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【題目】甲苯()是一種重要的化工原料,能用于生產(chǎn)苯甲醛()、苯甲酸()等產(chǎn)品。下表列出了有關物質的部分物理性質,請回答:
注:甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。
實驗室可用如圖裝置模擬制備苯甲醛。實驗時先在三頸瓶中加入0.5g固態(tài)難溶性催化劑,再加入2mL甲苯和一定量其它試劑,攪拌升溫至70℃,同時緩慢加入12mL過氧化氫,在此溫度下攪拌反應3小時。
(1)裝置a的名稱是___,主要作用是___。三頸瓶中發(fā)生反應的化學方程式為___。
(2)經(jīng)測定,反應溫度升高時,甲苯的轉化率逐漸增大,但溫度過高時,苯甲醛的產(chǎn)量卻有所減少,可能的原因是___。
(3)反應完畢,反應混合液經(jīng)過自然冷卻至室溫后,還應經(jīng)過__、__(填操作名稱)等操作,才能得到苯甲醛粗產(chǎn)品。
(4)實驗中加入過量的過氧化氫并延長反應時間時,會使苯甲醛產(chǎn)品中產(chǎn)生較多的苯甲酸。
①若想從混有苯甲酸的苯甲醛中分離出苯甲酸,正確的實驗步驟是___(按步驟順序填字母)。
a.對混合液進行分液 b.過濾、洗滌、干燥
c.水層中加入鹽酸調節(jié)pH=2 d.與適量碳酸氫鈉溶液混合振蕩
②若對實驗①中獲得的苯甲酸(相對分子質量為122)產(chǎn)品進行純度測定,可稱取2.5g產(chǎn)品,溶于200mL乙醇配成溶液,量取所得的乙醇溶液20.0mL于錐形瓶,加入0.1mol/LKOH溶液18.0mL恰好反應,產(chǎn)品中苯甲酸的質量分數(shù)為__(保留一位小數(shù))。
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【題目】按要求回答下列問題:
(1)常溫下,將等濃度的Na2S2O3溶液與硫酸溶液混合,2 min后溶液中明顯出現(xiàn)渾濁,請寫出相關反應的離子方程式:__________________________________________;若將此混合溶液置于50℃的水浴中,則出現(xiàn)渾濁的時間將__________ (填“增加”、“減少”或“不變”)。
(2)已知的電離平衡常數(shù),向0.1mol/L溶液中滴加NaOH溶液至1:18,此時溶液PH=________。
(3)CO2與CH4經(jīng)催化重整,制得合成氣CO和H2:
①已知上述反應中相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
化學鍵 | C—H | C=O | H—H | CO(CO) |
鍵能/kJ·mol1 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
則該反應的熱化學反應方程式為:___________________________。分別在v L恒溫密閉容器A(恒容)、B(恒壓,容積可變)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合氣體。兩容器中反應達平衡后放出或吸收的熱量較多的是_______(填“A” 或“B ”)。
②按一定體積比加入CH4和CO2,在恒壓下發(fā)生反應,溫度對CO和H2產(chǎn)率的影響如下圖所示。此反應優(yōu)選溫度為900℃的原因是_________________________________。
(4)已知2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)在某溫度下的平衡常數(shù)K = 4。此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH,反應到20min時測得各組分的濃度如下:
物質 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c / mol·L-1 | 0.4 | 0.1 | 0.1 |
①此時,反應向___________ (填“左”或“右”)移動,才能達到平衡。
②從加入CH3OH開始反應到20min時,CH3OCH3的生成速率為_____________。
③達到平衡后CH3OH的濃度為_____________。
(5)制取聚乙二酸乙二酯的反應方程式_______________________________
(6)有一種耐熱型樹脂材料結構簡式為,寫出其合成單體除丙烯氰(CH2=CHCN),2-甲基苯乙烯外,還需要的單體名稱是:__________。
(7)有機物R(C6H12O2)與稀硫酸共熱生成A和B,A能夠發(fā)生銀鏡反應,B不能發(fā)生催化氧化反應,那么R的結構簡式為_________。
(8)我國學者結合實驗與計算機模擬結果,研究了在金催化劑表面上水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]的反應歷程,如圖所示,其中吸附在金催化劑表面上的物種用標注。
可知水煤氣變換的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”),該歷程中最大能壘(活化能)E正=_________eV,寫出該步驟的化學方程式_______________________。
