【题目】苯甲醇是一种重要的化工原料,广泛用于香料、造纸、制药和印染等行业。实验室制备苯甲醇的反应原理和有关数据如图:
实验步骤:如图所示,在装有电动搅拌器的250mL三颈烧瓶里加入9.0g碳酸钾(过量),70.0mL水,加热溶解,再加入2.0mL四乙基溴化铵[(CH3CH2)4NBr]溶液和10.0mL氯化苄。搅拌加热回流反应1~1.5h。反应结束后冷却,并转入125mL分液漏斗中,分出有机层,水层用萃取剂萃取三次。合并萃取液和有机层,加入无水硫酸镁固体,静置、过滤。最后进行蒸馏纯化,收集200~208℃的馏分,得8.4mL苯甲醇。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是___,冷却水应从___(填“上口”或“下口”)通入。由于苯甲醇的沸点较高,在蒸馏纯化操作中最适宜选用的仪器之一是___(填字母)。
(2)本实验中加入无水硫酸镁的目的是___。从绿色化学角度考虑,萃取剂宜采用___(填字母)。
A.乙醇 B.乙酸乙酯 C.苯 D.氯仿
(3)某同学认为该装置中的电动搅拌器可以换成沸石,以防暴沸。该说法___(填“是”或“否”)正确,其理由是___。
(4)四乙基溴化铵没有直接参与反应,但大大提高了反应速率,其原因可能是___。
(5)本实验苯甲醇的产率为___%(计算结果保留一位小数)。
【答案】球形冷凝管 下口 B 干燥 B 否 电动搅拌器使不相溶的反应液混合均匀,加快反应速率 提高氯化苄在水中的溶解度,使反应物充分接触(或增大有效碰撞几率) 89.4
【解析】
(1)根据的构造和性能确定仪器X的名称;冷却水流向与蒸气流向相反;由于苯甲醇的沸点较高,易液化;
(2)无水硫酸镁易与水形成结晶水合物;结合是否污染环境,选择萃取剂;
(3)电动搅拌器除防暴沸,还有使反应物充分混合的作用;
(4)四乙基溴化铵易溶于水,而氯化苄不溶于水,易溶于四乙基溴化铵;
(5)10.0mL氯化苄的质量为11g,其物质的量为=mol,理论生成苯甲醇的质量为mol×108g/mol=9.39g,实际得到苯甲醇的质量为8.4g,由此计算苯甲醇的产率。
(1)仪器X的名称是球形冷凝管,冷却水采用逆流的方式冷却效果较好,所以冷却水应从下口通入;由于苯甲醇的沸点较高,易液化,在蒸馏纯化操作中最适宜选用B仪器,有利于液体顺利流下;
(2)加入无水硫酸镁,利用其易水形成结晶水合物,达到干燥的目的;乙醇有刺激性,苯有毒,氯仿有麻醉作用,而乙酸乙酯有特殊香味,无毒,则从绿色化学角度考虑,萃取剂宜采用乙酸乙酯,故答案为B;
(3)不能用沸石代替电动搅拌器,因为使用电动搅拌器,除防暴沸,还可使不相溶的反应液混合均匀,加快反应速率;
(4)四乙基溴化铵易溶于水,而氯化苄不溶于水,易溶于四乙基溴化铵,则加入四乙基溴化铵,可提高氯化苄在水中的溶解度,使反应物充分接触,提高反应效率;
(5)10.0mL氯化苄的质量为11g,其物质的量为=mol,理论生成苯甲醇的质量为mol×108g/mol=9.39g,则苯甲醇的产率为=89.4%。
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【题目】某反应由两步反应A→B、B→C构成,它的反应能量曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有关叙述正确的是
A. 两步反应均为吸热反应 B. 三种化合物中C最稳定
C. 加入催化剂会改变反应的焓变 D. 整个反应的ΔH=E1-E2
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【题目】如图是中学化学中常见物质之间的一些反应关系,其中部分产物未写出。常温下X是固体,B和G是液体,其余均为气体。根据下图关系推断:
(1)写出化学式:X_______,A________,B_______。
(2)实验室收集气体D和F的方法依次是_______法、________法。
(3)写出C→E的化学方程式:____________。
(4)请写出A与E反应生成D的化学方程式:_______________
(5)检验物质A的方法和现象是________________
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【题目】CH4—CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。
(1)在标准状态下,由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓。各物质的标准摩尔生成焓如表:
则制备合成气的反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)在标准状态下的反应热ΔH=___kJ/mol。
(2)在刚性容器中,当投料比=1.0时,CO2的平衡转化率(α)与温度(T)、初始压强(p)的关系如图所示。
①由图可知:压强P1___2MPa(填“>”、“<”或“=”),理由是___。
②当温度为T3、压强为p1时,a点的v正___v逆(填“>”、“<”或“=”)。
③若起始时提高投料比,则CO2的平衡转化率将___(填“升高”或“降低”)。
