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【题目】甲苯(
)是一种重要的化工原料,能用于生产苯甲醛(
)、苯甲酸(
)等产品。下表列出了有关物质的部分物理性质,请回答:
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注:甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。
实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛。实验时先在三颈瓶中加入0.5g固态难溶性催化剂,再加入2mL甲苯和一定量其它试剂,搅拌升温至70℃,同时缓慢加入12mL过氧化氢,在此温度下搅拌反应3小时。
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(1)装置a的名称是___,主要作用是___。三颈瓶中发生反应的化学方程式为___。
(2)经测定,反应温度升高时,甲苯的转化率逐渐增大,但温度过高时,苯甲醛的产量却有所减少,可能的原因是___。
(3)反应完毕,反应混合液经过自然冷却至室温后,还应经过__、__(填操作名称)等操作,才能得到苯甲醛粗产品。
(4)实验中加入过量的过氧化氢并延长反应时间时,会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸。
①若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸,正确的实验步骤是___(按步骤顺序填字母)。
a.对混合液进行分液 b.过滤、洗涤、干燥
c.水层中加入盐酸调节pH=2 d.与适量碳酸氢钠溶液混合振荡
②若对实验①中获得的苯甲酸(相对分子质量为122)产品进行纯度测定,可称取2.5g产品,溶于200mL乙醇配成溶液,量取所得的乙醇溶液20.0mL于锥形瓶,加入0.1mol/LKOH溶液18.0mL恰好反应,产品中苯甲酸的质量分数为__(保留一位小数)。
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【题目】按要求回答下列问题:
(1)常温下,将等浓度的Na2S2O3溶液与硫酸溶液混合,2 min后溶液中明显出现浑浊,请写出相关反应的离子方程式:__________________________________________;若将此混合溶液置于50℃的水浴中,则出现浑浊的时间将__________ (填“增加”、“减少”或“不变”)。
(2)已知
的电离平衡常数
,向0.1mol/L
溶液中滴加NaOH溶液至
1:18,此时溶液PH=________。
(3)CO2与CH4经催化重整,制得合成气CO和H2:
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | C—H | C=O | H—H | C |
键能/kJ·mol1 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
则该反应的热化学反应方程式为:___________________________。分别在v L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_______(填“A” 或“B ”)。
②按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如下图所示。此反应优选温度为900℃的原因是_________________________________。
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(4)已知2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)在某温度下的平衡常数K = 4。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到20min时测得各组分的浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c / mol·L-1 | 0.4 | 0.1 | 0.1 |
①此时,反应向___________ (填“左”或“右”)移动,才能达到平衡。
②从加入CH3OH开始反应到20min时,CH3OCH3的生成速率为_____________。
③达到平衡后CH3OH的浓度为_____________。
(5)制取聚乙二酸乙二酯的反应方程式_______________________________
(6)有一种耐热型树脂材料
结构简式为
,写出其合成单体除丙烯氰(CH2=CHCN),2-甲基苯乙烯外,还需要的单体名称是:__________。
(7)有机物R(C6H12O2)与稀硫酸共热生成A和B,A能够发生银镜反应,B不能发生催化氧化反应,那么R的结构简式为_________。
(8)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。
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可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”),该历程中最大能垒(活化能)E正=_________eV,写出该步骤的化学方程式_______________________。
(9)某有机物A由C、H、O三种元素组成,相对分子质量为90 .将9.0gA完全燃烧的产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4g和13.2g,A能与NaHCO3溶液反应,且2分子A之间脱水可生成八元环化合物.则A在一定条件下发生缩聚反应的产物的结构简式是:_________________________
(10)已知:
(R表示烃基,R1、R2表示烃基或氢原子)。设计以
为原料制备
的合成路线(提供CH3MgBr及需要的无机试剂)_______________________________________________________________。
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【题目】氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如图:
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回答下列问题:
(1)A的结构简式为__。C的化学名称是__。
(2)③的反应试剂和反应条件分别是__,该反应的类型是__。
(3)⑤的反应方程式为__。吡啶是一种有机碱,其作用是__。
(4)G的分子式为__。
(5)H是G的同分异构体,其苯环上的取代基与G的相同但位置不同,则H可能的结构有__种。
(6)4甲氧基乙酰苯胺(
)是重要的精细化工中间体,写出由苯甲醚(
)制备4甲氧基乙酰苯胺的合成路线__(其他试剂任选)。
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【题目】化合物I(C11H12O3)是制备液晶材料的中间体之一,其分子中含有醛基和酯基,I可以用E和H在一定条件下合成:
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已知以下信息:
①A的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢;
②R﹣CH=CH2
R﹣CH2CH2OH;
③化合物F苯环上的一氯代物只有两种;
④通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______________________________;
(2)D的结构简式为_______________________________;
(3)E中的官能团名称为___________________________;
(4)F生成G的化学方程式为__________________________,该反应类型为______________;
(5)I的结构简式为_________________________________。
(6)I的同系物J比I相对分子质量小14,J的同分异构体中能同时满足如下条件:①苯环上只有两个取代基,②既能发生银镜反应,又能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2,共有____种(不考虑立体异构)。J的一个同分异构体发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比为2:2:1,写出J的这种同分异构体的结构简式________________________________。
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【题目】环戊二烯(
)是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:
(1)已知:
(g)
