【题目】Ⅰ、单质硅由于其成熟的生产工艺, 丰富的生产原料及优异的性能被广泛用于电子行业及太阳能电池的生产等,在二氧化碳氛围中通过利用金属钠来还原二氧化硅可在较低的温度条件下得到硅,同时生成一种盐X,这相比起现有的生产工艺具有节约能耗的优势。
(1)写出上述制备硅的化学反应方程式_____________________。
(2)二氧化硅与二氧化碳物理性质差别很大,原因是__________________________。
(3)盐X的溶液能与Al2(SO4)3溶液反应生成一种白色沉淀和气体。写出此反应的离子反应方程式________。
Ⅱ、某盐A有3种元素组成,易溶于水。将A加热,生成既不助燃,也不使湿润的红色或蓝色石蕊试纸变色的气体B和H2O。将A溶于水,进行下列实验:①酸性条件下与H2S作用生成淡黄色沉淀C,同时放出无色气体D,D在空气中转变为红棕色气体E;②当通入足量Cl2时,无明显现象,但将所得溶液浓缩后即可得到无色晶体盐F。请回答下列问题:
(1)写出A的化学式:_____________; B的电子式:_______________。
(2)写出上述实验①、②所发生的离子反应方程式:①________________________________;②__________________________________。
(3)D、E对环境有危害,可用NaOH溶液来吸收等物质的量的D、E混合气体,写出其化学反应方程式___________________。
(4)判断盐F的可能成份______________;设计实验方案确定F的成份__________________。
【答案】Ⅰ、 (1)SiO2+ 4Na + 2CO2= 2Na2CO3+ Si ;
(2)二氧化硅是原子晶体,二氧化碳是分子晶体(3)3CO32—+2Al3++3H2O= 2Al(OH)3↓+3CO2↑
Ⅱ、 (1)NH4NO2;B的电子式:;
(2) ①2NO2—+2H++H2S=S↓+2NO↑+2H2O;②NO2—+H2O+Cl2=NO3—+2Cl—+2H+;
(3) NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O;(4) 化合物F可能为NH4NO3或NH4Cl或NH4NO3和NH4Cl的混合物取mg F,加入足量的硝酸酸化的AgNO3溶液,若产生沉淀,则含有NH4Cl,再通过产生沉淀的质量与m之间的关系可确定是否含有NH4NO3;若无沉淀,则只有NH4NO3。
【解析】试题分析:Ⅰ.(1)在二氧化碳氛围中通过利用金属钠来还原二氧化硅可在较低的温度条件下得到硅,同时生成碳酸钠,方程式为:SiO2+ 4Na + 2CO2= 2Na2CO3+ Si;
(2)二氧化硅为原子晶体,固态,具有较高的熔沸点,硬度大,二氧化碳为分子晶体,气态,具有较低的熔沸点,因此二者的物理性质相差很大;
(3)碳酸根与铝离子能够在溶液中发生双水解,生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,离子方程式为:
3CO32—+2Al3++3H2O= 2Al(OH)3↓+3CO2↑;
Ⅱ. ①酸性条件下与H2S作用生成淡黄色沉淀C,则C为单质硫,同时放出无色气体D,D在空气中转变为红棕色气体E,则D为NO,E为NO2,说明A是亚硝酸盐;将A加热,生成既不助燃,也不使湿润的红色或蓝色石蕊试纸变色的气体B和H2O;②当通入足量Cl2时,无明显现象,但将所得溶液浓缩后即可得到无色晶体盐F ,证明为铵盐;结合A有三种元素组成,易溶于水,将A加热分解,则A为NH4NO2;加热,生成既不助燃也不能使湿润的红色或蓝色石蕊试纸变色的气体B和H2O,则B为氮气。据此回答问题。
(1)A的化学式为NH4NO2,B为N2,电子式为;
(2)①酸性条件下与H2S作用生成淡黄色沉淀C,则C为单质硫,同时放出无色气体D,D在空气中转变为红棕色气体E,则D为NO,反应方程式为:2NO2—+2H++H2S=S↓+2NO↑+2H2O;②NH4NO2与Cl2反应的方程式为:NO2—+ H2O +Cl2=NO3—+2 Cl—+2H+;
(3)NO和NO2对环境有危害,可用NaOH溶液来吸收等物质的量的NO和NO2混合气体,方程式为:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O;
(4)溶液浓缩后得到无色晶体F,则F可能为NH4NO3或NH4Cl或NH4NO3和NH4Cl的混合物;可设计实验确定F的成分:取mg F,加入足量的硝酸酸化的AgNO3溶液,若产生沉淀,则含有NH4Cl,再通过产生沉淀的质量与m之间的关系可确定是否含有NH4NO3;若无沉淀,则只有NH4NO3。
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【题目】有机化合物K在化工和医药方面有重要的应用,其合成路线如下:
已知信息:
①C能发生银镜反应,E的相对分子质量比D大4,G的苯环上的一溴代物有两种
②
③2RCH2CHO
请回答下列问题:
(1)F的名称是__________,H含有的官能团是__________。
(2)A→B的反应类型是__________,F→G的反应类型是__________。
(3)C与银氨溶液反应的化学方程式是__________。
(4)K的结构简式是__________。
(5)符合下列要求的C8H10O的同分异构体有__________种.
