【题目】有机物X是一种重要的有机合成中间体,用于制造塑料、涂料和黏合剂等高聚物。为研究X的组成与结构,进行了如下实验:
(1)有机物X的质谱图:
有机物X的相对分子质量是__________。
(2)将10.0 g X在足量O2中充分燃烧,并使其产物依次通过足量的无水CaCl2和KOH浓溶液,发现无水CaCl2增重7.2 g,KOH浓溶液增重22.0 g。有机物X的分子式是________________。
(3)经红外光谱测定,有机物X中含有醛基;有机物X的核磁共振氢谱图上有2个吸收峰,峰面积之比是3∶1。有机物X的结构简式是____________。
【答案】100 C5H8O2 OHCC(CH3)2CHO
【解析】
(1)质谱图中最大的质荷比对应该物质的相对分子质量,有机物X的质谱图中最大质荷比为100,则X的相对分子质量为100,故答案为:100。
(2)无水CaCl2增重7.2 g,则水的质量为7.2g,,n(H)=0.8mol,m(H)=0.8g;KOH浓溶液增重22.0 g,则二氧化碳的质量为22.0g,
,n(C)=0.5mol,m(C)=6.0g,m(H)+m(C)=0.8g+6.0g=6.8g<m(X)= 10.0 g ,则有机物X中含有氧,m(O)=m(X)-m(H)-m(C)= 10.0 g-6.8g=3.2g,n(O)=0.2mol,又有机物X的物质的量为
,则X的分子式为:C5H8O2,故答案为:C5H8O2。
(3)有机物X中含有醛基;有机物X的核磁共振氢谱图上有2个吸收峰,峰面积之比是3∶1,则X中有两个对称醛基和两个对称的甲基,结合X的分子式,可知符合条件的结构为:OHCC(CH3)2CHO,故答案为:OHCC(CH3)2CHO。
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【题目】金属和非金属被广泛应用于人类生产生活中。
(1)胃液中含有盐酸,胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉,易吐酸水,服用含有小苏打的药品以中和过多的胃酸,其反应的离子方程式:___________________________;
(2)中华透明牙膏摩擦剂SiO2是工业制备晶体硅的原料,工业上制粗硅的反应原理是 __________;(用化学反应方程式表示)。
(3)硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,向其中通入过量的CO2,会出现胶状沉淀,其离子方程式是_________;
(4)人体血红蛋白中含有Fe2+,若误食亚硝酸盐,会导致Fe2+转化Fe3+而中毒,服用维生素C可以解毒.对上述的分析正确的是(______)
A.亚硝酸盐是还原剂 B.维生素C是氧化剂
C.维生素C被氧化 D.亚硝酸盐发生氧化反应
(5)化学与生产、生活、社会等密切相关,下列说法正确的是(_______)
A. 二氧化硫具有漂白性,可用来增白纸浆、草帽辫、食品等
B. 酸雨是空气中二氧化碳含量超标引起的
C.工业上合成氨气可用浓氨水和生石灰混合制得
D.蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有吸水性
E.洪灾过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一,漂白粉是常用的消毒剂
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【题目】如图是某化学兴趣小组制备PCl3的实验装置(部分仪器已省略):
有关物质的部分性质如下:
熔点/℃ | 沸点/℃ | 其他 | |
黄磷 | 44.1 | 280.5 | 2P(过量)+3Cl2 |
PCl3 | -112 | 75.5 | 遇水生成H3PO3和HCl,遇O2生成POCl3 |
POCl3 | 2 | 105.3 | 遇水生成H3PO4和HCl,能溶于PCl3 |
请回答下列问题:
(1)仪器戊的名称为___。
(2)实验时甲中所发生反应的化学方程式为___。
(3)乙中盛放的试剂是___,其作用是___;丙中盛放的试剂是___,其作用是___。
(4)向仪器丁中通入干燥、纯净的Cl2之前,应先通入一段时间的CO2,其目的主要是___。
(5)碱石灰的作用是___(答出一条即可)。
(6)PCl3粗产品中常含有POCl3、PCl5等,加入黄磷(化学式用P表示)经加热除去PCl5的化学反应方程式为___,后通过___(填实验操作名称),即可得到PCl3纯品。
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【题目】铁系元素是人体必需的微量元素, Fe3+可以与KSCN溶液、苯酚等发生显色作用。镁元素也是人体所必需的阳离子元素之一,它能够维持核酸结构的稳定性,调节机体免疫功能,对人体抵抗新冠病毒等病毒侵袭起着重要作用。
(1)与SCN互为等电子体且为非极性分子的化学式为__________(任写一种)。
(2)普鲁士蓝俗称铁蓝,晶胞如图甲所示(K+未画出),平均每两个晶胞立方体中含有一个K+,又知该晶体中铁元素有+2价和+3价两种,则Fe3+与Fe2+的个数比为___________。
(3)血红素铁(图乙)用作铁强化剂,其吸收率比一般铁剂高3倍,在图乙中画出Fe2+与N原子间的化学键(若是配位键,需要用箭头加以表示)_____________
(4)某种磁性氮化铁的结构如图2所示,Fe为____________堆积,N随机排列在Fe构成的正四面体空隙中,空隙的占有率为,则该化合物的化学式为___________。 其中铁原子最近的铁原子的个数为________;氮化铁晶胞底边长为a nm,高为c nm,则这种磁性氮化铁的晶体密度为______ g·cm-3 (用含a、c和NA的计算式表示)。
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【题目】对工业废气进行脱硝有多种方法。
(1)用活性炭还原法处理氮氧化物的反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。一定条件下按下表所示条件向体积固定的容器中充入物质发生该反应。
