【題目】【加試題】甲醇又稱“木醇”或“木精”,沸點64.7℃,是無色有酒精氣味易揮發(fā)的液體.甲醇有毒,誤飲5~10mL能雙目失明,大量飲用會導(dǎo)致死亡.甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和液體燃料,可用于制造甲醛和農(nóng)藥,并常用作有機物的萃取劑和酒精的變性劑等。
(1)工業(yè)上可利用CO2和H2生產(chǎn)甲醇,方程式如下:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(g) △H=Q1kJmol﹣1
又查資料得知:①CH3OH(l)+1/2O2(g)CO2(g)+2H2(g) △H=Q2kJmol﹣1
②H2O(g)=H2O(l)△H=Q3kJmol﹣1,則表示甲醇的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為 。
(2)甲醇燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型燃料電池,下圖是以甲醇燃料電池(甲池)為電源的電解裝置.已知:A、B、C、D、E、F都是惰性電極,丙中為0.1mol/L CuSO4溶液 (假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變),當(dāng)向甲池通入氣體a和b時,D極附近呈紅色.回答下列問題:
①a物質(zhì)是 ,A電極的電極反應(yīng)式為 。
②乙裝置中的總化學(xué)反應(yīng)方程式為 。
③當(dāng)乙裝置中C電極收集到224mL(標(biāo)況下)氣體時,丙中溶液的pH= 。
【答案】(1)CH3OH(l)+3/2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) △H=(2 Q1+3 Q2+2 Q3)kJmol﹣1;
(2)①甲醇,CH3OH-6e-+8OH- = CO32-+6H2O;②2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;③1.
【解析】
試題分析:(1)已知A.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(g) △H=Q1kJmol﹣1;①CH3OH(l)+1/2O2(g)CO2(g)+2H2(g) △H=Q2kJmol﹣1;②H2O(g)=H2O(l)△H=Q3kJmol﹣1,由2a+3①+2②得:CH3OH(l)+3/2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) △H=(2 Q1+3 Q2+2 Q3)kJmol﹣1,答案為:CH3OH(l)+3/2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) △H=(2 Q1+3 Q2+2 Q3)kJmol﹣1;(2)A、B、C、D、E、F都是惰性電極,乙中裝的是滴有酚酞的飽和NaCl溶液,D極附近呈紅色,那么D極發(fā)生的反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,可以推出A為燃料電池的正極,B為燃料電池的負(fù)極,①a物質(zhì)是甲醇,發(fā)生的電極反應(yīng)為:CH3OH+6e-+8OH- = CO32-+6H2O,答案為:甲醇,CH3OH-6e-+8OH- = CO32-+6H2O;②乙裝置中是電解飽和食鹽水,反應(yīng)方程式為:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,答案為:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;③當(dāng)乙裝置中C電極的反應(yīng)為:—2e- = Cl2↑, 生成224mL(標(biāo)況下)氣體時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.02mol,丙中E電極的電極反應(yīng)式為: 2H2O-4e-=O2↑+4H+,轉(zhuǎn)移0.002mol電子,產(chǎn)生的H+的物質(zhì)的量為0.002mol,物質(zhì)的量濃度為:0.02mol/0.2=0.1mol/L,pH為1,答案為1.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)苯、四氯化碳、乙醇都是常見的有機溶劑。能與水互溶的是 ;難溶于水,且密度比水小的是 。
(2)現(xiàn)有化合物:
①請寫出丙中含氧官能團的名稱: 。
②請判別上述哪些化合物互為同分異構(gòu)體: (填代號)。
(3)同溫同壓下,相同體積某烷烴的蒸氣質(zhì)量是氫氣質(zhì)量的36倍,該烴的分子式為____________,寫出該烴的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】碳、氮廣泛的分布在自然界中,碳、氮的化合物性能優(yōu)良,在工業(yè)生產(chǎn)和科技領(lǐng)域有重要用途。
