【题目】不同条件下,用O2氧化a mol/L FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。
4Fe2+(aq)+4H+(aq)+O2(g)=4Fe3+(aq)+2H2O(l) ΔH>0
下列分析或推测合理的是
A.由①、②可知,pH越大,Fe2+越易被氧化
B.由②、③推测,若pH>7,Fe2+更难被氧化
C.pH=2.5、70℃时,0~3 h内Fe2+的平均消耗速率ν(Fe2+) < mol/(L·h)
D.曲线②的变化趋势推测,反应吸热使得溶液温度下降,反应速率下降
【答案】C
【解析】
A.①、②中温度和pH均不同,存在两个变量,不能判断pH对反应的影响,故A错误;
B.若pH>7,+2价铁会转化为氢氧化亚铁沉淀,氢氧化亚铁在空气中能被氧气氧化生成氢氧化铁,所以+2价铁易被氧化,无法由②、③推测, pH>7时,Fe2+更难被氧化,故B错误;
C.由①和③可知,温度越高,Fe2+氧化速率越快,pH=2.5、80℃时,0~3 h内Fe2+的平均消耗速率ν(Fe2+) =mol/(L·h),则当温度为70℃时,ν(Fe2+) <mol/(L·h),故C正确;
D.曲线②的变化趋势推测,反应速率降低,原因为反应物浓度减小,无法推测是因为温度降低导致反应速率下降,故D错误;
故选C。
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【题目】羟基自由基(·OH,电中性,O 为-1 价)是一种活性含氧微粒。常温下,利用·OH 处理含苯酚废水,可将其转化为无毒的氧化物。
(1)·OH 的电子式为________。
(2) pH=3 时 Fe2+催化 H2O2 的分解过程中产生·OH 中间体,催化循环反应如下。将方程式 ii 补充完整。
i.Fe2++ H2O2+H+ = Fe3++ H2O +·OH
ii.___ + ___= ___+ O2↑+2H+
(3)已知:羟基自由基容易发生猝灭 2·OH = H2O2,从而活性降低.用 H2O2 分解产生的·OH 脱除苯酚,当其他条件不变时,不同温度下,苯酚的浓度随时间的变化如图 1 所示.0~20 min 时,温度从40℃上升到 50℃,反应速率基本不变的可能原因是________。
(4)利用电化学高级氧化技术可以在电解槽中持续产生·OH,使处理含苯酚废水更加高效,装置如图2所示。已知 a 极主要发生的反应是 O2 生成 H2O2,然后在电解液中产生·OH 并迅速与苯酚反应。
①b 极连接电源的________极(填“正”或“负”)。
②a 极的电极反应式为______。
③除电极反应外,电解液中主要发生的反应方程式有 ________ , _______。
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【题目】药物中间体(G)在有机制药工业中的一种合成方法如下:
回答下列问题:
(1)化合物D和G中含氧官能团的名称分别为___________、_________。
(2)由B→C的反应类型为_____ ;写出C→ D反应的化学方程式:________。
(3)化合物E的结构简式为________。
(4)反应F→G的另一种生成物是___________。
(5)写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式:_______。
①能与新制Cu(OH)2加热条件下反应生成砖红色沉淀,水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应:
②核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为1:2:4:9;
③分子中含有氨基。
(6)已知:RCNRCH2NH2请设计以HOOCCH2COOH和CH3CH2Cl为原料制备的合成路线:_________(无机试剂任用)。
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【题目】实验室制备硝基苯的主要步骤如下:
①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸,加入反应器中。
②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混合均匀。
③在50~60℃下发生反应,直至反应结束。
④除去混合酸后,粗产品依次用H2O和5%NaOH溶液洗涤,最后再用H2O洗涤。
⑤将污水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯。
(1)配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混合酸时,操作注意事项是_____________________________________。
(2)步骤③中,为了使反应在50~60℃下进行,可采用的方法是________________________________。
(3)步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是____________________;步骤④中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是__________________________________________________。
(4)实验室制备常用改进装置进行苯和溴的取代反应。如实验装置图,其中A为由具有支管的试管制成的反应容器,在其下端开了一个小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑粉。
向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒中内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式:_________________________________________________。
(5)试管C中苯的作用是_________________________。反应开始后,观察D和E两试管,看到的现象为___________________________________,________________________________。
(6)反应2~3min后,在B中的NaOH溶液里可观察到的现象是_______________________________。
(7)同学甲认为,在上述整套装置中D和E两试管中的导管应插入液面下,实验现象更明显,请评价同学甲的改进建议:______________________________________________。