容器 | 温度 | 体积 | C(s) | NO(g) | N2(g) | CO2(g) |
甲 | 600℃ | V L | 1mol | 2mol | 0 | 0 |
乙 | 600℃ | V L | 0 | 0 | 2mol | 2mol |
①下列能说明甲容器中反应达到平衡状态的是_______。
a.容器的压强保持不变 b.v(NO)正=2v(CO2)逆
c.混合气体的密度保持不变 d.NO、N2、CO2的物质的量之比为2∶1∶1
②关于平衡时的甲、乙两容器,下列说法一定正确的是_______。
a.p(甲)=p(乙) b.c(NO)甲=c(CO2)乙
c.2c(CO2)甲=c(N2)乙 d.体积分数φ(CO2)甲=φ(N2)乙
(2)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用生成亚硝酰氯(ClNO),涉及反应如下:4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K1 ;2NO2(g)+NaCl(s)
NaNO3(s)+ClNO(g) K2;2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g) K3;则K1、K2 、K3之间的关系为K3=_______
(3)利用O3进行如下脱硝反应:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g) ΔH<0。其他条件一定时,NO2(g)的平衡转化率随温度和压强的变化情况如下图甲所示。X表示_______(填“压强”或“温度”),L1_______L2(填“<”或“>”)。
(4)用稀硝酸吸收NOx进行脱硝,得到HNO3和HNO2(弱酸)的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式:_______。
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【题目】在容积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在温度500℃时发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) △H<0。CH3OH的浓度随时间变化如图,下列说法不正确的是
A. 从反应开始到10分钟时,H2的平均反应速率v(H2)=0.15 mol/(L·min)
B. 从20分钟到25分钟达到新的平衡,可能是增大压强
C. 其它条件不变,将温度升到800℃,再次达平衡时平衡常数减小
D. 从开始到25分钟,CO2的转化率是70%
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【题目】化工原料异丁烯(C4H8)可由异丁烷(C4H10)直接催化脱氢制备:C4H10(g) C4H8(g) + H2(g)ΔH=+139 kJ/mol
(1)该反应的化学平衡常数的表达式为_________________。
(2)一定条件下,以异丁烷为原料生产异丁烯。温度、压强改变对异丁烷平衡转化率的
影响如下图所示。
①判断p1、p2的大小关系:p1_________________(填“>”或“<”)p2,理由是_________________。
②若异丁烷的平衡转化率为40%,则平衡混合气中异丁烯的物质的量分数最多为______%(保留小数点后1位)。
(3)目前,异丁烷催化脱氢制备异丁烯的研究热点是催化活性组分以及载体的选择。下表是以V-Fe-K-O为催化活性物质,反应时间相同时,测得的不同温度、不同载体条件下的数据。
温度/℃ | 570 | 580 | 590 | 600 | 610 | |
以γ-Al2O3为载体 | 异丁烷转化率/% | 36.41 | 36.49 | 38.42 | 39.23 | 42.48 |
异丁烯收率/% | 26.17 | 27.11 | 27.51 | 26.56 | 26.22 | |
以TiO2为载体 | 异丁烷转化率/% | 30.23 | 30.87 | 32.23 | 33.63 | 33.92 |
异丁烯收率/% | 25.88 | 27.39 | 28.23 | 28.81 | 29.30 |
说明:收率=(生产目标产物的原料量/原料的进料量)×100%
①由上表数据,可以得到的结论是____________(填字母序号)。
a.载体会影响催化剂的活性
b. 载体会影响催化剂的选择性
c.载体会影响化学平衡常数
②分析以γ-Al2O3为载体时异丁烯收率随温度变化的可能原因:___________。
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【题目】一定条件下,物质的量均为0.3mol的X(g)与Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),ΔH=-akJ·mol-1,下列说法正确的是( )
A.反应一段时间后,X与Y的物质的量之比仍为1:1
B.达到平衡时,反应放出0.1akJ的热量
C.达到平衡后,向平衡体系中充入稀有气体,正反应速率不发生变化
D.X的体积分数保持不变,说明反应已达到平衡
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【题目】NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,11.2 L Cl2溶于水,溶液中Cl-,ClO-和HClO的微粒数之和为NA
B.32.5 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.2NA
C.1 mol PC13与1 mol 36C12反应达到平衡时,产物中含P—36C1键数目为2NA
D.反应 +
→
+
中,每生成294g
释放的中子数为3NA
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