【题目】充分燃烧2.8g某有机物A,生成8.8g CO2和3.6g H2O,这种有机物蒸气的相对密度是相同条件下N2的2倍.
(1)该有机物的分子式为 .
(2)该有机物链状同分异构体的结构简式为 .
(3)若在核磁共振氢谱中只有一个信号峰(即只有一种氢原子),则用键线式表示的结构简式为 . 该分子的所有碳原子能否在一个平面上(填“能”或“不能”) .
【答案】
(1)C4H8
(2)CH2=CHCH2CH3,CH3CH=CH2CH3 ,
(3) ;不能
【解析】解:(1)这种有机物蒸气的质量是同温同压下同体积N2的2倍,则该有机物的相对分子质量为2×28=56;
n(A)= =0.05mol,n(C)=n(CO2)= =0.2mol,n(H)=2n(H2O)=2× =0.4mol,故有机物分子中含有C原子数目为= =4,含有H原子数目为 =8,因为12×4+1×8=56=M(A),所以没有O元素,则分子式为C4H8,
所以答案是:C4H8;(2)已知分子式为C4H8,如果分子中有一个C=C,则结构简式为:CH2=CHCH2CH3,CH3CH=CH2CH3 , ;
所以答案是:CH2=CHCH2CH3,CH3CH=CH2CH3 , ;(3)在核磁共振氢谱中只有一个信号峰,说明有机物中一种H,则不可能为烯烃,应为环丁烷,结构简式为: 键线式为: ,为饱和碳原子,具有烷烃的结构特点,则所有原子不可能在同一个平面上,
所以答案是: ;不能.
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【题目】乙炔和乙烯都是基本的重要有机化工原料。由它们和常见的有机物可合成一种醚类香料和制备聚乙烯醇缩丁醛。具体合成路线如图所示(部分反应条件和产物略去):
已知以下信息:
。
回答下列问题:
(1)A的名称是_________________,D中含有的官能团名称是________________________。
(2)B的结构简式为__________________。聚乙烯醇缩丁醛的分子式为_________________________。
(3)⑦的反应类型是__________________________。
(4)写出反应③的化学方程式:_____________________________________。
(5)M 与碳酸二甲酯()互为同系物,满足下列条件的M 的同分异构体共有______种。其中核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为3 :2 :3,该同分异构体的结构简式为________________。
①相对分子质量比碳酸二甲酯多14;
②酸性条件下能发生水解,且水解后的产物不含结构;
③分子中不含醚键结构()。
(6)参照上述合成路线,设计一条由2-氯丁烷和必要的无机试剂制备的合成路线(注明必要的反应条件)。___________________
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【题目】Al-Ag2O电池是一种以NaOH溶液为电解质的水下动力电源,下列说法不正确的是
A. 负极反应式为:Al+4OH--3e-=A1O2-+2H2O
B. 负极可能会发生副反应:2Al+2OH-+2H2O=2A1O2-+3H2↑
C. 当电路中转移0 05mole-时,正极质量减少0.4g
D. 电池工作时,正极附近pH变小
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数,下列说法中不正确的是( )
A.15g-CH3所含的电子数为9NA
B.22.4L丁烷所含的C-H键数为10NA
C.NA个氚原子的质量为3g
D.1molNaHSO4熔融状态下产生的阳离子数1NA
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【题目】任何一个化学反应中都会伴随能量变化和物质变化。
(1)请根据离子反应:Fe +Cu2+==Fe2++ Cu,设计一个原电池。电解质溶液为______;写出负极电极反应式:______;
(2)为了验证 Fe3+与 Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的的是______;
(3)将 H2设计成燃料电池,其总利用率比直接燃烧更高,装置如下图所示(A、 B 为多孔碳棒)。______处电极入口通 H2(填 A 或 B),其电极反应式为______。
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【题目】以工业制立德粉后的铅锌废渣(主要成分为ZnO和PbSO4,杂质含Si、Fe、Cu、Cd等元素)为原料,可以制活性氧化锌和黄色颜料铅铬黄,工业流程如图所示:
已知:Ksp(PbSO4)=1.6×10-8,Ksp(PbCO3)= 7.4×10-14
(1)“碱浸”过程中PbSO4发生反应的离子方程式为_________________________,气体A 的化学式为____________________。
(2)“酸浸”过程中pH不宜过低,若pH过低,可能出现的问题是___________________________。
(3)“沉降I”过程中发生反应的离子方程式为_____________________________________。
(4)滤液D中溶质的主要成分为_____________,为制得较为纯净的ZnO,“煅烧”之前应该进行的操作I是_____________________________。
(5)以1t含锌元素10%的铅锌废渣为原料,制得活性氧化锌113.4kg,依据以上数据_______(填“能”或“不能”)计算出锌元素的回收率。若能,写出计算结果,若不能,请说明理由________________________________________________。
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【题目】工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾 (K2Cr2O7),其工艺流程及相关物质溶解度曲线如下图所示。
(1)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是_____________________。
(2)通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是________________________________。
(3)固体A的主要成分为__________(填化学式),用热水洗涤固体A,回收的洗涤液转移到母液___________(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中,既能提高产率又可使能耗降低。固体B的主要成分为___________________(填化学式)。
