【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組為合成1丁醇,查閱資料得知一條合成路線:CH3CH===CH2+CO+H2→CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH,CO的制備原理:HCOOHCO↑+H2O,并設(shè)計(jì)出原料氣的制備裝置(如圖)。
請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>
(1)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有鋅粒、稀硝酸、稀鹽酸、濃硫酸、2丙醇,從中選擇合適的試劑制備氫氣、丙烯。寫出化學(xué)方程式:______________________________________________。
(2)若用以上裝置制備干燥純凈的CO,裝置中a和b的作用分別是________、________;c和d中盛裝的試劑分別是________、________。
(3)制丙烯時(shí),還產(chǎn)生少量SO2、CO2及水蒸氣,該小組用以下試劑檢驗(yàn)這四種氣體,混合氣體通過試劑的順序是________(填序號(hào))。
①飽和Na2SO3溶液、谒嵝訩MnO4溶液、凼宜 ④無水CuSO4 ⑤品紅溶液
(4)合成正丁醛的反應(yīng)為正向放熱的可逆反應(yīng),為增大反應(yīng)速率和提高原料氣的轉(zhuǎn)化率,你認(rèn)為應(yīng)該采用的適宜反應(yīng)條件是________。
a.低溫、高壓、催化劑 b.適當(dāng)?shù)臏囟、高壓、催化?/span>
c.常溫、常壓、催化劑 d.適當(dāng)?shù)臏囟取⒊、催化?/span>
(5)正丁醛經(jīng)催化加氫得到含少量正丁醛的1丁醇粗品,為純化1丁醇,該小組查閱文獻(xiàn)得知:①R—CHO+NaHSO3(飽和)―→RCH(OH)SO3Na↓;②沸點(diǎn):乙醚 34 ℃,1丁醇 118 ℃,并設(shè)計(jì)出如下提純路線:
粗品濾液有機(jī)層1丁醇、乙醚純品
試劑1為________,操作1為________,操作2為________,操作3為________。
【答案】(1)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;(CH3)2CHOHCH2=CHCH3↑+H2O
(2)恒壓,防倒吸; NaOH溶液,濃H2SO4
(3)④⑤①②③(或④⑤①③②)(4)b
(5)飽和NaHSO3溶液 過濾 萃取 蒸餾
【解析】
試題(1)氫氣可用活潑金屬鋅與非氧化性酸鹽酸通過置換反應(yīng)制備,氧化性酸如硝酸和濃硫酸與鋅反應(yīng)不能產(chǎn)生氫氣,方程式為Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;2-丙醇通過消去反應(yīng)即到達(dá)丙烯,方程式為 (CH3)2CHOHCH2=CHCH3↑+H2O;(2)甲酸在濃硫酸的作用下通過加熱脫水即生成CO,由于甲酸易揮發(fā),產(chǎn)生的CO中必然會(huì)混有甲酸,所以在收集之前需要除去甲酸,可以利用NaOH溶液吸收甲酸.又因?yàn)榧姿嵋兹苡谒员匦璺乐挂后w倒流,即b的作用是防止倒吸,最后通過濃硫酸干燥CO;(3)檢驗(yàn)丙烯可以用酸性KMnO4溶液,檢驗(yàn)SO2可以用酸性KMnO4溶液褪色、品紅溶液或石灰水,檢驗(yàn)CO2可以石灰水,檢驗(yàn)水蒸氣可以無水CuSO4,所以在檢驗(yàn)這四種氣體必需考慮試劑的選擇和順序.只要通過溶液,就會(huì)產(chǎn)生水蒸氣,因此先檢驗(yàn)水蒸氣;然后檢驗(yàn)SO2并在檢驗(yàn)之后除去SO2,除SO2可以用飽和Na2SO3溶液,最后檢驗(yàn)CO2和丙烯,因此順序?yàn)?/span>④⑤①②③(或④⑤①③②);(4)由于反應(yīng)是一個(gè)體積減小的可逆反應(yīng),所以采用高壓,有利于增大反應(yīng)速率和提高原料氣的轉(zhuǎn)化率;正向反應(yīng)是放熱反應(yīng),雖然低溫有利于提高原料氣的轉(zhuǎn)化率,但不利于增大反應(yīng)速率,因此要采用適當(dāng)?shù)臏囟;催化劑不能提高原料氣的轉(zhuǎn)化率,但有利于增大反應(yīng)速率,縮短到達(dá)平衡所需要的時(shí)間,故正確所選項(xiàng)是b;(5)粗品中含有正丁醛,根據(jù)所給的信息利用飽和NaHSO3溶液形成沉淀,然后通過過濾即可除去;由于飽和NaHSO3溶液是過量的,所以加入乙醚的目的是萃取溶液中的1-丁醇.因?yàn)?/span>1-丁醇和乙醚的沸點(diǎn)相差很大,因此可以利用蒸餾將其分離開。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】請(qǐng)按要求完成下列各題:
(1)黑火藥爆炸時(shí)發(fā)生反應(yīng):2KNO3+S+3C═K2S+N2↑+3CO2↑,其中被還原的元素是___,被氧化的元素是___。
(2)配平以下方程式:___K2Cr2O7+___HCl═___KCl+___CrCl3+___Cl2↑+___H2O
(3)已知19.2gCu與過量的200ml5mol/L稀硝酸充分反應(yīng),反應(yīng)方程式如下,請(qǐng)計(jì)算(忽略反應(yīng)前后溶液體積的變化).
