【题目】解草酯是一种安全除草剂,可以通过以下方法合成:
(1)化合物D中的含氧官能团的名称为_________和__________。
(2)化合物B的结构简式为__________;由C→D的反应类型是__________。
(3)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式________________;
Ⅰ.能发生银镜反应 Ⅱ.分子含有1个苯环,苯环上含有硝基
Ⅲ.分子中含有4种不同化学环境的氢
(4)已知:CH3CHOClCH2CHO
请写出以苯酚和丙醛为原料制备高分子化合物X(结构简式见图)的合成路线流程(无机试剂可任选),合成路线流程图示例如下:
【答案】(1)羧基、醚键
(2) 取代反应
(3)
(4)
【解析】
试题分析:(1)根据D的结构简式,可知含有的含氧官能团为羧基、醚键;
(2)对比A、C结构及B的分子式,可知A中羟基中H原子被-CH2COOCH3取代生成B,则B的结构简式为:,对比C、D结构可知C中苯环上H原子被Cl取代生成D,属于取代反应;
(3)C的同分异构体他满足:Ⅰ.能发生银镜反应,说明含有醛基,Ⅱ.分子含有1个苯环,苯环上含有硝基,Ⅲ.分子中含有4种不同化学环境的氢,还含有2个-CH=CH2,-CHO与硝基处于对位,且2个-CH=CH2关于-CHO与硝基的轴线对称,符合条件的同分异构体为:;
(4)合成需要先准备,可以由发生消去反应得到,而可以由与氢气发生加成反应得到,结合A→B的转化可知由与苯酚发生取代反应得到,CH3CH2CHO与氯气加热反应得到,合成路线流程图为:。
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【题目】氮的氢化物NH3、N2H4等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用。
(1)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应:
①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) △H1
②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l) △H2
则反应 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) △H= 。(请用含有△H1、△H2的式子表示)
(2)合成氨实验中,在体积为3 L的恒容密闭容器中,投入4 mol N2和9 mol H2在一定条件下合成氨,平衡时仅改变温度测得的数据如下表所示:
温度(K) | 平衡时NH3的物质的量(mol) |
T1 | 2.4 |
T2 | 2.0 |
已知:破坏1 mol N2(g)和3 mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2 mol NH3(g)中的化学键消耗的能量。
①则T1 T2(填“>”、“<”或“=”)。
②在T2 K下,经过10min达到化学平衡状态,则0~10min内H2的平均速率v(H2)= ,平衡时N2的转化率α(N2)= 。
③下列图像分别代表焓变(△H)、混合气体平均相对分子质量()、N2体积分数φ(N2)和气体密度(ρ)与反应时间的关系,其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是 。
(3)某N2H4(肼或联氨)燃料电池(产生稳定、无污染的物质)原理如图1所示。
①M区发生的电极反应式为 。
②用上述电池做电源,用图2装置电解饱和氯化钾溶液(电极均为惰性电极),设饱和氯化钾溶液体积为500mL,当溶液的pH值变为13时(在常温下测定),若该燃料电池的能量利用率为80%,则需消耗N2H4的质量为 g(假设溶液电解前后体积不变)。
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【题目】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的原子半径比Y小,X与W同主族,Z是地壳中含量最高的元素。X、Y、Z、W原子最外层电子数之和为13。问:
(1)X是 Y是 Z是 W是 (填元素符号)
(2)写出W的最高价氧化物对应的水化物的电子式 ,写出Y的简单氢化物的电子式 。
(3)Y的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液久置后呈现黄色,写出发生反应的化学方程式 。
(4)实验室制取Y的氢化物的方程式 ,该反应 (填“是”或“不是”)氧化还原反应。
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【题目】X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。
请回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置为________________。
(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是__________________(写化学式)。
(3)Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有___________(写出其中两种物质的化学式)。
(4)Z2Y2中的化学键类型是_____________________;Z2Y2与水反应放出气体的离子方程式为
________ _____。
(5) 熔融状态下,Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:
2Z + FeG2Fe + 2ZG 放电时,电池的负极材料为______,发生 反应
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【题目】超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:2NO + 2CO2CO2 + N2。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/mol·L-1 | 1.00×10-3 | 4.50×10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
c(CO)/mol·L-1 | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1) 前3s的平均反应速率v(N2)=_____________。(答案保留2位小数)
(2) 计算4s时CO的转化率α = 。
(3) 下列措施能提高NO和CO转变成CO2和N2的反应速率的是( )
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(4) 研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验编号 | T/℃ | NO初始浓度/mol·L-1 | CO初始浓度/ mol·L-1 | 催化剂的比表面积/m2·g-1 |