(9)某有機物A由C、H、O三種元素組成,相對分子質量為90 .將9.0gA完全燃燒的產(chǎn)物依次通過足量的濃硫酸和堿石灰,分別增重5.4g和13.2g,A能與NaHCO3溶液反應,且2分子A之間脫水可生成八元環(huán)化合物.則A在一定條件下發(fā)生縮聚反應的產(chǎn)物的結構簡式是:_________________________
(10)已知:(R表示烴基,R1、R2表示烴基或氫原子)。設計以為原料制備的合成路線(提供CH3MgBr及需要的無機試劑)_______________________________________________________________。
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【題目】氟他胺G是一種可用于治療腫瘤的藥物。實驗室由芳香烴A制備G的合成路線如圖:
回答下列問題:
(1)A的結構簡式為__。C的化學名稱是__。
(2)③的反應試劑和反應條件分別是__,該反應的類型是__。
(3)⑤的反應方程式為__。吡啶是一種有機堿,其作用是__。
(4)G的分子式為__。
(5)H是G的同分異構體,其苯環(huán)上的取代基與G的相同但位置不同,則H可能的結構有__種。
(6)4甲氧基乙酰苯胺()是重要的精細化工中間體,寫出由苯甲醚()制備4甲氧基乙酰苯胺的合成路線__(其他試劑任選)。
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【題目】化合物I(C11H12O3)是制備液晶材料的中間體之一,其分子中含有醛基和酯基,I可以用E和H在一定條件下合成:
已知以下信息:
①A的核磁共振氫譜表明其只有一種化學環(huán)境的氫;
②R﹣CH=CH2R﹣CH2CH2OH;
③化合物F苯環(huán)上的一氯代物只有兩種;
④通常在同一個碳原子上連有兩個羥基不穩(wěn)定,易脫水形成羰基。
回答下列問題:
(1)A的化學名稱為_______________________________;
(2)D的結構簡式為_______________________________;
(3)E中的官能團名稱為___________________________;
(4)F生成G的化學方程式為__________________________,該反應類型為______________;
(5)I的結構簡式為_________________________________。
(6)I的同系物J比I相對分子質量小14,J的同分異構體中能同時滿足如下條件:①苯環(huán)上只有兩個取代基,②既能發(fā)生銀鏡反應,又能與飽和NaHCO3溶液反應放出CO2,共有____種(不考慮立體異構)。J的一個同分異構體發(fā)生銀鏡反應并酸化后核磁共振氫譜為三組峰,且峰面積比為2:2:1,寫出J的這種同分異構體的結構簡式________________________________。
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【題目】環(huán)戊二烯()是重要的有機化工原料,廣泛用于農藥、橡膠、塑料等生產(chǎn);卮鹣铝袉栴}:
(1)已知:(g) (g)+H2(g) ΔH1=100.3 kJ·mol 1①H2(g)+ I2(g) 2HI(g) ΔH2=11.0 kJ·mol 1②,對于反應:(g)+ I2(g) (g)+2HI(g) ③ ΔH3=___________kJ·mol 1。
(2)某溫度下,等物質的量的碘和環(huán)戊烯()在剛性容器內發(fā)生反應③,起始總壓為105Pa,平衡時總壓增加了20%,環(huán)戊烯的轉化率為_________,該反應的平衡常數(shù)Kp=_________Pa。達到平衡后,欲增加環(huán)戊烯的平衡轉化率,可采取的措施有__________(填標號)。
A.通入惰性氣體 B.提高溫度 C.增加環(huán)戊烯濃度 D.增加碘濃度
(3)環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體,該反應為可逆反應。不同溫度下,溶液中環(huán)戊二烯濃度與反應時間的關系如圖所示,下列說法正確的是__________(填標號)。
A.T1>T2
B.a(chǎn)點的反應速率小于c點的反應速率
C.a(chǎn)點的正反應速率大于b點的逆反應速率
D.b點時二聚體的濃度為0.45 mol·L1
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【題目】硼的無機化學問題比周期表里任何一種元素都更復雜和變化多端。
(1)基態(tài)B原子的價電子軌道表達式為__,第二周期第一電離能比B高的元素有__種。
(2)B易形成配離子,如[B(OH)4]-、[BH4]-等。[B(OH)4]-的結構式為__(標出配位鍵),其中心原子的VSEPR模型名稱為__,寫出[BH4]-的兩種等電子體__。
(3)圖1表示偏硼酸根的一種無限長的鏈式結構,其化學式可表示為__(以n表示硼原子的個數(shù)),圖2表示的是一種五硼酸根離子,其中B原子的雜化方式為__。
圖1 | 圖2 | 圖3 |
(4)硼酸晶體是片層結構,圖3表示的是其中一層的結構。同一層微粒間存在的作用力有__。
(5)1892年,化學家已用Mg還原B2O3制得硼單質。Mg屬六方最密堆積,其晶胞結構如圖4所示,若在晶胞中建立如圖5所示的坐標系,以A為坐標原點,把晶胞的底邊邊長和高都視作單位1,則B、E、C的坐標分別為B(1,0,0)、E(0,1,0)、C(0,0,1),請寫出D點的坐標:D:___。
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【題目】Ⅰ.據(jù)報道,我國在南海北部神狐海域進行的可燃冰(甲烷的水合物)試采獲得成功。甲烷是一種重要的化工原料。
