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6.请你利用所学反应原理知识解决下列问题:
Ⅰ.(1)已知:
①C(s)+2H2(g)═CH4(g)△H1=a kJ•mol-1
②C(s)+$\frac{1}{2}$ O2(g)═CO(g)△H2=b kJ•mol-1
则2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)△H=2(b-a)kJ•mmol-1(用含a、b的式子表示);
(2)碱性镁锰干电池是新开发的一种干电池,比普通锌锰干电池具有更加优越的性能,具有较大应用前景,其工作时总反应为:Mg+2MnO2+H2O═Mg(OH)2+Mn2O3;则工作时,正极发生还原反应(填反应类型),写出负极的电极反应式:Mg+2OH--2e-=Mg(OH)2
(3)一定温度下,在1L的密闭容器放入足量草酸钙(固体所占体积忽略不计)发生反应:
CaC2O4(s)?CaO(s)+CO(g)+CO2(g),若前5min 内生成CaO的质量为11.2g,则该段时间内v(CaC2O4)=0.04mol•mim-1
若某时刻达到平衡时c(CO2)=c;t0时刻,将容器体积缩小为原来的一半并固定不变,在t1时刻再次达到平衡,请在如图中画出t0以后此体系中CO2的浓度随时间变化的图象.
Ⅱ.与化学平衡类似,电离平衡的平衡常数,叫做电离常数(用K表示).如表是某温度下几种常见弱酸的电离平衡常数:
电离方程式电离平衡常数K
CH3COOHCH3COOH?CH3COO-+H+1.96×10-5
HClOHClO?ClO-+H+3.0×10-8
H2CO3H2CO3?H++HCO3-
HCO3-?H++CO32-
K1=4.4×10-7
K2=5.6×10-11
H3PO4H3PO4?H++H2PO4-
H2PO4-?H++HPO42-
HPO42-?H++PO43-
K1=7.1×10-3
K2=6.3×10-8
K3=4.2×10-13
回答下列各题:
(4)根据以上条件,请比较同浓度的CH3COOHNa、NaClO、Na2CO3、NaHCO3、Na3PO4、NaH2PO4、Na2HPO4溶液,则它们pH最大的是Na3PO4(填化学式,下同),pH最小的是NaH2PO4
(5)向NaClO溶液中通入过量的二氧化碳,发生的离子方程式为ClO-+CO2+H2O=HCO3-+HClO.
Ⅲ.(6)取一定量主要含有I-、Cl-等离子溶液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中$\frac{c({I}^{-})}{c(C{l}^{-})}$为4.7×10-7.【已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Agl)=8.5×10-17】.

分析 (1)由盖斯定律可知,②×2-①×2得2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)以此计算△H;
(2)正极是MnO2得到电子发生还原反应生成Mn2O3,负极镁失电子生成的镁离子和氢氧根结合生成氢氧化镁沉淀;
(3)前5min 内生成CaO的质量为11.2g,n(CO)=n(CaO)=$\frac{11.2g}{56g/mol}$=0.2mol,则v(CO)=$\frac{0.2mol}{1L×5min}$=0.04mol•L-1•min-1;温度不变,平衡常数不变,t0时刻,将容器体积缩小为原来的一半并固定不变,c(CO2)=2c,在t1时刻再次达到平衡时,c(CO2)=c,作图即可;
(4)酸越弱对应阴离子的水解程度越大溶液碱性越大,酸式盐的电离程度和水解程度大小比较;
(5)向NaClO溶液中通入过量的二氧化碳,反应生成次氯酸和碳酸氢钠;
(6)依据溶度积常数计算;

解答 解:(1)①C(s)+2H2(g)═CH4(g)△H1=a kJ•mol-1
②C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)△H2=b kJ•mol-1
依据盖斯定律:②×2-①×2得2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)△H=2(b-a)kJ•mmol-1
故答案为:2(b-a)kJ•mmol-1
(2)正极是MnO2得到电子发生还原反应生成Mn2O3,负极镁失电子生成的镁离子和氢氧根结合生成氢氧化镁沉淀,Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2
故答案为:还原;Mg+2OH--2e-=Mg(OH)2
(3)前5min 内生成CaO的质量为11.2g,n(CO)=n(CaO)=$\frac{11.2g}{56g/mol}$=0.2mol,则v(CO)=$\frac{0.2mol}{1L×5min}$=0.04mol•L-1•min-1;温度不变,平衡常数不变,t0时刻,将容器体积缩小为原来的一半并固定不变,c(CO2)=2c,在t1时刻再次达到平衡时,c(CO2)=c,作图如下:
故答案为:0.04mol•L-1•min-1
(4)依据酸的电离平衡常数大小比较得到酸性强弱为:H3PO4>CH3COOH>H2CO3>HClO>H2PO4->HCO3->HPO42-,对应生成盐的水解程度大小为:H2PO4-<CH3COO-<HCO3-<ClO-<HPO42-<CO32-<PO43-,则pH最大的是Na3PO4,pH最小的是NaH2PO4
故答案为:Na3PO4;NaH2PO4
(5)向NaClO溶液中通入过量的二氧化碳,发生的离子方程式为:ClO-+CO2+H2O=HCO3-+HClO,
故答案为:ClO-+CO2+H2O=HCO3-+HClO;
(6)取一定量主要含有I-、Cl-等离子溶液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时氯化银和碘化银共存,则$\frac{c({I}^{-})}{c(C{l}^{-})}$=$\frac{c({I}^{-})}{c(C{l}^{-})}$×$\frac{c(A{g}^{+})}{c(A{g}^{+})}$=$\frac{Ksp(AgI)}{Ksp(AgCl)}$=$\frac{8.5×1{0}^{-17}}{1.8×1{0}^{-10}}$=4.7×10-7
故答案为:4.7×10-7

