【題目】溴乙烷是一種重要的液體化工原料,沸點38.4 ℃,難溶于水且為非電解質,可與堿溶液反應。實驗室中可利用如下原理制取少量溴乙烷:
H2SO4(濃)+NaBr+C2H5OH→C2H5Br+NaHSO4。
某研究性學習小組的同學設計了如圖所示的裝置(支持及加熱儀器已省略)來制備溴乙烷,并驗證有副產物SO2、CO2、C2H4生成(SO2沸點10 ℃)。
(1)儀器B的名稱是________,裝置D用來檢驗并除去乙烯,則D中的試劑是________,F的用途是_____________________________________________________,證明一定有CO2生成的現象是__________________________________。
(2)C中所得到的溴乙烷中含有少量的乙醇、Br2、HBr。為得到純凈的溴乙烷,該同學取出C中的液體依次用水洗→___________洗→水洗,再用__________干燥,最后進行蒸餾。洗滌實驗中,所用的玻璃儀器除燒杯外還一定需要的儀器名稱是__________。
(3)假設上述實驗都得到了預期的實驗現象,寫出乙醇與濃硫酸反應生成上述無機氣體時的化學方程式:___________________________________。
(4)小組的同學對產品有存在溴單質的原因及驗證方法進行了分析討論。
①含有溴單質的依據是__________________________________。
②請設計一種實驗方案,利用化學方法證明C中的液體中含有單質溴:_________________________________________________________________。
【答案】(1)直形冷凝管(1分) 溴的CCl4溶液(1分) 除去SO2(1分) F的顏色沒有全褪去而G中出現渾濁(2分,若只答出“G中有白色沉淀生成”得1分)
(2) Na2CO3溶液(或NaHCO3溶液、Na2SO3溶液)(1分) 無水CaCl2(或無水Na2SO4)(1分) 分液漏斗(1分)
(3)C2H5OH+6H2SO4(濃)2CO2↑+6SO2↑+9H2O (2分)
(4)濃硫酸有強氧化性,可氧化1價的溴(2分,答案合理即給分) 取適量的C中液體與適量含CCl4的KI溶液混合,充分振蕩后靜置,有機層中顯紫色(2分,答案合理即給分)
【解析】(1)溴水、溴的CCl4溶液、酸性KMnO4溶液均可檢驗乙烯,但因SO2也可被溴水、酸性KMnO4溶液氧化,故應該使用溴的CCl4溶液檢驗乙烯,用品紅溶液檢驗SO2,用酸性KMnO4溶液除去SO2,由于SO2遇澄清的石灰水也能生成白色沉淀,故證明有CO2生成的現象是F中溶液顏色沒有全褪去而G中有白色沉淀生成。
(2)可采取向混合物中加入Na2CO3溶液或NaHCO3溶液或Na2SO3溶液的方法除去用水無法除凈的Br2,用無水CaCl2或Na2SO4等干燥劑除去殘留的水。
(3)可先寫出C2H5OH+H2SO4(濃)→CO2+SO2,依得失電子守恒得C2H5OH+6H2SO4(濃)→2CO2↑+6SO2↑,最后由質量守恒可確定最后的結果。
(4)濃硫酸有強氧化性,可將1價溴氧化?衫娩鍐钨|的強氧化性,用KI或FeBr2+KSCN溶液等試劑檢驗。
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【題目】雙安妥明是一種降血脂藥物,主要用于降低血液中膽固醇濃度,安全,副作用小,其結構簡式為。已知:
Ⅰ.
Ⅱ.