(g)+H2(g) ΔH1=100.3 kJ·mol 1①H2(g)+ I2(g)
2HI(g) ΔH2=11.0 kJ·mol 1②,对于反应:
(g)+ I2(g) ![]()
(g)+2HI(g) ③ ΔH3=___________kJ·mol 1。
(2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯(
)在刚性容器内发生反应③,起始总压为105Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为_________,该反应的平衡常数Kp=_________Pa。达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有__________(填标号)。
A.通入惰性气体 B.提高温度 C.增加环戊烯浓度 D.增加碘浓度
(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是__________(填标号)。
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A.T1>T2
B.a点的反应速率小于c点的反应速率
C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D.b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L1
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【题目】硼的无机化学问题比周期表里任何一种元素都更复杂和变化多端。
(1)基态B原子的价电子轨道表达式为__,第二周期第一电离能比B高的元素有__种。
(2)B易形成配离子,如[B(OH)4]-、[BH4]-等。[B(OH)4]-的结构式为__(标出配位键),其中心原子的VSEPR模型名称为__,写出[BH4]-的两种等电子体__。
(3)图1表示偏硼酸根的一种无限长的链式结构,其化学式可表示为__(以n表示硼原子的个数),图2表示的是一种五硼酸根离子,其中B原子的杂化方式为__。
图1 | 图2 | 图3 |
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(4)硼酸晶体是片层结构,图3表示的是其中一层的结构。同一层微粒间存在的作用力有__。
(5)1892年,化学家已用Mg还原B2O3制得硼单质。Mg属六方最密堆积,其晶胞结构如图4所示,若在晶胞中建立如图5所示的坐标系,以A为坐标原点,把晶胞的底边边长和高都视作单位1,则B、E、C的坐标分别为B(1,0,0)、E(0,1,0)、C(0,0,1),请写出D点的坐标:D:___。
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【题目】Ⅰ.据报道,我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰(甲烷的水合物)试采获得成功。甲烷是一种重要的化工原料。
(1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,除部分氧化外还有以下二种:
水蒸气重整: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
则反应 ①自发进行的条件是________________,ΔH3 =_____________kJ·mol-1。
Ⅱ.氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨则是人工固氮比较成熟的技术,其原理为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
(2)在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始时N2、H2分别为0.1mol、0.3mol时,平衡后混合物中氨的体积分数(φ)如下图所示。
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①其中,p1、p2和p3由大到小的顺序是________,其原因是_________________。
②若分别用vA(N2)和vB(N2)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率,则vA(N2)______ vB(N2)(填“>”“<”或“=”)
③若在250℃、p1为105Pa条件下,反应达到平衡时容器的体积为1L,则该条件下B点N2的分压p(N2)为_________Pa (分压=总压×物质的量分数,保留一位小数)。
Ⅲ.以连二硫酸根(S2O42-)为媒介,使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO,装置如图所示:
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①阴极区的电极反应式为_____________________________。
②NO吸收转化后的主要产物为NH4+,若通电时电路中转移了0.3mole-,则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为_______mL。
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【题目】氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料,其应用已经取得了突破性的进展。
已知:(i)氮化镓性质稳定,不与水、酸反应,只在加热时溶于浓碱。
(ii)NiCl2 溶液在加热时,先转化为Ni(OH)2,后分解为NiO。
(iii)制备氮化镓的反应为:2Ga+2NH3
2GaN+3H2
某学校化学兴趣小组实验室制备氮化镓,设计实验装置如图所示:
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设计实验步骤如下:
①滴加几滴NiCl2 溶液润湿金属镓粉末,置于反应器内。
②先通入一段时间后的H2,再加热。
③停止通氢气,改通入氨气,继续加热一段时间。
④停止加热,继续通入氨气,直至冷却。
⑤将反应器内的固体转移到盛有盐酸的烧杯中,充分反应过滤、洗涤、干燥。
(1)仪器X中的试剂是___________,仪器Y的名称是__________________。
(2)指出该套装置中存在一处明显的错误是________________________。
(3)步骤①中选择NiCl2 溶液,不选择氧化镍的原因是____________________。
a.增大接触面积,加快化学反应速率
b使镍能均匀附着在镓粉的表面,提高催化效率
c.为了能更好形成原电池,加快反应速率
(4)步骤③中制备氮化镓,则判断该反应接近完成时观察到的现象是____________________。
(5)请写出步骤⑤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作________________________。
(6)镓元素与铝同族,其性质与铝类似,请写出氮化镓溶于热NaOH溶液的离子方程式:______________________。
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【题目】在2L带气压计的恒容密闭容器中通入2 molX(g)和1molY(g),发生反应:2X(g)+Y(g)
2Z(g) ΔH<0。若达到平衡时气体总物质的量变为原来的0.85倍,请回答下列问题。
(1)若反应经历5min达到平衡,则Y的平均反应速率为__。
(2)相同条件下进行反应,在t1时刻,只改变下列某一种条件,其曲线图象如图甲。
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若n=0.9mol,t1时刻改变的条件是__(填选项编号,A.升温 B.降温 C.加压 D.减压 E.加催化剂),t2__5min(填“>”“<”或“=”,下同)。
(3)若其他条件不变,原容器为恒压容器,达到平衡后Z的物质的量__0.9mol。
(4)若将物质的量均为3mol的物质X、Y混合于5L容器中发生反应,在反应过程中Z的物质的量分数随温度变化如图乙。
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①A、B两点Z物质正反应速率的大小关系是__;(速率用A、B表示)
②温度T<T0时,Z%逐渐增大的原因是___。
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【题目】改变0.1
二元弱酸
溶液的pH,溶液中的
、
、
的物质的量分数
随pH的变化如图所示[已知
]。
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下列叙述错误的是( )
A. pH=1.2时, ![]()
B. ![]()
C. pH=2.7时, ![]()
D. pH=4.2时, ![]()
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