【題目】乙二醛(OHC-CHO)化學(xué)性質(zhì)活潑,是紡織工業(yè)中常用的一種有機(jī)原料,能增加棉花、尼龍等纖維的防縮性和防皺性。其工業(yè)生產(chǎn)方法主要是乙二醇(HOCH2CH2OH)氣相催化氧化法和乙醛液相硝酸氧化法。請回答下列相關(guān)問題:
(1)乙二醇?xì)庀啻呋趸?/span>
以乙二醇、氧氣為原料,在催化劑存在的條件下,250℃左右開始緩慢進(jìn)行,生成乙二醛和副產(chǎn)物乙醇酸[CH2(OH)COOH]的反應(yīng)方程式:
I.HOCH2CH2OH(g)+O2(g) OHC-CHO(g)+2H2O(g)△H1
II.HOCH2CH2OH(g)+O2(g) CH2(OH)COOH(g)+H2O(g)△H2
已知反應(yīng)I中相關(guān)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
化學(xué)鍵 | C-H | C-O | H-O | O==O | C==O | C-C |
E/kJ·mol-1 | 413 | 343 | 465 | 498 | 728 | 332 |
①△H1=_____kJ/mol,反應(yīng)I的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=________。
②欲提高I的平衡產(chǎn)率,可以采取的措施是______(填標(biāo)號)。
A.升高溫度 B.增大壓強(qiáng) C.降低溫度 D.減小壓強(qiáng)
③提高乙二醛反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是_________________________。
④保持溫度和容積不變,下列描述能說明反應(yīng)I達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填標(biāo)號)。
A.v正(O2)=2v逆(H2O)
B.混合氣體的壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化而變化
C.混合氣體的密度不再發(fā)生變化
D.乙二醇與OHC-CHO的物質(zhì)的量之比為1:1
E.混合氣體中乙二醛的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化
(2)乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法
11.0g40%的乙醛溶液和40%的硝酸,按一定比例投入氧化反應(yīng)釜內(nèi),在Cu(NO3)2催化下,控制溫度在38~40℃時(shí),反應(yīng)10h,再通過萃取等操作除去乙醛、硝酸等,最后經(jīng)減壓濃縮得4.35g40%乙二醛溶液。
①用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛時(shí),有N2O產(chǎn)生。其化學(xué)方程式為______________________。
②利用上面數(shù)據(jù),計(jì)算乙二醛的產(chǎn)率為___________________________。
【答案】 -376 CD 催化劑 BE 2CH3CHO+2HNO32OHC—CHO+N2O↑+3H2O[Cu(NO3)2寫成催化劑也正確] 30%
【解析】(1)①△H=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和,△H1=(2×465+4×413+2×343+332+498)kJ/mol -(2×728+332+2×413+4×465)kJ/mol =-376kJ/mol,反應(yīng)I的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,故答案為:-376;;
②反應(yīng)I為放熱反應(yīng),欲提高I的平衡產(chǎn)率,需要使平衡正向移動。A.升高溫度,平衡逆向移動,錯誤;B.增大壓強(qiáng),平衡逆向移動,錯誤;C.降低溫度,平衡正向移動,正確;D.減小壓強(qiáng),平衡正向移動,正確;故選CD;
③催化劑具有選擇性,提高乙二醛反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是性質(zhì)合適的催化劑,故答案為:催化劑;
④反應(yīng)I為HOCH2CH2OH(g)+O2(g) OHC-CHO(g)+2H2O(g),保持溫度和容積不變。A.v正(O2)=2v逆(H2O),表示逆反應(yīng)速率小于正反應(yīng)速率,不是平衡狀態(tài),錯誤;B.反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化,混合氣體的壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化而變化,能夠說明達(dá)到了平衡狀態(tài),正確;C.容器的體積和氣體的質(zhì)量均不變,混合氣體的密度始終不變,不是平衡狀態(tài),錯誤;D.乙二醇與OHC-CHO的物質(zhì)的量之比為1:1與平衡狀態(tài)無關(guān),與反應(yīng)起始的量和轉(zhuǎn)化率有關(guān),不能表示平衡狀態(tài),錯誤;E.混合氣體中乙二醛的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化,說明是平衡狀態(tài),正確;故選BE;
(2)①用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛時(shí),有N2O產(chǎn)生,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3CHO+2HNO32OHC—CHO+N2O↑+3H2O,故答案為:2CH3CHO+2HNO32OHC—CHO+N2O↑+3H2O;
②4.35g40%乙二醛溶液中含有乙二醛的物質(zhì)的量==0.03mol;11.0g40%的乙醛溶液中含有乙醛的物質(zhì)的量==0.4mol,理論上生成0.1mol乙二醛, 乙二醛的產(chǎn)率=×100%=30%,故答案為:30%。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A. 在1 L0.1 mol/L的硫化鈉溶液中,陰離子總數(shù)大于0.1NA
B. 常溫常壓下,Na2O2與足量H2O反應(yīng),生成4.48LO2,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.2NA
C. 在密閉容器中充入1.5 mol H2和0.5 mol N2,充分反應(yīng)后可得到NH3的分子數(shù)為NA
D. 電解精煉銅的過程中,電路中每通過NA個電子,陽極溶解銅32g
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于乙醇的說法中,不正確的是
A.官能團(tuán)為—OHB.能與NaOH溶液反應(yīng)
C.能與Na反應(yīng)D.能與CH3COOH反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】往含有H+、Fe2+、Cu2+、Ag+四種離子的溶液中加入足量鎂粉,最先得到的還原產(chǎn)物是( )
A.H2
B.Fe
C.Cu
D.Ag
