聚己二酸丙二醇酯是性能很好的耐热性和耐久性增塑剂。其中一种合成路线如下:
已知:①烃A的相对分子质量为84,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢;
②化合物B为一氯代烃;
③E、F为相对分子质量差14的同系物,F是福尔马林的溶质;
④。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 。
(2)由B生成C的化学方程式为 。
(3)由E和F生成G的反应类型为 ,G的化学名称为 。
(4)①由D和H生成聚已二酸丙二醇酯的化学方程式为 。
②若聚已二酸丙二醇酯平均相对分子质量为5600,则其平均聚合度约为 (填标号)
a.30 b.35 c.40 d.48
(5)D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有 种(不含立体异构):
①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体②既能发生银镜反应,又能发生水解反应。其中核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为6:1:1:2的是 (写出其中一种结构简式)。
(6)请设计以甲苯、乙醛为有机原料(其他无机原料任选)合成肉桂酸()的合成路线示意图。
已知:
示例:
维拉佐酮是临床上使用广泛的抗抑郁药,其关键中间体合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)反应类型:①________________④________________
(2)A和D的结构简式分别为:________________;________________
(3)写出反应②的化学方程式:_________________。实验中反应②在K2CO3弱碱性条件下进行的原因是:____________。
(4)同样具有三个支链,且支链结构与B完全相同,属于芳香族化合物的B的同分异构体一共有________种(不包括B)
(5)反应⑥中(Boc)2O是由两分子羧酸C5H10O3脱水形成的酸酐,且(Boc)2O分子中氢原子化学环境只有1种,写出(Boc)2O的结构简式:
(6) 实验室还可用和 直接反应生成E,但实验中条件控制不当会发生副反应生成副产物,写出副产物有机物的结构简式________。
某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,用下图所示装置进行了有关实验:
(1)B是用来收集实验中产生的气体的装置,但未将导管画全,请直接在原图上把导管补充完整。
(2)实验中他们取6.4g铜片和12mL 18mol·L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式: ②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是: 。
③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是:________(填写字母编号)。
A.铁粉 B.氯化钡溶液 C.银粉 D.碳酸氢钠溶液
(3)为定量测定余酸的物质的量浓度,某位同学进行了如下设计:先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量,再计算余酸的物质的量浓度。他认为测定SO2的量的方法有多种,请问下列实验方案中可行的是__________(填写字母编号)。其中计算结果余酸物质的量浓度比实际偏高的是_______________(填写字母编号)
A.将装置A产生的气体缓缓通过预先称量过的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称量
B.将装置A产生的气体缓缓通入足量用稀硫酸酸化的高锰酸钾溶液,再加入足量氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
C.用排水法测定装置A产生气体的体积(已折算成标准状况)
D.将装置A产生的气体缓缓通入足量氢氧化钡溶液,反应完全后,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
E.将装置A产生的气体缓缓通入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液,反应完全后,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀(已知:硝酸具有强氧化性)
若A项不可行,请写出改进的方法:___________________(若A项可行则该空写“不用改进”)
中国海水资源丰富,回答下列问题:
(1)海水中主要含有 等离子(写离子符号,至少答出4种)。
(2)海水脱硫是一种有效除去火力发电产生的SO2的方法。其工艺流程如下图所示:
天然海水吸收了含硫烟气后,要用O2进行氧化处理,其反应的化学方程式是: ;氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放,该操作的主要目的是 。
(3)下图是海水综合利用的一个方面。
请回答下列问题:
I.①步主要反应的离子方程式: 。
溴及其化合物的用途有很多,写出其中的一种 。
II.第③步需要加入 ,其前面分离出氢氧化镁的操作称为 ,将镁条在二氧化碳中燃烧的产物为 。
III.粗盐水仍含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质,通过如下几个实验步骤,可制得纯净的食盐水:① 加入稍过量的Na2CO3溶液;② 加入稍过量的NaOH溶液;③ 加入稍过量的BaCl2 溶液;④滴入稀盐酸至无气泡产生;⑤ 过滤 正确的操作顺序是
利用硫酸厂烧渣(含铁的氧化物和少量FeS及SiO2)制碱式硫酸铁的流程如下:
(1)SO2与过量NaOH溶液反应的离子方程式为 。
(2)滤渣的主要成分为 (填化学式)。
(3)反应1中加双氧水的目的是 。