点评 本题考查盖斯定律、化学反应速率和图象的应用、弱酸电离平衡的性质、溶度积常数计算等知识,综合性较强,难度中等.

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12.下列给出的MgCl2的电子式中,正确的是(  )
A.B.
C.D.

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17.下列互为同位素的是(  )
A.H2   D2B.14N  14CC.16O 17OD.O2O3

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A.CH2=CF2-CF2和CF=CF3B.CH2=CF2和CF2=CF-CF3
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1.下列“因果关系”对应正确的是(  )
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11.辣椒素(Ⅰ)是辣椒的活性成分,在口腔中会产生灼烧感.辣椒素的某种酯类化合物(J)的结构可以表示为:
(R为烃基)
J的合成路线如下:

已知:
①A、B和E为同系物,A和B中都只有两种氢原子
②化合物J的分子式为C15H22O4

(1)C的结构简式为(CH33CCH=CHCHO.
(2)D的系统命名为4,4-二甲基-1-戊醇.
(3)G中含氧官能团的名称为醚键、羟基.
(4)有关辣椒素I的说法中正确的是B(填字母)
A.1mol I能与2mol NaOH完全反应B.1mol I能与1mol Na2CO3完全反应
C.1mol I能与1mol NaHCO3完全反应D.1mol I能与Na反应放出22.4L H2
(5)写出H与NaOH溶液反应的化学方程式

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18.下图是一种天然药物桥环分子合成的部分路线图(反应条件已经略去):

已知:
①LiBH4可将醛、酮、酯类还原成醇,但不能还原羧酸、羧酸盐、碳碳双键;
②RCH2COOR′$→_{催化剂}^{CH_{3}I}$RCH(CH3)COOR′
RCOR′$→_{THF}^{LiBH_{4}}$RCH(OH)R′
RCOOR′$→_{THF}^{LiBH_{4}}$RCH2OH+R′OH
(1)反应A→B中需要加入试剂X,其分子式为C4H8O2,X的结构简式为CH3COOC2H5
(2)C用LiBH4还原得到D,C→D不直接用镍作催化剂H2还原的原因是碳碳双键也能与氢气发生加成反应,酯很难和H2发生还原反应.
(3)写出一种满足下列条件的A的同分异构体的结构简式为
①属于芳香族化合物;②能使FeCl3溶液显色;③分子中有4种不同化学环境的氢.
(4)写出E和银氨溶液反应的化学方程式
(5)根据已有知识并结合相关信息,设计B→C的合成路线图(CH3I和无机试剂任选),
合成路线常用的表示方式为:A$→_{反应条件}^{反应试剂}$B…$→_{反应条件}^{反应试剂}$目标产物.

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15.芳香酯I的合成路线如下:

已知以下信息:
①A-I均为芳香族化合物,B苯环上只有一个取代基,B能银镜反应,D的相对分子质量
比C大4,E的核磁共振氢谱有3组峰.


请回答下列问题:
(1)A→B的反应类型为氧化反应,D所含官能团的名称为羟基、羧基,E的名称为4-氯甲苯.
(2)E→F与F→G的顺序能否颠倒否(填“能”或“否”),理由如果颠倒,则(酚)羟基会被KMnO4/H+氧化.
(3)B与银氨溶液反应的化学方程式为
(4)I的结构简式为
(5)符合下列要求A的同分异构体还有13种.
①与Na反应并产生H2     ②芳香族化合物
(6)据已有知识并结合相关信息,写出以CH3CH2OH为原料制备CH3CH2CH2CH2OH的合成路线流程图(无机试剂任用).合成路线流程图示例如下:
CH3CH2Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH3CH2OH$→_{浓硫酸,△}^{CH_{3}COOH}$CH3COOCH2CH3

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16.对下列有机反应类型的认识中,正确的是(  )
A.CH4+2O2$\stackrel{点燃}{→}$CO2+2H2O  取代反应
B.CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br  加成反应
C.CH4+Cl2$\stackrel{光照}{→}$CH3Cl+HCl  置换反应
D.CH4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$C+2H2  氧化反应

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