(1)氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由SiO2與過量焦炭在1300~1700oC的氮氣流中反應(yīng)制得:3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g) Si3N4(s)+6CO(g)。⊿H =-1591.2 kJ/mol,則該反應(yīng)每轉(zhuǎn)移1mole—,可放出的熱量為 。
(2)某研究小組現(xiàn)將三組CO(g)與H2O(g)的混合氣體分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),得到如下數(shù)據(jù):
① 實驗1中,前5min的反應(yīng)速率v(CO2)= 。
②下列能判斷實驗2已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是 。
a.容器內(nèi)CO、H2O、CO2、H2的濃度不再變化 b.容器內(nèi)壓強不再變化
c.混合氣體的密度保持不變 d.v正(CO) =v逆(CO2)
e.容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化
③若實驗2的容器是絕熱的密閉容器,實驗測得H2O(g)的轉(zhuǎn)化率H2O%隨時間變化的示意圖如下圖所示, b點v正 v逆(填“<”、“=”或“>”),t3~t4時刻,H2O(g)的轉(zhuǎn)化率H2O%降低的原因是 。
(3)利用CO與H2可直接合成甲醇,下圖是由“甲醇-空氣”形成的綠色燃料電池的工作原理示意圖,寫出以石墨為電極的電池工作時負(fù)極的電極反應(yīng)式 ,利用該電池電解1L 0.5mol/L的CuSO4溶液,當(dāng)消耗560mLO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時,電解后溶液的pH= (溶液電解前后體積的變化忽略不計)。
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【題目】高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途。用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na2FeO4的裝置如圖所示。下列推斷合理的是
A. 鎳是陽極,電極反應(yīng)為4OH--4e一= O2↑+ 2 H2O
B. 電解時電流的方向為:負(fù)極→Ni電極→溶液→Fe電極→正極
C. 若隔膜為陰離子交換膜,則OH-自右向左移動
D. 電解時陽極區(qū)pH降低、陰極區(qū)pH升高,撤去隔膜混合后,與原溶液比較pH降低(假設(shè)電解前后體積變化忽略不計)
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【題目】I. “立方烷”是一種人工合成的烴,其分子為正方體結(jié)構(gòu),其碳架結(jié)構(gòu)如圖所示:
(1)“立方烷”有多種同分異構(gòu)體,其中一種屬于芳香烴的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式是 。
(2)立方烷”的三氯代物具有同分異構(gòu)體的數(shù)目是 。
II.有機化學(xué)中的反應(yīng)類型較多,將下列反應(yīng)歸類(填序號)。
①乙烷在空氣中燃燒 ②由乙炔制氯乙烯
③甲烷與氯氣在光照的條件下反應(yīng) ④乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色
⑤乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 ⑥實驗室制乙烯
⑦由甲苯制取TNT ⑧溴乙烷和氫氧化鈉的乙醇溶液共熱
⑨乙苯的制備:
(1)其中屬于取代反應(yīng)的是__________;屬于氧化反應(yīng)的是_______;
(2)寫出⑦和⑧的化學(xué)方程式:
⑦_______________________ _____________________________
⑧_______________________ _____________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】【加試題】硝酸鋁[Al(NO3)3]是一種常用媒染劑。工業(yè)上用鋁灰(主要含Al、Al2O3、Fe2O3等)制取硝酸鋁晶體[Al(NO3)3·9H2O]的流程如下:
(1)寫出反應(yīng)Ⅰ的離子方程式: (任寫一個)。
(2)若在實驗室中完成反應(yīng)Ⅱ,為避免鋁的損失,需要解決的問題是 ,可采取的措施為 。