(4)碱式硫酸铁的化学式为Fex(OH)y(SO4)z·nH2O,为确定其组成进行如下实验:
①称取1.6920 g 样品溶于足量的稀盐酸中;
②加足量的BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥、称重,得固体质量为2.3300 g;
③向步骤②的滤液中加过量的NaOH溶液,过滤、洗涤、灼烧、称重,得固体质量为0.6400 g。
根据以上实验数据计算碱式硫酸铁样品中的n(OH-): n(SO42-)(写出计算过程)
实验目的:为研究铁质材料与热浓硫酸的反应
(1)称取铁钉(碳素钢)12.0g放入30.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中是否含有Fe2+,应选择加入的试剂为 (选填序号)
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液
c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取672 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得到干燥固体4.66g。据此推知气体Y 中SO2的体积分数为 。
分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和CO2气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
(2)气体Y中还有H2的原因是 。
(3)装置A中试剂的作用是 ,反应的离子方程式 。
(4)简述确认气体Y中含有CO2的实验现象 。
(5)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是 。
下图所示装置可用于多种实验。
(1)实验室可利用该装置来制取氯气,发生反应的化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
①用双线桥标出上述反应中的电子转移情况。
②B装置的作用是___________________,C装置中盛装的液体最好是 。
③若按上述反应制得的氯气体积为4.48 L(标准状况),则实际反应中消耗12 mol/L盐酸的体积大于理论值__________mL。
(2)在实验室要测定部分变质的过氧化钠的纯度,也可用上图装置中的部分仪器。
①上述装置中多余的仪器是_____________(填A、B、C、D等序号)。
②要完成上述实验目的,圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为____________________。
③若取用样品的质量为2.5 g,收集到气体的体积为280 mL(标准状况),则样品中Na2O2的纯度为___________。
某实验小组同学为了探究SO2的性质,进行了如下实验(实验前,装置内空气已排尽):
已知:硫酸的沸点是338℃,酒精灯可加热至400℃以上。
主要实验步骤:
①加热试管A直到B、D中均出现大量白色沉淀,熄灭酒精灯;
②将Cu丝上提离开液面;
③从导管F口向装置中通入空气一段时间。
(1)试管A中发生的主要反应的化学方程式为 。
(2)试管B中出现白色沉淀的原因是 。
(3)试管C中溶液褪色,说明SO2具有 (填“漂白性”或“氧化性”或“还原性”),请将该反应的离子方程式补充完整:
(4)试管D中发生反应的离子方程式为 。
(5)下列叙述正确的是 。
a.上下移动铜丝可控制生成SO2的量
b.为确认有CuSO4生成,可向试管A中加水,观察颜色
c.步骤③可使装置中残留气体完全被吸收,避免污染空气
d.熄灭酒精灯后, B中的液体不会倒吸,因为空气可经导管F进入试管A,使压强平衡
某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验,以探究化学实验的绿色化。
(1)实验前,关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口,塞紧试管c和d的胶塞,加热c,其目的是 。
(2)在d中加适量NaOH溶液,c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸,c中反应的化学方程式是 _____。
(3)下表是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理念的最佳方案是___ __。
方案 |
反应物 |
甲 |
Cu、浓HNO3 |
乙 |
Cu、稀HNO3 |
丙 |
Cu、O2、稀HNO3 |
(4)该小组还用上述装置进行实验证明酸性:HCl>H2CO3>H2SiO3,则分液漏斗a中加入的试剂是___________,c中加入的试剂是_________,d中加入的试剂是_________;实验现象为______________ 。
但此实验存在不足之处,改进的措施是________________________。
下图是各种不同密度的硝酸与铁反应(相同温度)时主要还原产物的分布图。请认真读图分析,回答有关问题。
(1)下列叙述中正确的是(填序号) 。
A.图中横坐标是硝酸的密度,硝酸的密度越大,其浓度越小。 |
B.当还原剂和温度相同时,不同浓度的硝酸被还原的产物不是单一的,只是在某浓度时,以某种产物为主而已。 |
C.硝酸的浓度越大,还原产物中N元素低化合价产物越少。 |
D.当硝酸密度大于1.3 g·cm-3时,还原产物主要为NO、NO2 |
(2)当硝酸溶液的密度为1.36 g·cm-3时,Fe与过量硝酸反应的化学方程式是_________________。
(3)限用下列仪器、药品验证由铁和过量1.36 g·cm-3硝酸反应产生的气体中含有NO(不考虑N2O4)。设计一个合理而简单的实验方案(仪器可选择使用,N2的用量可自由控制,加热装置和固定装置省略)。
第1步:反应并收集生成的气体:
①实验中气体发生装置应选择 (填装置序号),理由是 。
②装置的连接顺序是(填各装置接口的序号):[ ]→[ ] [ ]→[8] [9]→[ ]。
③检查装置气密性后,开始反应。待E中充满红棕色气体,停止实验。