①芳香族化合物②与Na反应并产生H2③遇FeCl3溶液呈紫色,
其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6:2:1:1的是__________(写出其中一种结构简式)
(6)参照已知信息和成路线,设计一条由CH2=CH2为原料合成CH3CH2CH2CH2OH的路线(注明反应条件):__________。
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【题目】【化学——选修5:有机化学基础】某化工厂以醇A与芳香族化合物C7H8O为基本原料,按下面的流程生产可制得一种重要的液晶材料的中间体Z。
已知:① RCH=CH2RCH2CH2OH;
②一个碳原子上有2个—OH时会自动脱水形成羰基。
(1)A →B的反应条件为_______________,C7H8O →X的反应类型是___________。
(2)D中官能团名称为__________,B的名称为___________,C的结构简式为_________。
(3)写出X与NaOH溶液反应的化学方程式:_________________________________________。
(4)C7H8O转化为Y过程中可得到一种相对分子质量比Y大16的副产品W,W有多种同分异构体,满足下列条件的同分异构体共有________种,写出其中核磁共振氢谱有4组峰的物质的同分异构体结构简式_________________(写出两种即可)。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;②能发生银镜反应。
(5)参照上述流程,写出以为基本原料合成苯乙醛的合成路线图______________________________________________________。
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【题目】某化学小组以苯甲酸为原料,制取苯甲酸甲酯,已知有关物质的沸点如下表:
物质 | 甲醇 | 苯甲酸 | 苯甲酸甲酯 | |
沸点/℃ | 64.7 | 249 | 199.6 | |
密度/g.cm-3 | 0.792 | 1.2659 | 1.0888 | |
Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入12.2 g苯甲酸和20 mL甲醇(密度约为0.79 g·cm-3),再小心加入3 mL浓硫酸,混匀后,投入几块碎瓷片,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品。
(1)浓硫酸的作用是______________;若反应产物水分子中有同位素18O,写出能表示反应前后18O位置的化学方程式:_________________________________________。
(2)甲和乙两位同学分别设计了如图所示的两套实验室合成苯甲酸甲酯的装置(夹持仪器和加热仪器均已略去)。根据有机物的沸点,最好采用__________装置(填“甲”或“乙”)
(3)反应物CH3OH应过量,理由是__________________________。
Ⅱ.粗产品的精制
(4)苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、苯甲酸和水等,现拟用下列流程图进行精制,请在流程图中方括号内填入操作方法的名称。
(5)通过计算,苯甲酸甲酯的产率为__________。
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【题目】electroFenton法是用于水体里有机污染物降解的高级氧化技术。其反应原理如图所示,其中电解产生的H2O2与Fe2+发生Fenton反应:Fe2++H2O2==Fe3++OH-+·OH,生成的羟基自由基(·OH)能氧化降解有机污染物。
下列说法不正确的是( )
A.电源的A极是负极
B.电解池中只有O2、Fe3+发生还原反应
C.阳极上发生电极反应:H2O -e- == ·OH + H+
D.消耗1molO2,可以产生4mol ·OH
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【题目】铝热法炼铬废渣主要成分为Al2O3和Cr2O3,还含有MgO、FeO、Fe2O3等杂质,以下是以炼铬废渣为原料回收Al2O3和Cr2O3的流程图:
已知:
①“焙烧”涉及的主要反应:Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑;
Cr2O3+Na2CO3+O2Na2CrO4+CO2↑(未配平);
②滤液2中涉及的反应:8CrO42--+3S2O32-+34H+===6SO42-+8Cr3++17H2O
③Ksp[Cr(OH)3]=8×10-32
根据题意回答下列问题:
(1)请完成下列化学方程式的配平:
Cr2O3+ Na2CO3+ O2 Na2CrO4+ CO2↑;
(2)炼铬废渣在焙烧前需球磨粉碎,其目的是 。
(3)滤渣1的主要成分是 。
(4)流程中可以循环利用的物质是 。
(5)写出步骤Ⅲ“碳分”的离子反应方程式: 。
(6)滤液2还原后的溶液中为使Cr3+沉淀完全,溶液pH应小于 。(已知:lg5=0.7;当溶液中离子浓度不大于1×10-5mol/L时,可以认为不含该离子)
(7)滤液2经多步操作还可以获得K2Cr2O7晶体,其操作依次是:加入稀硫酸酸化,加入KCl固体、蒸发浓缩、操作a、过滤、操作b、干燥。
①加硫酸酸化的目的是 。
②操作a、操作b分别是 、 。
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【题目】I.(1)浙江大学用甲醇、CO、O2在常压、某温度和催化剂的条件下合成碳酸二甲酯(DMC)的研究开发。
