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聚碳酸酯無色透明,具有優(yōu)異的抗沖擊性,能用于制造宇航員的面罩、智能手機(jī)機(jī)身外殼等。雙酚化合物是合成聚碳酸酯的單體之一,某種雙酚化合物G的合成路線如下:
(1)G中所含的官能團(tuán)有________________;B的核磁共振氫譜有 個(gè)峰。
(2)寫出反應(yīng)類型:反(應(yīng) ① ___________;反應(yīng) ③ ____________。
(3)寫出A的名稱 ______________;F的結(jié)構(gòu)簡式 ______________。
(4)寫出反應(yīng) ④ 的化學(xué)方程式_______________________________________。
(5)C有多種同分異構(gòu)體,寫出同時(shí)滿足下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_____________。
(I)屬于α-氨基酸,且苯環(huán)上有三個(gè)互為間位的取代基
(II)與FeCl3溶液作用無顯色現(xiàn)象
(III)1 mol該同分異構(gòu)體與足量NaOH溶液反應(yīng)時(shí),最多能消耗3 mol NaOH
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銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域中都有重要的用途。請回答以下問題:
(1)超細(xì)銅粉可用作導(dǎo)電材料、催化劑等,其制備方法如下:
①NH4CuSO3中金屬陽離子的核外電子排布式為 。N、O、S三種元素的第一電離能大小順序?yàn)?u> (填元素符號)。
②Cu(NH3)4SO4中所含的化學(xué)鍵有
(2)銅錳氧化物(CuMn2O4)能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。根
據(jù)等電子體原理,CO分子的結(jié)構(gòu)式為 。
(3)氯和鉀與不同價(jià)態(tài)的銅可生成兩種化合物,其陰離子均為無限長鏈結(jié)構(gòu)(如圖所示),a位置上Cl原子的雜化軌道類型為 。已知其中一種化合物的化學(xué)式為KCuCl3,則另一種化合物的化學(xué)式為
(4) Cu2O的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶胞的邊長為a cm,則Cu2O的密度為 g·cm-3(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值)。
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1862年,比利時(shí)化學(xué)家索爾維發(fā)明了氨堿法制堿,1926年,我國化學(xué)家侯德榜創(chuàng)立了
更為進(jìn)侯德榜制堿法,也叫聯(lián)合制堿法,兩種制堿的生產(chǎn)流程可簡要表示如下圖:
氨堿法生產(chǎn)流程 聯(lián)合制堿法生產(chǎn)流程
(1)向沉淀池中通入CO2和氨氣時(shí),應(yīng)先通入氨氣的原因是
(2)沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是 從沉淀池中分離沉淀的操作是
(3)氨堿法生產(chǎn)流程示意圖中的Y是 ,從原料到產(chǎn)品,氨堿法總反應(yīng)過程用化學(xué)方程式表示,可寫為 .