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)通過以下裝置測定M樣品(只含F(xiàn)e、Al、Cu)中各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。取兩份質(zhì)量均為m g的M樣品,按實(shí)驗(yàn)1(如圖1)和實(shí)驗(yàn)2(如圖2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),該同學(xué)順利完成了實(shí)驗(yàn)并測得氣體體積分別為V1 mL和V2 mL(已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
(1)寫出實(shí)驗(yàn)1中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:______________________________。
(2)實(shí)驗(yàn)1裝置中小試管的作用是__________________________________________。
(3)對于實(shí)驗(yàn)2,平視讀數(shù)前應(yīng)依次進(jìn)行的兩種操作是:
①___________________②___________________。
(4)M樣品中銅的質(zhì)量的數(shù)學(xué)表達(dá)式為(用V1和V2 表示):__________________________。
(5)實(shí)驗(yàn)1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前,B瓶中水沒有裝滿,使測得氣體體積____________ (填“偏大”、“偏小”或“無影響”,下同);若拆去實(shí)驗(yàn)2中導(dǎo)管a,使測得氣體體積___________。
(6)該實(shí)驗(yàn)需要0.50 mol·L-1的NaOH溶液470 mL,請回答下列問題:
①配制時(shí)應(yīng)稱量______g NaOH,稱量時(shí)需要托盤天平、______、______ (填儀器名稱)。
②配制NaOH溶液時(shí),NaOH固體中含有Na2O雜質(zhì)會導(dǎo)致所配溶液濃度________。(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
(7)該實(shí)驗(yàn)中所用稀硫酸是用98%的濃硫酸(ρ=1.84g/cm3)配制的,則該濃硫酸的物質(zhì)的量濃度是____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于強(qiáng)、弱電解質(zhì)的敘述中正確的是( )
A. 強(qiáng)電解質(zhì)都是離子化合物,弱電解質(zhì)都是共價(jià)化合物
B. 強(qiáng)電解質(zhì)都是可溶性化合物,弱電解質(zhì)都是難溶性化合物
C. 強(qiáng)電解質(zhì)熔化時(shí)都完全電離,弱電解質(zhì)在水溶液中部分電離
D. 強(qiáng)電解質(zhì)不一定能導(dǎo)電,弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力不一定比強(qiáng)電解質(zhì)弱
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】水合肼(N2H4·H2O) 是一種強(qiáng)還原劑,沸點(diǎn)118.5℃,熔點(diǎn)-40℃,常溫下為無色透明的油狀液體,屬于二元弱堿,在空氣中可吸收CO2而產(chǎn)生煙霧。水合肼的制備裝置如圖。
(1)裝置A的名稱為________________。向三頸燒瓶中加入溶液之前,應(yīng)先從右側(cè)導(dǎo)管中通入氮?dú),目的?/span>______________________。
(2)水合肼可用含NaOH 的NaClO溶液氧化尿素[CO(NH2)2]溶液制得,反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。
(3)制備水合肼時(shí),分液漏斗應(yīng)盛裝________(填標(biāo)號)。理由是___________。
a.NaOH 和NaClO 混合溶液 b.CO(NH2)2 溶液
(4)弱酸性條件下水合肼可處理電鍍廢水,將Cr2O72-還原為Cr(OH)3沉淀而除去,水合肼被氧化為N2,該反應(yīng)的離子方程式為_____________。常溫下Ksp[Cr(OH)3]= 10-32,且當(dāng)溶液中離子濃度小于10-5mol/L時(shí)可視作沉淀完全。則Cr3+沉淀完全時(shí),溶液的pH=________。
(5)有同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)收集裝置有缺陷。請你寫出改進(jìn)措施:______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)小組欲探究鐵及其化合物的氧化性和還原性,請回答下列問題:
(1)除膠頭滴管外,你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)必不可缺少的一種玻璃儀器是___________。
(2)請幫他們完成以下實(shí)驗(yàn)報(bào)告:
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄胯F及其化合物的氧化性和還原性。
試劑:鐵粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、鋅片、銅片。
實(shí)驗(yàn)記錄(劃斜線部分不必填寫):
序號 | 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 離子方程式 | 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
① | 在FeCl2溶液中滴入適量氯水 | 溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色 | Fe2+具有還原性 | |
② | 在FeCl2溶液中加入鋅片 |
| Zn+Fe2+=Zn2++Fe | |
③ | 在FeCl3溶液中加入足量鐵粉 |
| Fe+2Fe3+=3 Fe2+ | Fe3+具有氧化性 |
④ |
|
| Fe3+具有氧化性 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:_________________________________。
(3)根據(jù)以上結(jié)論判斷,下列物質(zhì)中既有氧化性,又有還原性的有:_____。(填序號)
A、Cl2 B、Na C、Na+ D、Cl- E、SO2 F、鹽酸
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列除去雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法正確的是
A. 除去乙酸乙酯中的少量乙酸:加入KOH溶液,充分反應(yīng)后,棄去水溶液
B. 除去苯酚中的少量甲苯:加入酸性高錳酸鉀溶液,充分反應(yīng)后,棄去水溶液
C. 除去苯中少量的甲苯:加高錳酸鉀溶液,振蕩,分液
D. 除去乙醇中少量的水:加足量生石灰,蒸餾
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