第2步:验证E中有NO。
④取下试管E,倒立在F中,轻轻摇动试管。
确认生成的气体中有NO的现象是 。
(4)某工厂生产硝酸的流程简要表示如下:
①氧化炉中反应的化学方程式为__________________________________。
②工业上通常用质量分数为15%的Na2CO3水溶液(密度1.16 g·mL-1)作为NOx吸收剂,它的物质的量浓度为_____________ mol·L-1(保留2位小数)。
工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是__________。
(2)另称取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,需进行的实验是__________。
②乙同学取336 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为(简要表述计算过程)__________。
2014年初雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面(S)和时间(t)的变化曲线如图所示。据此判断:
①在T2温度下,0~2 s内的平均反应速率v(N2)=________。
②当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
③若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是____________。
(2)煤燃烧产生的烟气中有含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
①已知甲烷的燃烧热为890 kJ·mol-1;1 mol水蒸气变成液态水放热44 kJ;N2与O2生成NO的过程如下,
CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=________。
②在恒压下,将CH4(g)和NO2(g)置于密闭容器中,也可以发生化学反应:
CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH<0,提高NO2转化率的措施有________。
A.增加原催化剂的表面积 |
B.降低温度 |
C.减小投料比[n(NO2)/n(CH4)] |
D.增大压强 |
(3)在容积相同的两个密闭容器内(装有等量的某种催化剂)先各通入等量的CH4,然后再分别充入等量的NO和NO2。在不同温度下,同时分别发生上述的两个反应:并在t秒时测定其中NOx转化率,绘得图像如下图所示:
从图中可以得出的结论是_____________________。
结论一:在250~450 ℃时,NOx转化率随温度升高而增大,450~ 600 ℃时NOx转化率随温度升高而减小推测原因是______________________________________。
结论二:__________________________________。
元素周期表中ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。
(1).三氟化溴(BrF3)常用于核燃料生产和后处理,遇水立即发生如下反应:3BrF3 +5H2O → HBrO3 + Br2 + 9HF+ O2 。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,每生成2.24 LO2(标准状况)转移电子数为 。
(2).在食盐中添加少量碘酸钾可预防缺碘。为了检验食盐中的碘酸钾,可加入醋酸和淀粉-碘化钾溶液。看到的现象是 ,相应的离子方程式是 。
氯常用作饮用水的杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。25℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:
Cl2(g) Cl2(aq) ---------------①
Cl2(aq)+ H2O HClO + H+ +Cl------②
HClO H+ + ClO- ---------------③
其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如下图所示。
(3).写出上述体系中属于电离平衡的平衡常数表达式:Ki = ,由图可知该常数值为 。
(4).在该体系中c(HClO) + c(ClO-) c(H+)-c(OH-)(填“大于”“小于”或“等于”)。
(5).用氯处理饮用水时,夏季的杀菌效果比冬季 (填“好”或“差”),请用勒夏特列原理解释 。
工业上处理含铬(主要成分是HCrO4-)污水并制备磁性铁铬氧体工艺流程如下:
(1)还原过程中HCrO4-转化为Cr3+ 的离子方程式为 ;
(2)当沉淀池中c(Fe2+):c(Fe3+)=2:1时,能生成铁铬氧体。通入压缩空气是形成铁铬氧体的必要条件之一,通入压缩空气的目的是 、 。在加NaOH溶液之前通入的空气量不宜过多,若过多必须向沉淀池中增补的物质可能为: 。(填字母)
A.FeSO4 | B.Cu | C.H2O2 | D.Fe |
(3)已知三价铬[Cr(Ⅲ)]在水溶液中的存在形态随pH 的变化如右图,为尽可能除去铬元素实现清液达标排放,沉淀池中pH要控制在 ;若pH过高,溶液中残留铬量增大,其原因为 。
下图是一个化学过程的示意图。
(1)通入O2的电极名称 、C(Pt)电极的名称是______________
(2)写出通入O2的电极上的电极反应式是_______ _______________________。
(3)写出通入CH3OH的电极上的电极反应式是______________________________。
(4)乙池中反应的化学方程式为__________________________________。
(5)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40 g时,甲池中理论上消耗O2__________mL(标准状况下);