(4)聯(lián)合制堿法中從濾液中提取氯化銨晶體的過程推測,所得結(jié)論正確是 (選填編號)。
a.常溫時(shí)氯化銨的溶解度比氯化鈉小
b.通入氨氣能增大NH4+的濃度,使氯化銨更多析出
c.加入食鹽細(xì)粉能提高Na+的濃度, 使NaHCO3結(jié)晶析出
d.通入氨氣能使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3,提高析出的NH4Cl純度
(5)聯(lián)合制堿法相比于氨堿法,氯化鈉利用率從70%提高到90%以上,主要是設(shè)計(jì)了循環(huán)Ⅰ,聯(lián)合制堿法的另一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)是
(6)產(chǎn)品純堿中含有碳酸氫鈉,可以用加熱分解的方法測定產(chǎn)品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù),已知樣品質(zhì)量為ag,加熱至質(zhì)量不再改變時(shí)稱重為bg,則純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
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目前,“低碳經(jīng)濟(jì)”備受關(guān)注,CO2的產(chǎn)生及有效開發(fā)利用成為科學(xué)家研究的重要課題。試運(yùn)用所學(xué)知識(shí),解決下列問題:
(1)已知某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為:它所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為:__ ___
(2)—定條件下,將C(s)和H2O(g)分別加入甲、乙兩個(gè)密閉容器中,發(fā)生(1)中反應(yīng):其相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:
容器 | 容積/L | 溫度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達(dá)到平衡所需時(shí)間/min | |
C(s) | H2O(g) | H2(g) | ||||
甲 | 2 | T1 | 2 | 4 | 3.2 | 8 |
乙 | 1 | T2 | 1 | 2 | 1,2 | 3 |
①T10C時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______
②乙容器中,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到1.5min時(shí),H2O(g)的物質(zhì)的量濃度_______ (填選項(xiàng)字母)。
A. =0.8 mol·L-1 B. =1.4 mol·L-1 C. <1.4 mol·L-1 D. >1.4 mol·L-1
③丙容器的容積為1L,T1℃時(shí),按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g), 達(dá)到平衡時(shí)各氣體的體積分?jǐn)?shù)與甲容器完全相同的是_______(填選項(xiàng)字母)。
A. 0.6 mol、1.0 mol、0.5 mol、1.0 mol
B. 0.6 mol、2.0 mol、0 mol、0 mol
C. 1.0 mol、2.0 mol、1.0 mol、2.0 mol
D. 0.25 mol、0.5 mol、0.75 mol、1.5 mol
(3)在一定條件下,科學(xué)家利用從煙道氣中分離出CO2與太陽能電池電解水產(chǎn)生的H2合成甲醇,已知CH3OH、H2的燃燒熱分別為:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol,寫出工業(yè)上以CO2、H2合成CH3OH的熱化學(xué)方程式: 。
(4)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲醚的反應(yīng)原理為:
2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定壓強(qiáng)下,該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率見下表:
投料比[n(H2) / n(CO2)] | 500 K | 600 K | 700 K | 800 K |
1.5 | 45% | 33% | 20% | 12% |
2.0 | 60% | 43% | 28% | 15% |
3.0 | 83% | 62% | 37% | 22% |
①該反應(yīng)的焓變△H 0,熵變△S___0(填>、<或=)。
②用甲醚作為燃料電池原料,在堿性介質(zhì)中該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式 。若以1.12 L·min-1(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的速率向該電池中通入甲醚(沸點(diǎn)為-24.9 ℃),用該電池電解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液,通電0.50 min后,理論上可析出金屬銅 g。
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NH4Al(SO4)2是食品加工中最為快捷的食品添加劑,用于焙烤食品,工業(yè)上常用鋁土礦(主要成分為Al2O3)來生產(chǎn)銨明礬NH4Al(SO4)2•12H2O,其工藝流程圖如下.
(1)流程圖中X的電子式 , Y為 (填化學(xué)式)溶液
(2)反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為
