【题目】【加试题】苯甲醛(微溶于水、易溶于有机溶剂,密度约等于水的密度)在碱性条件下发生歧化反应可以制备苯甲醛(在水中溶解度不大,易溶于有机溶剂,密度约等于水的密度)、苯甲酸。反应原理如下:
2C6H5CHO+NaOHC6H5CH2OH+C6H5COONa
C6H5COONa+HCl C6H5COOH+NaCl
相关物质物理性质如下表:
苯甲醛 | 苯甲醇 | 苯甲酸 | 苯 | |
沸点/℃ | 178 | 205 | 249 | 80 |
熔点/℃ | 26 | -15 | 122 | 5.5 |
苯甲酸在水中的溶解度 | ||
17℃ | 25℃ | 100℃ |
0.21g | 0.34g | 5.9g |
实验流程如下:
(1)第Ⅰ步需连续加热1小时(如图1),其中加热混合固定装置为画出。
仪器A的名称为_______,若将仪器B改为仪器C,效果不如B,说明原因:_______。
(2)操作②有关分液漏斗的使用不正确的是_______
A.分液漏斗在使用之前必须检验是否漏水
B.分液漏斗内的液体不能过多,否则不利于振荡
C.充分振荡后将分液漏斗置于铁架台上静置,分层后立即打开旋塞进行分液
D.分液时待下层液体放完后立即关闭旋塞,换掉烧杯再打开旋塞使上层液体流下
(3)操作③是用沸水浴加热蒸馏,再进行操作④(如图2),收集______℃的馏分。图2中有一处明显错误,正确的应改为_____________。
(4)抽滤时(如图3)烧杯中苯甲酸晶体转入布氏漏斗时,杯壁上还粘有少量晶体,用_____冲洗杯壁上残留的晶体。抽滤完成后用少量冰水对晶体进行洗涤,洗涤应____________。
(5)用电子天平准确称取0.2440g苯甲酸于锥形瓶中加100mL蒸馏水溶解(必要时可以加热),再用0.1000mol/L的标准氢氧化钠溶液滴定,共消耗标准氢氧化钠溶液19.20mL,苯甲酸的纯度为_____%。
【答案】 三颈烧瓶(或三口烧瓶) B的接触面积大,冷却回流苯甲醛的效果好 CD 205 温度计的水银球处于蒸馏烧瓶的支管口 滤液 关小水龙头 96.00
【解析】本题考查有机物的合成及混合物的分离,明确反应原理、物质的性质、混合物的分离原理及产率计算方法是解答本题的关键。
(1)根据装置图可知仪器a为三颈烧瓶。仪器B为球形冷凝管,仪器C为直行冷凝管,B的接触面积大,冷却回流苯甲醛的效果好,所以若将仪器B改为仪器C,效果不如B。
(2)A.分液漏斗中有玻璃活塞,在使用之前必须检验是否漏水,故A正确;B.分液漏斗内的液体不能过多,否则不利于振荡,故B正确;C.在旋开旋塞之前,应该使分液漏斗顶部活塞上的凹槽或小孔对准漏斗上口颈部的小孔,使与大气相通,故C错误;D.分液时待下层液体放完后立即关闭旋塞,换掉烧杯,从分液漏斗上口将上层液体倒出,故D错误;故选CD。
(3)操作④的目的是得到苯甲醇馏分,所以收集205℃的馏分;蒸馏时,温度计测量的是苯甲醇蒸汽的温度,所以温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处。
(4)将烧杯中的苯甲酸晶体转入布氏漏斗时,杯壁上往往还粘有少量晶体,需选用液体将杯壁上的晶体冲洗下来后转入布氏漏斗,目的是减少晶体的损失,所以选择冲洗的液体应该是不会使晶体溶解损失,也不会带入杂质的,选择用滤液来冲洗是最好的。抽滤完成后用少量冰水对晶体进行洗涤,洗涤应关小水龙头。
(5)根据化学反应C6H5COOH+NaOH= C6H5COONa+H2O,反应消耗0.1000mol/LNaOH溶液19.20mL,物质的量为0.1000mol/L×0.0192L=0.00192mol,苯甲酸的纯度为(0.00192mol×122g/mol)÷0.2440g×100%=96.00%。
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【题目】下列离子方程式正确的是
A. 澄清石灰水中加盐酸:2H++Ca(OH)2=Ca2++2H2O
B. 向NaHCO3溶液中加入NaOH溶液:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
C. 氯气溶于水:Cl2+H2O2H++ClO-+Cl-
D. 向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O
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【题目】短周期中三元素a,b,c在周期表中的位置如图,下列有关这三种元素的叙述正确的是( )
a | ||
b | ||
c |
A.a是一种活泼的非金属元素
B.c的最高价氧化物的水化物是一种弱酸
C.b的氢化物很稳定
D.b元素的最高化合物为+7价
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【题目】(1)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝:已知:H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+133kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ·mol-1
催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为______________
Ⅱ.脱碳:向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)
(1)①该反应自发进行的条件是 (填“低温”、“高温”或“任意温度”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 。
a、混合气体的平均式量保持不变
b、CO2和H2的体积分数保持不变
c、CO2和H2的转化率相等
d、混合气体的密度保持不变
e、1molCO2生成的同时有3molH-H键断裂
(2)产物甲醇可以用作燃料电池,该电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。负极发生的电极反应式是___________________
2)资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放,还可重新获得燃料或重要工业产品。
(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) △H=-76.0 kJ·mol一1上述反应中每生成1 mol Fe3O4,转移电子的物质的量为_________mol。
(2)在一定条件下,二氧化碳转化为甲烷的反应如下:
CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),向一容积为2L的恒容密闭容器中充人一定量的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一1,H2 0.8 mol·L一1,CH40.8 mol·L一1,H2O1.6 mol·L一1。则CO2的平衡转化率为____________。300 ℃时上述反应的平衡常数K=____________________。200℃时该反应的平衡常数K=64.8,则该反应的△H_________(填“>’’或“<”)O。