(3)溫度高于200℃時,硝酸鋁完全分解成氧化鋁和兩種氣體(其體積比為4:1),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(4)若用右圖所示實驗裝置制取Al(NO3)3,通入水蒸氣的作用是 。
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【題目】3,5-二甲氧基苯酚是重要的有機合成中間體,可用于天然物質(zhì)白檸檬素的合成。一種以間苯三酚為原料的合成反應(yīng)如下:
甲醇、乙醚和3,5-二甲氧基苯酚的部分物理性質(zhì)見下表:
物質(zhì) | 沸點/℃ | 熔點/℃ | 密度(20℃) / g·cm-3 | 溶解性 |
甲醇 | 64. 7 | 0. 7915 | 易溶于水 | |
乙醚 | 34. 5 | 0. 7138 | 微溶于水 | |
3,5-二甲氧基苯酚 | 33-36 | 易溶于甲醇、乙醚,微溶于水 |
反應(yīng)結(jié)束后,先分離出甲醇,再加入乙醚進行萃取。
(1)①分離出甲醇的操作是的 。
②萃取用到的分液漏斗使用前需 并洗凈,分液時有機層在分液漏斗的 填(“上”或“下”)層。
(2)分離得到的有機層依次用飽和NaHCO3溶液、飽和食鹽水、少量蒸餾水進行洗滌。用飽和NaHCO3 溶液洗滌的目的是 ;用飽和食鹽水洗滌的目的是 。
(3)洗滌完成后,通過以下操作分離、提純產(chǎn)物,正確的操作順序是 (填字母)。
a.蒸餾除去乙醚 b.重結(jié)晶 c.過濾除去干燥劑 d.加入無水CaCl2干燥
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【題目】鄰苯二甲酸丁基月桂酯是一種淡黃色透明油狀液體,密度約0.97g/cm3,常用作聚氯乙烯等樹脂的增塑劑。工業(yè)上生產(chǎn)原理和工藝流程如下:
有關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)見下表:
化合物 | 溶解性 | 熔點 | 沸點 |
鄰苯二甲酸酐 | 微溶于冷水、乙醚,易溶于熱苯、乙醇、乙酸 | 131.6℃ | 295℃ |
正丁醇 | 微溶于水,溶于乙醇、醚、多數(shù)有機溶劑 | -88.9℃ | 117.5℃ |
月桂醇 | 不溶于水,溶于醇、醚 | 24 | 259℃ |
鄰苯二甲酸丁基月桂酯 | 不溶于水,溶于多數(shù)有機溶劑 | 不祥 | 202~210℃ |
某實驗小組的同學(xué)模擬工業(yè)生產(chǎn)的工藝流程,用右圖所示裝置制取少量鄰苯二甲酸丁基月桂酯,圖中夾持和加熱裝置已略去。主要操作步驟如下:
①向三頸燒瓶內(nèi)加入30 g 鄰苯二甲酸酐、16 g 正丁醇以及少量濃硫酸。
②攪拌,升溫至105 ℃,持續(xù)攪拌反應(yīng)1小時。
③冷卻至室溫,加入40 g 月桂醇,升溫至160 ℃,攪拌、保溫至反應(yīng)結(jié)束。
④冷卻至室溫,將反應(yīng)混合物倒出。
⑤通過工藝流程中的操作X,得到粗產(chǎn)品。
請回答下列問題:
(1)儀器C的名稱___________。冷凝管中冷水應(yīng)從___________進。
(2)步驟③中判斷反應(yīng)已結(jié)束的方法是___________。
(3)步驟⑤中操作X可除去少量未反應(yīng)的鄰苯二甲酸酐及正丁醇,操作X包括___________。
(4)工藝流程中減壓蒸餾的目的是___________。
(5)實驗結(jié)果表明步驟②、③產(chǎn)率都比較高,原因是___________。
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【題目】【化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】A、B、C、D、E、F為元素周期表前四周期的元素,原子序數(shù)依次增大。A元素的單質(zhì)是空氣的主要成分,B原子核外p軌道上有1對成對電子,D元素的價電子數(shù)是其余電子數(shù)的一半,C與B同主族,A與F同主族,D與E同族;卮鹣铝袉栴}:
(1)A、B、C第一電離能由大到小的順序為: (用元素符號表示)。
(2)B與C形成的二元化合物中,屬于非極性分子的是: (填化學(xué)式);該分子中心原子的雜化類型為: 。
(3)A、C元素形成的常見含氧酸中,分子的中心原子的價層電子對數(shù)為4的酸是 ;(填化學(xué)式,下同)酸根呈平面三角形的酸是 。
(4)E和F形成的一種化合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,則該化合物的化學(xué)式為 ;F的配位數(shù)為 。
(5)D的離子可以形成多種配合物,由Dn+、Br-、C的
最高價含氧酸根和A的簡單氫化物形成的1:1:1:5的某
配合物,向該配合物的溶液中滴加AgNO3溶液產(chǎn)生
淡黃色沉淀,滴加BaCl2溶液無現(xiàn)象,則該配合物的化學(xué)式為: ;n值為 ;Dn+的基態(tài)電子排布式為: 。
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