(3)流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)的名稱是
(4)反應(yīng)Ⅵ的化學(xué)方程式為
(5)對銨明礬NH4Al(SO4)2·12H2O高溫分解的氣體產(chǎn)物的預(yù)測不合理的是 。
A.NH3、N2、SO2、H2O B.NH3、SO3、H2O
C.NH3、SO2、H2O D.NH3、N2、SO3、SO2、H2O
(6)若同時(shí)制取銨明礬和硫酸鋁,通過控制硫酸的用量調(diào)節(jié)兩種產(chǎn)品的產(chǎn)量。若欲使制得的銨明礬和硫酸鋁的物質(zhì)的量之比為1:1,則投料時(shí)鋁土礦中Al2O3和H2SO4的物質(zhì)的量之比為____。
(7)向硫酸鋁銨溶液中逐滴加入氫氧化鋇溶液,不可能發(fā)生的反應(yīng)是
A.4NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2=2(NH4)2SO4+3BaSO4↓+ Al2 (SO4)3+2Al(OH)3↓
B.2NH4Al(SO4)2+4Ba(OH)2=(NH4)2SO4+3BaSO4↓+Ba(AlO2)2
C.2NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2=(NH4)2SO4+3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
D.NH4Al(SO4)2+2Ba(OH)2=NH3·H2O+2BaSO4↓+ Al(OH)3↓
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綠礬(FeSO4•7H2O)是治療缺鐵性貧血的特效藥。某學(xué)校的化學(xué)興趣小組的同學(xué)對綠礬進(jìn)行了如下的探究:
(一) FeSO4•7H2O的制備
該化學(xué)興趣小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室通過如下實(shí)驗(yàn)由廢鐵屑(含少量氧化銅、氧化鐵等雜質(zhì))制備FeSO4·7H2O晶體:
①將5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中,加熱數(shù)分鐘,用傾析法除去
Na2CO3溶液,然后將廢鐵屑用水洗滌2~3遍。
②向洗滌過的廢鐵屑中加入過量的稀硫酸,控制溫度在50~80℃之間至鐵屑耗盡;
③趁熱過濾,將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中,靜置、冷卻結(jié)晶;
④待結(jié)晶完畢后,濾出晶體,用少量冰水洗滌2~3次,再用濾紙將晶體吸干;
⑤將制得的FeSO4·7H2O晶體放在一個(gè)小廣口瓶中,密閉保存。
請回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)步驟①的目的是 。
(2)實(shí)驗(yàn)步驟②明顯不合理,理由是 。
(3)為了洗滌除去晶體表面附著的硫酸等雜質(zhì),實(shí)驗(yàn)步驟④中用少量冰水洗滌晶體,原因是 。
(二)探究綠礬(FeSO4·7H2O)熱分解的產(chǎn)物
已知SO3的熔點(diǎn)是16.8°C,沸點(diǎn)是44.8°C,該小組設(shè)計(jì)如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(圖中加熱、夾持儀器等均省略):
【實(shí)驗(yàn)過程】
①儀器連接后,檢查裝置A與B氣密性;
②取一定量綠礬固體置于A中,通入N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣,關(guān)閉k,用酒精燈加熱硬質(zhì)玻璃管;
③觀察到A 中固體逐漸變紅棕色,B中試管收集到無色液體,C中溶液褪色;
④待A中反應(yīng)完全并冷卻至室溫后,取少量反應(yīng)后固體于試管中,加入硫酸溶解,取少量滴入幾滴KSCN溶液,溶液變紅色;
⑤往B裝置的試管中滴入幾滴BaCl2溶液,溶液變渾濁。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
結(jié)論1:B中收集到的液體是 ;
結(jié)論2:C中溶液褪色,可推知產(chǎn)物中有 ;
結(jié)論3:綜合分析上述實(shí)驗(yàn)③和④可推知固體產(chǎn)物一定有Fe2O3。
【實(shí)驗(yàn)反思】
(5)請指出該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置的明顯不足: 。
(6)分解后的固體中可能含有少量FeO,取上述實(shí)驗(yàn)④中鹽酸溶解后的溶液少許于試管中,選用一種試劑鑒別,該試劑最合適的是 。
a. 氯水和KSCN溶液 b. 酸性KMnO4溶液 c. H2O2 d. NaOH溶液
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瓦斯爆炸是煤礦開采中的重大危害,一種瓦斯分析儀(圖甲)的傳感器煤礦巷道中的甲烷達(dá)到一定濃度時(shí)可以顯示。該瓦斯分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理,其裝置如圖乙所示,其中的固體電解質(zhì)是Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移動(dòng)。下列有關(guān)敘述不正確的是
A.瓦斯分析儀工作時(shí),電池內(nèi)電路中電子由電極b流向電極a
B.電極b是正極,O2-由電極b流向電極a
C.電極a的反應(yīng)式為:CH4 + 4O2- - 8e- = CO2 + 2H2O
D.當(dāng)固體電解質(zhì)中有1 molO2- 通過時(shí),電子轉(zhuǎn)移2 mol
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