雙安妥明的合成路線如下:
已知:C的分子式為C4H8,且支鏈有一個甲基;Ⅰ能發生銀鏡反應且1molI能與2mol氫氣發生加成反應;K的結構具有對稱性.試回答下列問題:
①寫出結構簡式:A_________,J _________,C化學名稱_________。
②反應(2)的條件是_________,反應(3)的類型是_________。
③寫出反應(4)的化學方程式_________。
④與F互為同分異構體,且屬于酯類的有機物,寫出其中能發生銀鏡反應的有機物的結構簡式_________、_________。
⑤與丙烯酸互為同系物,且相對分子質量為100,其結構共有_________種(不考慮立體異構)。
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【題目】50 mL 0.50 mol·L-1的鹽酸與50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱,完成下列問題:
(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是_____________。請指出裝置中的另外錯誤是 。
(2)燒杯間填滿碎紙條的作用是___________。
(3)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數值___________(填“偏大”“偏小”“無影響”)。
(4)實驗中改用60mL0.50mol·L-1的鹽酸跟60mL0.55mol·L-1NaOH溶液進行上述實驗相比,所放出的熱量___________(填“相等”“不相等”),所求中和熱___________(填“相等”“不相等”)。
(5)用相同濃度體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數值會_____;用50 mL 0.50 mol·L-1NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數值會_____(均填“偏大”“偏小”“無影響”)。
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【題目】硝酸鋁[Al(NO3)3]是一種常用媒染劑。工業上用鋁灰(主要含Al、Al2O3、Fe2O3等)制取硝酸鋁晶體[Al(NO3)39H2O]的流程如圖甲:
(1)寫出反應Ⅰ的離子方程式:______________________________________________。
(2)若用圖乙所示實驗裝置制取Al(NO3)3,通入水蒸氣的作用是__________________。
(3)上述流程中采用減壓蒸發,并控制反應Ⅲ中加入的稀硝酸稍過量,其目的是__________。
(4)溫度高于200℃時,硝酸鋁完全分解成氧化鋁和某氣體。已知:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3。為了確定生成氣體的成分,某學生擬用下列裝置進行實驗。
①進行實驗時裝置接口正確順序是A→________________________→F。
②證明分解生成的混合氣體中有NO2的現象是_____________________。
③取21.3g Al(NO3)3加熱分解,用排水法收集氣體,最終在標準狀況下收集到_____mL氣體,結合化學方程式說明理由____________________________。
(5)設計實驗證明粗品中含有Al(NO3)3:_________________________。
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【題目】鉻是一種具有戰略意義的金屬,它具有多種價態,單質鉻熔點為1857 ℃。
(1)工業上以鉻鐵礦[主要成分是Fe(CrO2)2]為原料冶煉鉻的流程如圖所示:
①Fe(CrO2)2中各元素化合價均為整數,則鉻為_______價。
②高溫氧化時反應的化學方程式為___________________________________。
③操作a由兩種均發生了化學反應的過程構成的,其內容分別是_______________、鋁熱反應。
(2)Cr(OH)3是兩性氫氧化物,請寫出其分別與NaOH、稀硫酸反應時生成的兩種鹽的化學式____________________________。
(3)鉻元素能形成含氧酸及含氧酸鹽,若測得初始濃度為1 mol/L的鉻酸 (H2CrO4) 溶液中各種含鉻元素的微粒濃度分別為:c()=0.0005 mol·L1、c(
)=0.1035 mol·L1、c(
)=a mol·L1、則a=______,KHCrO4溶液中c(OH)___c(H+)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)水中的鉻元素對水質及環境均有嚴重的損害作用,必須進行無害化處理。
①處理含有的污水方法通常為:用鐵作電極電解污水,
被陽極區生成的離子還原成為Cr3+,生成的Cr3+與陰極區生成的OH結合生成Cr(OH)3沉淀除去。則陰極上的電極反應式為_________________________,若要處理含10 mol
的污水,則至少需要消耗的鐵為_______g。
②轉化為重要產品磁性鐵鉻氧體(CrxFeyOz):先向含的污水中加入適量的硫酸及硫酸亞鐵,待充分反應后再通入適量空氣(氧化部分Fe2+)并加入NaOH,就可以使鉻、鐵元素全部轉化為磁性鐵鉻氧體。寫出
在酸性條件下被Fe2+還原為Cr3+ 的離子方程式:____________________________________,若處理含1 mol
(不考慮其它含鉻微粒) 的污水時恰好消耗10 mol FeSO4,則當鐵鉻氧體中n(Fe2+)∶n(Fe3+)=3∶2時,鐵鉻氧體的化學式為__________。
