【化学——选修2：化学与技术】丙酮和苯酚都是重要的化工原料，工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮，其反应和工艺流程示意图如下：
相关化合物的物理常数
| 物质 |
相对分子质量 |
密度（g/cm﹣3） |
沸点/℃ |
|
| 苯酚 |
94 |
1.0722 |
182 |
|
| 丙酮 |
58 |
0.7898 |
56.5 |
|
| 异丙苯 |
120 |
0.8640 |
153 |
|
回答下列问题：
（1）反应①和②分别在装置 和 中进行（填装置符号）．
（2）反应②为 （填“放热”或“吸热”）反应．反应温度控制在50﹣60℃，温度过高的安全隐患是 ．
（3）在反应器A中通入的X是 ．
（4）在分解釜C中加入的Y为少量浓硫酸，其作用是 ，优点是用量少，缺点是 ．
（5）中和釜D中加入的Z最适宜的是 （填编号．已知苯酚是一种弱酸）
a．NaOH b．CaCO3 c．NaHCO3 d．CaO
（6）蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为 和 ，判断的依据是 ．
（7）用该方法合成苯酚和丙酮的优点是 ．
有机物A1和A2分别和浓H2SO4在一定温度下共热都生成烃B，B的蒸气密度是同温同压下H2密度的59倍，在催化剂存在下，1mol B可以和4mol H2发生加成反应，B的一元硝化产物有三种（同种类型）。有关物质之间的转化关系如下：（[O]表示氧化反应）
（1）反应①属于 反应，反应②属于 反应
（2）写出A2和X两种物质的结构简式：
A2 X
（3）书写化学方程式：
③
④
（4）化合物E有多种同分异构体，请写出其中属于酯类且具有两个对位侧链的同分异构体的结构简式：
某芳香族化合物H(C11H12O4)是有机合成工业的一种重要的中间产物，其合成路线如下。已知2molC分子可缩合生成1mol六元环化合物分子。F常温下是气体，水溶液具有很好的防腐杀菌效果，且能与新制氢氧化铜反应。请回答下列问题：
（1）F的电子式为 ， A的结构简式
（2）B转化为C的条件是
| A．水解、酸化、氧化、还原 | B．氧化、水解、酸化、还原 |
| C．水解、酸化、还原、氧化 | D．氧化、酸化、水解、还原 |
（3）以C为原料可合成可降解塑料，试写出其化学方程式
（4）H与氢氧化钠溶液反应的化学方程式
（5）H的同分异构体有多种，请写出符合下列条件的同分异构体的结构简式 。（写一种即可）
①苯环上只有两个取代基，苯环上的一氯取代物只有两种
②1mol的H与足量的NaHCO3溶液反应，生成2molCO2
如下图所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙针筒内的物质缓缓地压到甲针筒内，进行下表所列的不同实验（气体体积在常温常压下测定）。
| 实验序号 |
甲针筒内物质 |
乙针筒内物质 |
甲针筒的现象 |
| 1 |
40 mL HCl |
40 mLNH3 |
产生白烟 |
| 2 |
40 mL Cl2 |
10mL 水 |
剩余气体为20mL |
| 3 |
30 mL NO |
15 mL O2 |
|
| 4 |
20 mL AlCl3溶液 |
10 mL NaOH溶液 |
生成白色沉淀，后消失 |
（1）如果实验1甲针筒内改装30 mL Cl2 ，乙针筒内仍为40 mLNH3，实验时，甲针筒内也有白烟产生。写出有关反应的化学方程式 。
（2）由实验2可知，常温常压下氯气在水中的溶解度为 。
（3）实验3 反应后甲针筒内气体的体积为 。
（4）实验4中，AlCl3溶液浓度为0.1mol/L，如果最后白色沉淀全部消失，则NaOH溶液浓度至少为 mol/L。
（5）将上述装置做以下改进：在甲、乙针筒之间连接一段硬质玻璃管，如下图。在A处装一种浅黄色的粉末，乙针筒内是一种常见的气体，甲针筒无气体。将乙针筒内气体压入甲针筒内，发现气体体积是原来的一半。A处的物质是 ，甲针筒内的气体为 。
（6）有学生用上述改进后的装置测定空气中氧气的体积分数（加热用酒精灯未画出）。乙针筒内装有50 mL空气。实验时，用酒精灯对A处物质进行加热，经反复慢慢推拉两针筒的活塞，反应完毕，恢复至室温，测得剩余气体为40.5mL。
①A处的物质是 （选填编号）。
a．碳粉 b．二氧化锰 c．铜粉 d．氧化铜
②已知空气中氧气的体积分数为0.2，则该实验的相对误差为 。
下表是四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g水）：
| |
NaNO3 |
KNO3 |
NaCl |
KCl |
| 10℃ |
80.5 |
21.2 |
35.7 |
31.0 |
| 100℃ |
175 |
246 |
39.1 |
56.6 |
（假设：盐类共存时不影响各自的溶解度，分离晶体时，溶剂的损耗忽略不计）
某同学设计用物质的量之比为1∶1的硝酸钠和氯化钾为原料，加入一定量的水制取硝酸钾的实验，其流程如下图所示：
（1）在①和②的实验过程中，需要控制的关键的实验条件是______________________，在上述晶体中，______（填“A”或“C”）应为硝酸钾晶体。
（2）在①的实验过程中，需要进行的操作依次是________________、________________、_____________。
（3）粗产品中可能含有杂质离子_______________________，检验其中一种离子的方法是________________________________________________________________________。
（4）为了洗涤所得的硝酸钾晶体，下列溶剂可用作洗涤剂的是___________（填编号）。
a．热水 b．冰水 c．95%的酒精 d．四氯化碳
（5）如取34.0g硝酸钠和29.8g氯化钾，加入70g水，在100℃蒸发掉50g水，维持该温度，过滤，析出晶体的质量为_______________。
工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：
CO(g)＋2H2(g) 
CH3OH(g)+Q
（1）能判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号，下同)________。
| A．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等 | B．混合气体的密度不变 |
| C．混合气体的平均相对分子质量不变 | D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化 |
（2）下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
| 温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
| K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
①由表中数据判断该反应Q________(填“>”、“＝”或“<”)0；
②某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)＝0.2 mol/L，则CO的转化率为________，此时的温度为________。
（3）要提高CO的转化率，可以采取的措施是________。
a．升温；b．加入催化剂；c．增加CO的浓度；d．加入H2加压；e．加入惰性气体加压；f．分离出甲醇
（4）寻找合适的催化剂来改善上述合成甲醇的条件一直是研究课题。现分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验（其他条件均相同）：
①X在T1℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
②Y在T2℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
③Z在T3℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；
已知：T1＞T2＞T3，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂并简述理由：___________________________________________________。
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