Ⅰ | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
Ⅱ | 124 | |||
Ⅲ | 350 | 124 |
①请在上表格中填入剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的Ⅰ、Ⅱ两个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线是实验编号。
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【题目】I.“低碳经济”时代,科学家利用“组合转化”等技术对CO2进行综合利用。
(1) CO2和H2在一定条件下可以生成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=akJ·mol-1已知:H2(g)的燃烧热为285.8kJ·mol-1,CH2=CH2(g)的燃烧热为1411.0kJ·mol-1,H2O(g)=H2O(l)
△H=-44.0kJ·mol-1,则a=______kJ·mol-1。
(2)上述生成乙烯的反应中,温度对CO2的平衡转化率及催化剂的催化效率影响如图,下列有关说法不正确的是_______(填序号)
①温度越高,催化剂的催化效率越高
②温度低于250℃时,随着温度升高,乙烯的产率增大
③M点平衡常数比N点平衡常数大
④N点正反应速率一定大于M点正反应速率
⑤增大压强可提高乙烯的体积分数
(3)2012年科学家根据光合作用原理研制出“人造树叶”。右图是“人造树叶”的电化学模拟实验装置图,该装置能将H2O和CO2转化为O2和有机物C3H8O。
阴极的电极反应式为::_________________________
II.为减轻大气污染,可在汽车尾气排放处加装催化转化装置,反应方程式为:
2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。
(4)上述反应使用等质量的某种催化剂时,温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响对比实验如下表,c(NO)浓度随时间(t)变化曲线如下图:
①表中a=___________。
②实验说明,该反应是__________反应(填“放热”或“吸热”)。
③若在500℃时,投料=1,NO的转化率为80%,则此温度时的平衡常数K=_____。
(5)使用电化学法也可处理NO的污染,装置如右图。已知电解池阴极室中溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式:__________。吸收池中除去NO的离子方程式为:__________________。
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【题目】锗及其化合物被广泛应用于半导体、催化剂等领域。以铅锌矿含锗烟尘为原料可制备GeO2,其工艺流程图如下。
已知:GeO2是两性氧化物;GeCl4易水解,沸点86.6℃
(1)第①步滤渣主要成分有_____________(填化学式),实验室萃取操作用到的玻璃仪器有__________________。
(2)第③步萃取时,锗的萃取率与V水相/V有机相(水相和有机相的体 积比)的关系如下图所示,从生产成本角度考虑,较适宜的V水相/V有机相的值为 。
(3)第④步加入盐酸的作用__________________________________(答两点即可),应控制温度的方法及范围____________________________。
(4)第⑤步反应的化学方程式_______________________________。
(5)二氧化锗可先用次亚磷酸钠还原为Ge2+,用淀粉溶液作指示剂,用c mol/L碘酸钾标准溶液滴定,消耗体积VmL,列出烟尘中锗的质量分数的计算式________。(有关反应式为:3Ge2++IO3-+6H+=3Ge4++I-+3H2O,IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O)。
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【题目】(1)反应3A(g)+B(g) ===2C(g)在三种不同的条件下进行反应,在同一时间内,测得的反应速率用不同的物质表示为①vA=1 mol/(L·min)、②vC=0.5 mol/(L·min)、③vB=0.5 mol/(L·min),三种情况下该反应速率由大到小的关系是 。(用序号表示)
(2)某温度时,在一个5L的恒容容器中,X、Y、Z均为气体,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:
①该反应的化学方程式为____________________________。
②反应开始至2min,以气体Z表示的平均反应速率为 。
③2min反应达平衡容器内混合气体的平均相对分子质量比起 始时 (填“大”,“小”或“相等”下同),混合气体密度比起始时 。
④上述反应,在第2min时,X的转化率为 。
⑤将a mol X与b mol Y的混合气体发生上述反应,反应到某时刻各物质的量恰好满足:n (X) = n (Y) = n (Z),则原混合气体中a : b =__________。
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【题目】亚硝酸钠可大量用于染料和有机合成工业。请回答下列问题:
(1)亚硝酸钠能氧化酸性条件下的Fe2+,同时产生一种活性气体,该气体在空气中迅速变色。写出反应的离子方程式 。
(2)实验室模拟用如图所示装置通过如下过程制备亚硝酸钠:
已知:(I)氧化过程中,控制反应液的温度在35~60℃条件下发生的主要反应:
C6H12O6+12HNO3=3HOOC-COOH+9NO2↑+3NO↑+9H2O
(II)氢氧化钠溶液吸收NO、NO2发生如下反应:
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
①A中反应温度不宜高于60℃,原因是 。
②不经过任何处理,按此过程进行,氢氧化钠溶液吸收后的溶液中除OH外还有两种阴离子,其中一种是NO2,NO2与另一种阴离子的物质的量之比为 。
③B装置用于制备NaNO2,盛装的试剂除NaOH外,还可以是 。
A.NaCl(aq) B.Na2CO3(aq) C.NaNO3(aq)
(3)测定产品纯度:
I.准确称量ag产品配成100 mL溶液;
II.从步骤I配制的溶液中移取20.00 mL加入锥形瓶中;
III.用c mol·L1酸性KMnO4溶液滴定至终点;
IV.重复以上操作3次,消耗KMnO4酸性溶液的平均体积为V mL。
①锥形瓶中发生反应的离子方程式为 。
②滴定至终点的现象为 。
③产品中NaNO2的纯度为 (写出计算表达式)。
④若滴定终点时俯视读数,则测得的产品中NaNO2的纯度 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
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