已知:ⅰ. CO的燃烧热:△H=-283.0 kJmol-1;
ⅱ.1mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44 kJ的热量;
ⅲ.2CH3OH(g)+CO2 (g) CH3OCOOCH3 (g)+H2O(g) △H=-15.5 kJmol-1
则2CH3OH(g)+CO (g)+ 1/2O2(g) CH3OCOOCH3 (g)+H2O(l) △H= 。该反应平衡常数K的表达式为: 。
(2)甲醇也是制备甲酸的一种重要原料。某温度时,将10mol甲酸钠溶于水,溶液显碱性,向该溶液中滴加1L某浓度的甲酸,使溶液呈中性,则滴加甲酸的过程中水的电离平衡将_____________(填“正向”、“逆向”或“不”) 移动, 此中性溶液中离子浓度由大到小的顺序为: 。
Ⅱ.甲醇和CO2可直接合成DMC:2CH3OH(g)+CO2 (g) CH3OCOOCH3 (g)+ H2O(g),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)在恒容密闭容器中发生上述反应,能说明反应达到平衡状态的是 (选填编号)。
A.2v正(CH3OH)=v逆(CO2) B.CH3OH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
(2)某研究小组在某温度下,在100mL恒容密闭容器中投入2.5 mol CH3OH(g)、适量CO2和6×10-5 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 ;4~10 h内碳酸二甲酯的平均反应速率是________。
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【题目】为了探究化学反应速率和化学反应限度的有关问题,某研究小组进行了以下实验
Ⅰ.以H2O2的分解反应为研究对象,实验方案与数据记录如下表,t表示收集a mL O2所需的时间。
序号 | 反应 温度/℃ | c(H2O2)/ mol·L-1 | V(H2O2) /mL | m(MnO2) /g | t/min |
1 | 20 | 2 | 10 | 0 | t1 |
2 | 20 | 2 | 10 | 0.1 | t2 |
3 | 20 | 4 | 10 | 0.1 | t3 |
4 | 40 | 2 | 10 | 0.1 | t4 |
(1)设计实验2和实验3的目的是研究________________________对化学反应速率的影响。
(2)为研究温度对化学反应速率的影响,可以将实验________和实验________(填序号)作对比。
(3)将实验1和实验2作对比,t1________t2(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ.以KI和FeCl3反应为例(2Fe3++2I-===2Fe2++I2)设计实验,探究此反应存在一定的限度。可选试剂:①0.1 mol·L-1 KI溶液 ②0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
③0.1 mol·L-1 FeCl2溶液 ④0.1 mol·L-1 盐酸
⑤0.1 mol·L-1 KSCN溶液 ⑥CCl4
实验步骤:(1)取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,再滴加几滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
(2)充分反应后,将溶液分成三份
(3)取其中一份,加试剂⑥,振荡,CCl4层显紫色,说明反应生成碘
(4)另取一份,加试剂________(填序号),现象________________________,说明此反应存在一定的限度。
Ⅲ.N2O4可分解为NO2。在100 mL密闭容器中投入0.01 mol N2O4,利用现代化学实验技术跟踪测量c(NO2)。c(NO2)随时间变化的数据记录如下图所示。
(1)反应容器中最后剩余的物质有________________,其中N2O4的物质的量为________mol。
(2)c(NO2)随时间变化的曲线表明,实验测得的化学反应速率在逐渐减小,从开始到平衡建立这段时间的平均反应速率为________。
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【题目】[化学-选修2:化学与技术]碳酸钠的用途很广,可用做冶金、纺织、漂染等工业的基本原料。请根据题意回答下列问题:
Ⅰ.世界最早工业生产碳酸钠的方法是路布兰(N.Leblanc)法。其流程如下:
(1)流程I的另一产物是____,流程Ⅱ的反应分步进行:a.
b.Na2S与石灰石发生复分解反应,总反应方程式可表示为__________________。
Ⅱ.1862年,比利时人索尔维(ErnestSolvay)用氨碱法生产碳酸钠。反应原理如下:
20℃时一些物质在水中的溶解度/g(100gH2O)
(2)氨碱法生成纯碱的原料是____________,可循环利用的物质有____________。
(3)饱和NaCl溶液通NH3和CO2能生成NaHCO3的原因有:_________、__________、_________。
Ⅲ.我国化工专家侯德榜研究出联合制碱法,其反应原理和氨碱法类似,但将制氨和制碱联合,提高了原
料利用率。
(4)生产中需向分离出NaHCO3后所得的溶液中加入NaCl固体并通入NH3,在________(填温度范围)下析出________(填化学式)。
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