(1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,除部分氧化外還有以下二種:
水蒸氣重整:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+205.9kJ·mol-1 ①
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1 ②
二氧化碳重整:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH3 ③
則反應 ①自發(fā)進行的條件是________________,ΔH3 =_____________kJ·mol-1。
Ⅱ.氮的固定一直是科學家研究的重要課題,合成氨則是人工固氮比較成熟的技術,其原理為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
(2)在不同溫度、壓強和相同催化劑條件下,初始時N2、H2分別為0.1mol、0.3mol時,平衡后混合物中氨的體積分數(shù)(φ)如下圖所示。
①其中,p1、p2和p3由大到小的順序是________,其原因是_________________。
②若分別用vA(N2)和vB(N2)表示從反應開始至達平衡狀態(tài)A、B時的化學反應速率,則vA(N2)______ vB(N2)(填“>”“<”或“=”)
③若在250℃、p1為105Pa條件下,反應達到平衡時容器的體積為1L,則該條件下B點N2的分壓p(N2)為_________Pa (分壓=總壓×物質的量分數(shù),保留一位小數(shù))。
Ⅲ.以連二硫酸根(S2O42-)為媒介,使用間接電化學法也可處理燃煤煙氣中的NO,裝置如圖所示:
①陰極區(qū)的電極反應式為_____________________________。
②NO吸收轉化后的主要產(chǎn)物為NH4+,若通電時電路中轉移了0.3mole-,則此通電過程中理論上吸收的NO在標準狀況下的體積為_______mL。
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【題目】氮化鎵(GaN)被稱為第三代半導體材料,其應用已經(jīng)取得了突破性的進展。
已知:(i)氮化鎵性質穩(wěn)定,不與水、酸反應,只在加熱時溶于濃堿。
(ii)NiCl2 溶液在加熱時,先轉化為Ni(OH)2,后分解為NiO。
(iii)制備氮化鎵的反應為:2Ga+2NH32GaN+3H2
某學;瘜W興趣小組實驗室制備氮化鎵,設計實驗裝置如圖所示:
設計實驗步驟如下:
①滴加幾滴NiCl2 溶液潤濕金屬鎵粉末,置于反應器內。
②先通入一段時間后的H2,再加熱。
③停止通氫氣,改通入氨氣,繼續(xù)加熱一段時間。
④停止加熱,繼續(xù)通入氨氣,直至冷卻。
⑤將反應器內的固體轉移到盛有鹽酸的燒杯中,充分反應過濾、洗滌、干燥。
(1)儀器X中的試劑是___________,儀器Y的名稱是__________________。
(2)指出該套裝置中存在一處明顯的錯誤是________________________。
(3)步驟①中選擇NiCl2 溶液,不選擇氧化鎳的原因是____________________。
a.增大接觸面積,加快化學反應速率
b使鎳能均勻附著在鎵粉的表面,提高催化效率
c.為了能更好形成原電池,加快反應速率
(4)步驟③中制備氮化鎵,則判斷該反應接近完成時觀察到的現(xiàn)象是____________________。
(5)請寫出步驟⑤中檢驗產(chǎn)品氮化鎵固體洗滌干凈的操作________________________。
(6)鎵元素與鋁同族,其性質與鋁類似,請寫出氮化鎵溶于熱NaOH溶液的離子方程式:______________________。
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【題目】在2L帶氣壓計的恒容密閉容器中通入2 molX(g)和1molY(g),發(fā)生反應:2X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0。若達到平衡時氣體總物質的量變?yōu)樵瓉淼?/span>0.85倍,請回答下列問題。
(1)若反應經(jīng)歷5min達到平衡,則Y的平均反應速率為__。
(2)相同條件下進行反應,在t1時刻,只改變下列某一種條件,其曲線圖象如圖甲。
若n=0.9mol,t1時刻改變的條件是__(填選項編號,A.升溫 B.降溫 C.加壓 D.減壓 E.加催化劑),t2__5min(填“>”“<”或“=”,下同)。
(3)若其他條件不變,原容器為恒壓容器,達到平衡后Z的物質的量__0.9mol。
(4)若將物質的量均為3mol的物質X、Y混合于5L容器中發(fā)生反應,在反應過程中Z的物質的量分數(shù)隨溫度變化如圖乙。
①A、B兩點Z物質正反應速率的大小關系是__;(速率用A、B表示)
②溫度T<T0時,Z%逐漸增大的原因是___。
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【題目】改變0.1二元弱酸溶液的pH,溶液中的、、的物質的量分數(shù)隨pH的變化如圖所示[已知]。
下列敘述錯誤的是( )
A. pH=1.2時,
B.
C. pH=2.7時,
D. pH=4.2時,
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