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【题目】某研究小组以AgZSM为催化剂,在容积为1L的容器中,相同时间下测得0.1molNO转化为N2的转化率随温度变化如图所示[无CO时反应为2NO(g)N2(g)+O2(g);有CO时反应为2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)]。下列说法错误的是( )
A.反应2NON2+O2的ΔH>0
B.达平衡后,其他条件不变,使>1,CO转化率下降
C.X点可以通过更换高效催化剂提高NO的反应速率
D.Y点再通入CO、N2各0.01mol,此时v(CO,正)<v(CO,逆)
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【题目】利用甲醇(CH3OH)制备一些高附加值产品,是目前研究的热点。
(1)甲醇和水蒸气经催化重整可制得氢气,反应主要过程如下:
反应Ⅰ. CH3OH(g)+H2O(g)3H2(g)+CO2(g) △H1
反应Ⅱ. H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) △H2= a kJ·mol-1
反应Ⅲ. CH3OH(g)2H2(g)+CO(g) △H3= b kJ·mol-1
反应Ⅳ. 2CH3OH(g)2H2O(g)+C2H4(g) △H4= c kJ·mol-1
①△H1=______kJ·mol-1 。
②工业上采用CaO吸附增强制氢的方法,可以有效提高反应Ⅰ氢气的产率,如图1,请分析加入CaO提高氢气产率的原因:______。
③在一定条件下用氧气催化氧化甲醇制氢气,原料气中对反应的选择性影响如题图2所示(选择性越大表示生成的该物质越多)。制备H2时最好控制=______,当= 0.25时,CH3OH和O2发生的主要反应方程式为______。
(2)以V2O5为原料,采用微波辅热-甲醇还原法可制备VO2,在微波功率1000kW下,取相同质量的反应物放入反应釜中,改变反应温度,保持反应时间为90min,反应温度对各钒氧化物质量分数的影响曲线如图3所示,温度高于250℃时,VO2的质量分数下降的原因是______。
(3)以甲醇为原料,可以通过电化学方法合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO],工作原理如图4所示。
①电源的负极为______(填“A”或“B”)。
②阳极的电极反应式为______。
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【题目】乙烯是重要的化工原料,以乙烯为原料在不同条件下可合成下列物质(部分条件未标出):
(1)乙醇能与乙酸反应生成有果香味的物质,其名称为____________。
(2)写出反应类型:③_____________、⑤______________。
(3)反应⑥的化学方程式是____________________________________,实验现象是______________________________。
(4)反应③用KOH的乙醇溶液处理二氯乙烷制氯乙烯的方程式为:____________________________________________________________________。
(5)二氯乙烯中所含官能团的名称_____________________________________。
(6)苯乙烯合成聚苯乙烯的化学方程式是__________________________________________。
(7)以乙醇和苯乙烯为原料合成有机物,写出合成路线图_____________________________。(合成路线常用的表示方式为:AB目标产物)
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【题目】现有如下两个反应:(A)Cu2++Zn=Cu+Zn2+(B)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。
(1)分别画出两个实验装置图,注明电解质溶液名称和正负极材料,标出电子流动方向___、___。
(2)写出下列电极反应式:
①(A)中___是负极,负极反应式:___;
②(B)中___是负极,负极反应式:___。
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【题目】铜及其合金是人类最早使用的金属材料。
(1)下图是金属Ca和Cu所形成的某种合金的晶胞结构示意图,则该合金中Ca和Cu的原子个数比为___________。
(2)Cu2+能与NH3、H2O、Cl-等形成配位数为4的配合物。
①[Cu(NH3)4]2+中存在的化学键类型有_____________(填序号)。
A.配位键 B.金属键 C.极性共价键 D.非极性共价键 E.离子键
②[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为___________。
(3)第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物。
①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为_______________________。
②下列叙述不正确的是____________。(填字母)
A.因为HCHO与水分子间能形成氢键,所以CH2O易溶于水
B.HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C.C6H6分子中含有6个键和1个大键,C2H2是非极性分子
D.CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
③氰酸(HOCN)是一种链状分子,它与异氰酸(HNCO)互为同分异构体,其分子内各原子最外层均已达到稳定结构,试写出氰酸的结构式________________。
(4)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是_________ 写出一种与 CN- 互为等电子体的单质分子式_______________________。
(5)一种Al-Fe合金的立体晶胞如下图所示。请据此回答下列问题:
①确定该合金的化学式______________。
②若晶体的密度=ρ g/cm3,则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离(用含ρ的代数式表示,不必化简)为__________cm。
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