0.2 mol有机物和0.4 mol O2在密闭容器中燃烧后产物为CO2、CO和H2O(g)。产物经过浓H2SO4后,质量增加10.8 g;再通过灼热的CuO,充分反应后,CuO质量减轻3.2 g,最后气体再通过碱石灰被完全吸收,质量增加17.6 g。(提示:同一个C原子连两个羟基是不稳定结构)通过计算解决以下两个问题,要有必要计算过程:(1)试推断该有机物的分子式。(2)若0.2 mol该有机物恰好能与9.2 g金属钠完全反应,试确定该有机物的结构简式。
(14分) (1)在恒温,容积为1 L恒容中,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示(已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1),请回答下列问题: ①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:________________________________ ______________________________________________________________________。 ②ΔH2=__________kJ·mol-1。 ③在相同条件下,充入1 mol SO3和0.5 mol的O2,则达到平衡时SO3的转化率为______________;此时该反应________(填“放出”或“吸收”)________kJ的能量。 (2)中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。 ①有效“减碳”的手段之一是节能,下列制氢方法最节能的是________(填序号)。 A.电解水制氢:2H2O2H2↑+O2↑ B.高温使水分解制氢:2H2O(g)2H2+O2 C.太阳光催化分解水制氢:2H2O2H2↑+O2↑ D.天然气制氢:CH4+H2O(g)CO+3H2 ②CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图2所示。从3 min到9 min,v(H2)=________mol·L-1·min-1。 ③能说明上述反应达到平衡状态的是________(填编号)。 A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即 图中交叉点) B.混合气体的密度不随时间的变化而变化 C.单位时间内消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2O D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变 (3)工业上,CH3OH也可由CO和H2合成。参考合成反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数。下列说法正确的是________。
A.该反应正反应是放热反应 B.该反应在低温下不能自发进行,高温下可自发进行,说明该反应ΔS<0 C.在T ℃时,1 L密闭容器中,投入0.1 mol CO和0.2 mol H2,达到平衡时,CO转化率为50%,则此时的平衡常数为100 D.工业上采用稍高的压强(5 MPa)和250 ℃,是因为此条件下,原料气转化率最高
(14分)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种新型高效絮凝剂,常用于污水处理,在医疗上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下所示: 部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示:
请回答下列问题: (1)加入少量NaHCO3的目的是调节溶液的pH,除去Al3+,①pH的范围__________,②写出可能发生的离子方程式:________________。 (2)在实际生产中,反应Ⅱ中常同时通入O2,以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作__________。若参与反应的O2有11.2 L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为________。 (3)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH),该水解反应的离子方程式为________________________________________________________________。 Fe(OH)3的Ksp=____________。(提示,开始沉淀c(Fe3+)浓度为1.0×10-5mol/L) (4)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO。为检验所得的产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为________。
【化学—有机化学基础】 F、G为两种常用的塑料,可经下列路线制取。
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I.KNO3俗名硝石,是一种重要的化工原料,在农业上用途十分广泛,下面是一种KNO3制备方法的主要步骤: (1)反应Ⅰ中,CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为1︰2,该反应的化学方程式为。 (2)反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行,加热的目的是;从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO4的方法是(填“趁热过滤”、“冷却过滤”)。 (3)检验反应Ⅱ所得K2SO4中是否混有KCl的方法是:取少量K2SO4样品溶解于水,。 (4)整个流程中,可循环利用的物质除(NH4)2SO4外,还有(填化学式)。 (5)将硝酸与浓KCl溶液混合,也可得到KNO3,同时生成等体积的气体A和气体B。B是三原子分子,B与O2反应生成1体积黄绿色气体A和2体积红棕色气体C。B的分子式为。 II.(1)工业上可采用电化学的方法获得N2H4,装置如右图所示,则通入氧气的 一极为(填“正极”、“负极”),NH3反应的电极反应式为。 (2)肼(N2H4)可以在纯氧中燃烧生成氮气和水,为了充分利用其能量,有人设计了原电池装置,电极材料是多孔石墨电极,电解质为能够传导H+的固体电解质,请写出负极反应式。
G 是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,可通过下列路线合成: (1)写出G中含氧官能团的名称 (2)B→C的反应类型是。 (3)E的结构简式是 (4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式: (5)某芳香化合物是G的同分异构体,写出同时符合下列条件的该同分异构体的结构简式 (写一种) ①遇氯化铁溶液显紫色 ②能发生银镜反应和水解反应 ③有四种不同化学环境的氢原子 (6)已知(1)(2)苯酚具有还原性,易被硝酸等氧化剂氧化 根据已有知识并结合流程中相关信息,写出以苯酚和乙醇为主要原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下: CH3CH2Br CH2=CH2