④起始时向容器中加入1molCH4和1molCO2,在温度为T6。、初始压强为2MPa时反应,该反应的Kp=___(MPa)2。
(3)该催化重整过程中有副产物碳生成,碳的积累会严重影响催化剂的活性。某研究小组计算和模拟实验表明积碳量(催化剂表面碳的质量与催化剂的质量之比)与投料比、温度的关系如图。
当投料比=2.0时,要使积碳量最小,应调节温度为___℃。
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【题目】镍及其化合物是重要的合金材料和催化剂。
(1)基态镍原子的价电子排布式为___,它核外有___种运动状态不同的电子。
(2)Ni2+可以形成多种配离子,比如[Ni(NH3)4]2+、[Ni(CN)4]2-等。CN-中碳原子的杂化方式为___,与CN-互为等电子体的一种分子是___。[Ni(NH3)4]2+中H-N-H键角比NH3分子中H-N-H键角___(填“大”、“小”或“相等”),原因是___。
(3)元素铜与镍的第二电离能分别为:I2(Cu)=1958kJ/mol、I2(Ni)=1753kJ/mol,铜的第二电离能更大的原因是___。
(4)NiO的晶体结构如图甲所示,其中离子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C离子坐标参数为___。
(5)一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为O2-作密置单层排列,Ni2+填充其中(如图乙),已知O2-的半径为apm,设阿伏加德罗常数的值为NA,每平方米面积上分散的该晶体的质量为___g(用含a、NA的代数式表示)。
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【题目】如图所示为构成细胞的元素及化合物,a、b、c、d代表不同的小分子物质,A、B、C代表不同的大分子物质,下列说法正确的是( )
A.物质a是葡萄糖,检验物质a的常用试剂是双缩脲试剂。在动物细胞内,与物质A作用最相近的物质是糖原
B.若物质A在动物、植物细胞中均可含有,并且是细胞内最理想的储能物质,不仅含能量多而且体积较小,则A是脂肪
C.物质c在人体细胞中共有8种,分子中R基的不同决定了c的种类不同
D.物质d的元素组成与物质a的不同
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【题目】氮的化合物在工农业生产及航天航空业中具有广泛的用途。回答下列问题:
⑴NF3为无色、无味的气体,可用于微电子工业,该物质在潮湿的环境中易变质生成HF、NO、HNO3。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______,NF3在空气中泄漏时很容易被观察到,原因是_______。
⑵汽车尾气中催化剂可将NO、CO转化成无害气体。
化学键 | C≡O | NO中氮氧键 | N≡N | CO2中C=O键 |
键能/kJ·mol1 | 1076 | 630 | 945 | 803 |
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH
①ΔH=______________________________kJ·mol1。
②该反应的平衡常数与外界因素X(代表温度、压强、或催化剂接触面)关系如下图所示。
X是______,能正确表达平衡常数K随X变化的曲线是_______(填:a或b)。
⑶在一定温度和催化剂作用下,8NH3(g)+8NO(g)+2NO2(g)9N2(g)+12H2O(g)在2L密闭容器中通入4molNH3、4molNO、nmolNO2,经10分钟时达到平衡时,c(NH3)=0.5mol·L1,c(NO2)=0.25mol·L1。
①n=_____;
②υ(NO)=______;
③NH3的平衡转化率为_________。
⑷用电解法将某工业废水中CN-转变为N2,装置如下图所示。电解过程中,阴极区电解质溶液的pH将____________(填:增大、减小或不变)。阳极的电极反应式为______________。
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【题目】下列叙述正确的是
A. 1mol任何气体的体积都是22.4L
B. 同温同压下两种气体,只要它们的分子数相同,所占体积也一定相同
C. 在标准状况下,体积为22.4L的物质都是1mol
D. 在非标准状况下,1mol任何气体的体积不可能是22.4L
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【题目】阿比朵尔是抗击新型冠状病毒的潜在用药,其结构简式如图示,下列有关说法正确的是
A.含氧官能团的名称:羟基、羧基
B.分子式:C22H25BrN2O3S
C.能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色,且褪色原理相同
D.1mol该物质最多与6molH2发生加成反应
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