3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
①轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為___mol;標(biāo)準(zhǔn)狀況下,產(chǎn)生NO氣體的體積為___mL。
②反應(yīng)后,NO3-的物質(zhì)的量濃度為___mol/L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】LED產(chǎn)品具有耗電量低、壽命長的特點(diǎn)。下圖是氫氧燃料電池驅(qū)動(dòng)LED屏發(fā)光的裝置,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.a處通入的氣體是氫氣,電極反應(yīng)式為H2+2OH-2e=2H2O
B.裝置中電子的流向?yàn)?/span>a極→N型半導(dǎo)體→P型半導(dǎo)體→b極
C.裝置中的能量轉(zhuǎn)化至少涉及三種形式的能量
D.圖中表示來自氫氧燃料電池中的K+的移動(dòng)方向
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】反應(yīng)NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O放熱且產(chǎn)生氣體,可用于冬天石油開采。下列表示反應(yīng)中相關(guān)微粒的化學(xué)用語正確的是
A. 中子數(shù)為18的氯原子:
B. N2的結(jié)構(gòu)式:N=N
C. Na+的結(jié)構(gòu)示意圖:
D. H2O的電子式:
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】香料G的一種合成工藝如下圖所示。完成下列填空:
已知:A的分子式為,它有兩種不同環(huán)境的氫原子,K的分子式為。
(提示:碳碳雙鍵直接相鄰的氫被取代)
(1)寫出反應(yīng)類型:_____;寫出反應(yīng)試劑及條件: ___。
(2)書寫結(jié)構(gòu)簡式:A___。寫出化學(xué)方程式:_______。
(3)檢驗(yàn)M已完全轉(zhuǎn)化為N的試劑是__________。
(4)寫出滿足下列條件的L的任意一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式(不考慮立體異構(gòu)):_____。①能發(fā)生銀鏡反應(yīng) ②能發(fā)生水解反應(yīng) ③苯環(huán)上的一氯代物有兩種
(5)以1-丁醇和NBS為原料可以制備順丁橡膠()。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合成路線(其他無機(jī)原料任選)(合成路線常用的表示方式為:A B。。。目標(biāo)產(chǎn)物)_____
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能將煙氣中的SO2、NOx分別氧化為SO42-和NO3-,NOx也可在其他條件下被還原為N2。
(1)SO42-中心原子軌道的雜化類型為______;NO3-的空間構(gòu)型為_____(用文字描述)。
(2)Fe2+基態(tài)核外電子排布式為_______。
(3)與O3分子互為等電子體的一種陰離子為________(填化學(xué)式)。
(4)(CN)2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比n(σ)∶n(π)=________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】久置的FeSO4溶液變黃,一般認(rèn)為是二價(jià)鐵被氧化為三價(jià)鐵的緣故。某硏究小組為硏究溶液中Fe2+被O2氧化的過程,查閱資料發(fā)現(xiàn):溶液中Fe2+的氧化過程分為先后兩步,首先是Fe2+水解,接著水解產(chǎn)物被O2氧化。于是小組同學(xué)決定研究常溫下不同pH對(duì)Fe2+被O2氧化的影響,并測(cè)定了Fe2+氧化率隨時(shí)間變化的關(guān)系,結(jié)果如圖。
回答下列問題:
(1)寫出Fe2+水解的離子方程式___;要抑制FeSO4水解,可以采取的措施是___。
(2)若配制的FeSO4溶液濃度為0.01mol/L,反應(yīng)過程中溶液體積不變,計(jì)算圖中P點(diǎn)Fe2+的氧化速率___。
(3)在酸性條件下,Fe2+被O2氧化的反應(yīng)方程式為:4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,已知常溫下該反應(yīng)的平衡常數(shù)很大。則下列說法正確的是___。
a.Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+的趨勢(shì)很大
b.Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+的速率很大
c.該反應(yīng)進(jìn)行得很完全
d.酸性條件下Fe2+不會(huì)被氧化
(4)結(jié)合圖分析不同pH對(duì)Fe2+被O2氧化的反應(yīng)產(chǎn)生了怎樣的影響___。
(5)研究小組在查閱資料時(shí)還得知:氧氣的氧化性隨溶液的酸性增強(qiáng)而增強(qiáng)。通過以上研究可知,配制FeSO4溶液的正確做法是___。
(6)用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定溶液中Fe2+濃度,從而計(jì)算Fe2+的氧化率。反應(yīng)如下:6Fe2++Cr2O72-+14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O,若取20mL待測(cè)溶液,用0.0200mol·L-1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液16.50mL,則溶液中c(Fe2+)=___mol·L-1。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)鋁土礦(主要成分為Al2O3,還含有SiO2、Fe2O3)是工業(yè)上制備氧化鋁的主要原料。工業(yè)上提取氧化鋁的工藝流程如下:
①沉淀A、B的成分分別是______、______;步驟②中的試劑a是_____;(以上均填化學(xué)式)。
②試寫出步驟③中生成沉淀C的離子方程式________________;
③簡述檢驗(yàn)所得濾液甲中存在Fe3+的操作方法:______________。
(2)用含少量鐵的氧化銅制取氯化銅晶體(CuCl2xH2O)。有如下操作:
已知:在pH為4~5時(shí),Fe3+幾乎完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,Cu2+卻不反應(yīng)。
①試劑B可選用______(填編號(hào))。
A.NaOH溶液 B.CuO C.濃氨水 D.Cu2(OH)2CO3
②若氧化劑A是H2O2溶液,寫出加入氧化劑A發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________
③從濾液經(jīng)過結(jié)晶得到氯化銅晶體的方法是________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】無色的混合氣體甲,可能含NO、CO2、NO2、N2中的幾種,將一定量的甲氣體經(jīng)過如圖實(shí)驗(yàn)的處理,結(jié)果得到酸性溶液,而幾乎無氣體剩余,則甲氣體的組成為( )
A.NO2、N2B.NO、CO2
C.NO2、CO2D.NO、CO2、N2
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