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【题目】下列对“摩尔”理解正确的是( )
A.摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号mol
C.摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来
D.国际上规定,0.012Kg碳原子所含的碳原子数为1mol
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【题目】(1)CuSO4的水溶液呈 (填“酸”、“中”、“碱”) 性,实验室在配制CuSO4的溶液时,常将CuSO4固体先溶于硫酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以 (填“促进”、“抑制”)其水解。
(2)泡沫灭火器中的主要成分是Al2(SO4)3和NaHCO3溶液,反应的离子方程式为
(3)用离子方程式表示明矾净水原理_________________
(4)对于Ag2S(s)2Ag+(aq)+ S2-(aq),其Ksp=____________。
(5)下列说法不正确的是__________。
A.用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小;
B.物质的溶解度随温度的升高而增加,故物质的溶解都是吸热的;
C.对于Al(OH)3(s)Al(OH)3(aq)
Al3++3OH-,前者为溶解平衡,后者为电离平衡;
D.除去溶液中的Mg2+,用OH-沉淀Mg2+比用CO32-效果好,说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3大
E.沉淀反应中常加过量的沉淀剂,其目的是使沉淀完全。
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【题目】如表是元素周期表的前四周期:
I A | II A | III A | IV A | V A | VI A | VII A | 0 | |
一 | A | |||||||
二 | B | C | D | E | F | |||
三 | G | H | I | |||||
四 | J |
回答下列问题:
(1)G元素与E元素形成含有非极性键的化合物的化学式是____,I与J的原子序数相差为_____.
(2)上述10种元素的最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是__(用化合物的化学式表示,下同),酸性最强的是_____,E、F、G三种元素形成的简单离子半径由大到小的顺序是_______(用离子符号回答).
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【题目】【2014年高考江苏卷第20题】硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。
(1)将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如题20图—1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:S2-—2e-S (n—1)S+ S2- Sn2-
①写出电解时阴极的电极反应式: 。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成 。
(2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3 、FeCl2 、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如题20图—2所示。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是 。
②反应中当有1molH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需要消耗O2的物质的量为 。
③在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施有 。
(3)H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如题20图—3所示,H2S在高温下分解反应的化学方程式为 。
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【题目】碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3,简称DMC),是一种应用前景广泛的新材料,实验室中可用甲醇、CO、CO2等进行合成。回答下列问题:
(1)二氧化碳的电子式为 _________________
(2)用甲醇、CO、O2在常压、70~120℃和催化剂的条件下合成DMC。
已知:①CO的标准燃烧热为:283.0kJmol1,
②1mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44kJ的热量
③2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H=15.5kJmol1
则2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)CH3OCOOCH3 (g)+H2O(l)△H=_____。
该反应在常压和70~120℃条件下就能自发反应的原因是_______________。
(3)由上述反应可知甲醇和CO2可直接合成DMC但甲醇转化率通常不会超过1%,制约该反应走向工业化生产.
①写出该反应平衡常数表达式:______________ ;
②在恒容密闭容器中发生上述反应,能说明已达到平衡状态的是____(选填编号).
A.v正(CH3OH)=2v逆(CO2)
B.CH3OCOOCH3与H2O的物质的量之比保持不变
C.容器内气体的密度不变D.容器内压强不变
③某研究小组在某温度下,在100mL恒容密闭容器中投入2.5mol CH3OH(g)、适量CO2和6×105 mol催化剂,研究反应时间对甲醇转化数(TON)的影响,其变化曲线如图1所示.(计算公式为:TON=转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量)。
在该温度下,最佳反应时间是_________h;4~10h内DMC的平均反应速率是_______ .
(4)以多孔铂为电极,在如下图装置中A、B口分别通入CH3OCOOCH3和O2构成燃料电池,请写出该电池负极的电极反应式____________________________
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