软锰矿中MnO2的含量为87%,整个流程中锰元素的损耗率为9% ,则1吨该软锰矿可制得马日夫盐________t。
9、甲醇(CH3OH)有很多用途。回答下列问题:
I.甲醇可用于制取甲醛(HCHO)。
(1)甲醇的沸点为64 ℃,甲醛的沸点为-21 ℃,甲醇的沸点较高的原因是__________。
(2)甲醇分子中采用sp3杂化的原子有____________(填元素符号);甲醛分子中σ键与π键之比为_____________。
II.直接甲醇燃料电池(DMFC)因其具有质量轻、体积小、结构简单、比能量密度高、低温操作等优点,DMFC阳极普遍采用以铂(Pt)为基础 的二元催化剂,如Pt-Cr合金等。
(3)基态Cr原子的未成对电子数为______________。
(4)与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是_______。(填元素符号)
(5)已知金属铂晶胞结构如右图所示。催化剂的XRD图谱分析认为:当铂中掺入Cr原子后,Cr替代了晶胞面心位置上的Pt,该催化剂的化学式为_______,晶体中与1个Pt原子相紧邻的Cr原子有_____个。
(6)若铂原子半径为r pm,铂摩尔质量为M g·mol-1,铂晶体的密度为ρ g·cm-3,则阿伏加德罗常数NA为_____mol-1(用有关字母列出计算式即可)。
10、四碘化锡(,M=627g/mol)用作分析试剂,也可用于有机合成,它是一种橙红色针状晶体,遇水易发生水解,其制备实验装置如图(加热装置略去)所示:
实验步骤如下:
组装仪器并加入、过量碎锡箔、醋酸和醋酸酐(熔点-73℃)后,通入冷凝水,水浴加热圆底烧瓶,保持回流状态,直到反应完全,趁热抽滤,将滤液冷却结晶,得到
粗产品,请回答下列问题:
(1)该实验中醋酸和醋酸酐的作用是___________。
(2)仪器A的名称为___________,回流时,烧瓶内气雾上升高度不宜超过仪器A高度的三分之一,若气雾上升过高,可采取的措施是___________。
(3)回流结束后,需进行的操作有a.停止加热b.关冷凝水c.移去水浴,正确的顺序为___________(填字母)。
(4)反应完全的现象为___________。
(5)产品的纯度可用滴定法测定:称取mg产品加入足量的水,使产品充分水解生成,将上层清液全部定容于250mL容量瓶中,移取25.00mL于锥形瓶中,加入少量
和几滴KSCN溶液,用cmol/L的标准
溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准
溶液的体积为VmL。(已知:
)
①写出水解生成
的化学方程式___________。
②下列关于滴定分析,不正确的是___________(填字母)。
a.标准溶液用酸式滴定管盛装
b.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶的内壁
c.当下层溶液变为紫红色且半分钟不褪色即为滴定终点
d.若不加则测得样品的纯度可能偏高
③产品纯度的表达式为___________%。
11、钢铁制品经常进行烤蓝处理,即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为了研究烤蓝铁片,分别进行了以下实验操作:
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g该粉末,放入28.00 mL 1 mol/L的盐酸中,恰好完全反应,生成标准状况下的气体134.4 mL,向溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象。
③再取三份不同质量的粉末,分加加到相同体积(V)、物质的量浓度均为l0.00 mol/L的三份硝酸溶液中,充分反应后,固体全部溶解,有关的实验数据如下表所示(假设NO是硝酸的唯一还原产物):
实验序号
| Ⅰ
| Ⅱ
| Ⅲ
|
加入粉末质量/g
| 13.68
| 27.36
| 34.20
|
生成气体的体积(标准状况)/L
| 2.912
| 5.824
| 6.720
|
完成下列各题:
(1)实验②所得溶液中的溶质是_______(写化学式),样品中n(Fe)∶n(Fe3O4)=________,m=____________。
(2)计算实验③中每份硝酸溶液的体积(V)(mL)_________。
(3)若向实验Ⅱ所得溶液中继续加入铜粉,要使溶液中Cu2十、Fe2+、Fe3+同时存在,求加入铜粉的物质的量的范围___________。
12、二氧化碳资源化利用有助于实现“双碳目标”。在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中,主要反应的热化学方程式有
反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
kJ·mol-1
反应 Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
=+41.2 kJ·mol-1
反应Ⅲ :2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g)
=-247.1 kJ·mol-1
起始时向恒压、密闭容器中通入1 mol CO2和4 mol H2,平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图1所示。回答下列问题:
(1)计算 CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)的
=___________。
(2)图1中表示n(CH4)随温度变化的曲线是___________(填图中字母),判断依据是___________。
(3)①在600℃时,已知平衡体系中n(H2)=a mol,则n(H2O)= ___________mol(用含a的代数式表示,需化简)。
②若平衡时体系的压强为p,则反应Ⅲ的平衡常数Kp=___________。(用含a、p的代数式表示,列出计算式即可,平衡分压代替平衡浓度表示,分压=总压×物质的量分数)
(4)科研人员提出CeO2催化CO2合成碳酸二甲酯(DMC)的反应过程如图2所示,由图可知 其中没有O-H键断裂的步骤是___________ (填“①”、“②'或“③”),合成DMC的总反应方程式为___________。(CH3OH不需标注同位素原子)。
13、以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2 (SO4)3为原料可以制备脱硫剂ZnFe2O4。该脱硫剂的制备硫化、再生过程可表示为
回答下列问题:
(1)“浸取”时为加快浸取速率,可以采取的措施有___________ (任写一条)。
(2)“除杂”包括加适量锌粉、过滤、加H2O2氧化等步骤。“加入H2O2氧化”的目的是___________,除Pb2+和Cu2+外,与锌粉反应的离子还有___________(填离子符号)。
(3)“沉锌铁”时反应体系温度不能过高,可能的原因是___________。
(4)400 °C时,将一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合气体以一定流速通过装有脱硫剂ZnFe2O4的硫化反应器。
①硫化过程中,ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS,其化学方程式为___________。
②硫化一段时间后,出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应,但反应前后ZnS的质量不变, ZnS的作用是___________,生成COS的总反应化学方程式为___________。
(5)将硫化后的固体在V(N2) : V(O2) =95 : 5的混合气体中加热再生,固体质量随温度变化的曲线如图所示。在280~400 °C范围内,固体质量增加的主要原因可能是___________。