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【題目】下圖是8種有機化合物的轉換關系:
請回答下列問題:
(1)上述框圖中,①是________反應,③是________反應(填反應類型)。
(2)化合物E是重要的工業原料,寫出由D生成E的化學方程式:_______________________________________________________________。
(3) C 1的結構簡式是______________________;F 1的結構簡式是_____________________________。
(4) 上述8種化合物中,屬于二烯烴的是_____________。
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【題目】正在研制的一種“高容量、低成本”鋰—銅空氣燃料電池。該電池通過一種復雜的銅腐蝕現象產生電力,其中放電過程為2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列說法不正確的是( )
A.放電一段時間后右側水溶液pH升高
B.整個反應過程中,銅相當于催化劑
C.通空氣時,銅被腐蝕,表面產生CuO
D.放電時,正極的電極反應式為Cu2O+H2O+2e—=2Cu+2OH-
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【題目】含氮化合物是化學與工業中運用廣泛的物質。
(1)該小組利用電解原理設計了如右圖裝置進行H2還原NO的實驗(高質子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質,金屬鈀薄膜做電極)。鉑電極B是____極,鈀電極A的電極反應式為_____________。
(2)若工業廢水中的NO2- 的濃度約為1.0×10-4 mol·L-1 ,取工業廢水5 mL 于試管中,滴加2滴0.1 mol·L-1 的硝酸銀溶液,能否看到沉淀現象?試通過計算說明。(注:1mL溶液以20滴計;Ksp(AgNO2)=2×10-8)
(3)已知鍵能數據,H-H 436,S=S 255,H-S 339,單位kJ/mol。請計算熱化學方程式2H2(g) + S2(g) = 2H2S(g)的ΔH=___________
(4)將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設容器體積不變,固體試樣體積忽略不計),在恒定溫度下使其達到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。
實驗測得不同溫度下的平衡數據列于下表:
溫度(℃) | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
平衡氣體總濃度(×10-3mol/L) | 2.4 | 3.4 | 4.8 | 6.8 | 9.4 |
根據表中數據,列式計算25.0℃時的分解平衡常數:__________________________。
已知:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O。該研究小組分別用三份不同初始濃度的氨基甲酸銨溶液測定水解反應速率,得到c(NH2COO-)隨時間變化趨勢如圖所示。
根據圖中信息,如何說明水解反應速率隨溫度升高而增大:_____________________。
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【題目】氫氣是清潔的能源,也是重要的化工原料,根據以下兩種制氫方法。完成下列問題:
(1)方法一:H2S熱分解法,反應式為:2H2S(g)2H2(g)+S2(g)△H
在恒容密閉容器中,測定H2S分解的轉化率(H2S的起始濃度均為cmol/L),測定結果見右圖,圖中曲線a表示H2S的平衡轉化率與溫度關系,曲線表示不同溫度下反應經過相同時間未達到化學平衡時H2S的轉化率。
①△H______0,(“>”、“<”或“=”),
②若985℃時,反應經tmin達到平衡,此時H2S的轉化率為40%,則tmin內反應速率v(H2)=______(用含c、t的代數式表示)。
③請說明隨溫度的升高,曲線b向曲線a接近的原因:______。
(2)方法二:以CaO為吸收體,將生物材質(以C計)與水蒸氣反應制取H2.相關主要反應如下:
I:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g) △H=+131.0kJ/mol
Ⅱ:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) △H=-43kJ/mol
Ⅲ:CaO(s)+CO2(g)═CaCO3(s) △H=-178.3kJ/mol
①計算反應C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g)的△H=______;
若K1、K2、K3分別為反應I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常數,該平衡常數K=_____________(用K1、K2、K3表示)。
②對于可逆反應C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g),采取以下措施可以提高H2產率的是______。(填字母編號)
A.降低體系的溫度
B.壓縮容器的體積
C.適當增加水蒸氣的通入量
D.增加CaO的量
③下圖為反應I在一定溫度下,平衡時各氣體體積百分含量隨壓強變化的關系圖。若反應達某一平衡狀態時,測得c(H2O)=2c(H2)=2c(CO)=2mol/L,試根據H2O的體積百分含量變化曲線,補充完整CO的變化曲線示意圖。
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