(4)测定产品中K2Cr2O7含量的方法如下:称取产品试样2.500 g 配成250 mL溶液,用移液管取出25.00 mL于碘量瓶中,加入10 mL 2 mol·L-l H2SO4溶液和足量KI溶液(铬的还原产物为Cr3+),放置于暗处5 min,然后加入100 mL蒸馏水、3 mL 淀粉指示剂,用0.1200 mol·L-l Na2S2O3标准溶液滴定(已知I2+ 2S2O32-=2I-+S4O62-)。
①酸性溶液中KI 与K2Cr2O7反应的离子方程式为_____________________________。
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00 mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为__________%( 保留2 位小数,设整个过程中其他杂质不参与反应)。进一步提纯产品的方法是___________________。
(5)+6价Cr的毒性很高,工业上用电解法来处理含Cr2O72-的废水。下图为电解装置示意图,电极材料分别为铁和石墨。通电后,Cr2O72-在b极附近转变为Cr3+,一段时间后Cr3+最终可在a 极附近变成Cr(OH)3沉淀而被除去。
①在以上处理过程中,Cr2O72-转化为毒性较低的Cr3+的离子方程式为________________________。
②a电极的电极反应式是是____________________;电解一段时间后在阴极区有Fe(OH)3和Gr(OH)3沉淀生成,若电解后的溶液中c(Cr3+)为3×10-5mol·L-1,则溶液中c(Fe3+)为____________ mol·L-1。已知:Ksp=[Fe(OH)3]=4.0×10-38,K[Cr(OH)3]=6.0×10-31。
【答案】 除去Fe3+ 低温下K2Cr2O7的溶解度远小于其他组分,且随温度的降低,K2Cr2O7的溶解度明显减小 NaCl Ⅱ K2Cr2O7 Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O 94.08 重结晶 Cr2O72-+6Fe2++ 14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 2H++2e-=H2↑ 2×10-12
【解析】考查化学工艺流程,(1)根据题目信息,母液中含有少量的Fe3+,加碱液的目的是除去Fe3+;(2)根据温度与溶解度的关系,K2Cr2O7的溶解度受温度的影响较大,低温时K2Cr2O7的溶解度远小于其他组分,且温度降低,K2Cr2O7的溶解度受温度的影响较大;(3)母液I中加入KCl,发生Na2Cr2O7+KCl=K2Cr2O7+NaCl,采用冷却降温得到K2Cr2O7固体,即母液II中含有大量的NaCl,因此蒸发浓缩得到的固体是NaCl;冷却结晶中有大量的K2Cr2O7析出,但溶液中含有少量的K2Cr2O7,蒸发浓缩时,NaCl表面附着一部分K2Cr2O7,为了提高产率又可使能耗降低,因此需要把洗涤液转移到母液II中,达到类似富集的目的;因此固体B的主要成分是K2Cr2O7;(4)①根据操作,得出K2Cr2O7
点睛:氧化还原反应方程式的书写是学生的一个难点,学生往往找不出反应物或生成物,或者溶液的环境选错,这是对题的理解上不透彻,如本题的(5)①根据信息,Cr2O72-在b极附近转变为Cr3+,b极为阳极,阳极上失去电子化合价升高,而现在Cr的化合价降低,因此只能说明b极的材料是Fe,Fe-2e-=Fe2+,然后还原Cr2O7-,因此有Cr2O72-+Fe2+→Fe3++Cr3+,根据化合价升降法进行配平,即Cr2O72-+6Fe2+→2Cr3++6Fe3+,Fe2+、Fe3+、Cr3+不与OH-大量共存,因此溶液显酸性,根据反应前后所带电荷数守恒、原子守恒进行配平即可。
【题型】综合题
【结束】
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【题目】“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题,为了减少空气中的温室气体,并且充分利用二氧化碳资源,科学家们设想了一系列捕捉和封存二氧化碳的方法。
(1)有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相关热化学方程式如下:
6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ΔH=-76.0 kJ·mol-1
①上述反应中每生成1 mol Fe3O4,转移电子的物质的量为_______mol。
②已知:C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=+113.4kJ·mol-1,则反应:3FeO(s)+ H2O(g)= Fe3O4(s)+ H2(g)的△H=__________。
(2)用氨水捕集烟气中的CO2生成铵盐是减少CO2排放的可行措施之一。
①分别用不同pH的吸收剂吸收烟气中的CO2,CO2脱除效率与吸收剂的pH关系如图所示,若烟气中CO2的含量(体积分数)为12%,烟气通入氨水的流量为0.052 m3·h-1(标准状况),用pH为12.81的氨水吸收烟气30min,脱除的CO2的物质的量最多为____________(精确到0.01)。
②通常情况下温度升高,CO2脱除效率提高,但高于40℃时,脱除CO2效率降低的主要原因是______________。
(3)一定条件下,Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝,其反应机理如图所示。
①该反应的化学方程式为______________________;反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是_________________。
②向一容积为2 L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO2:0.2 mol·L-1、H2:0.8 mol·L-1、CH4:0.8 mol·L-1、H2O:1.6 mol·L-1,CO2的平衡转化率为_________________;300℃时上述反应的平衡常数K=___________________。
③已知该反应正反应放热,现有两个相同的恒容绝热(与外界无热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ,在Ⅰ中充入1molCO2和4molH2,在Ⅱ中充入1molCH4和2molH2O(g),300℃下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是___________________(填字母)。
A.Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅱ中CH4的物质的量分数相同
C.容器Ⅰ中CO2的物质的量比容器Ⅱ中的多
D.容器Ⅰ中CO2的转化率与容器Ⅱ中CH4的转化率之和小于1
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