【題目】以煤為主要原料可以制備乙二醇,相關(guān)工藝流程如下:
(1)寫(xiě)出方法l在催化劑的條件下直接制取乙二醇的化學(xué)方程式_______
(2)合成氣在不同催化劑作用下,可以合成不同的物質(zhì)。下列物質(zhì)僅用合成氣為原料就能得到且原子利用率為100%的是_____填字母)。
A.草酸( HOOC-COOH) B.甲醇(CH3OH) C.尿素[CO(NH2)2]
(3)工業(yè)上還可以利用天然氣(主要成份為CH4)與C02反應(yīng)制備合成氣。已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ/mol
2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l) △H=-571.6kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0kJ/mol
則CH4與CO2生成合成氣的熱化學(xué)方程式為____________________。
(4)方法2:在恒容密閉容器中投入草酸二甲酯和H2發(fā)生如下反應(yīng):
CH3OOC—COOCH3(g)+ 4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)△H=-34kJ/mol
為提高乙二醇的產(chǎn)量和速率,宜采用的措施是___________(填字母)。
A.升高溫度 B.增大壓強(qiáng) C.增大氫氣濃度
(5)草酸二甲酯水解生成草酸:CH3OOC—COOCH3+ 2H2OHOOC—COOH+2CH3OH
①草酸是二元弱酸,可以制備(草酸氫鉀),溶液呈酸性,用化學(xué)平衡原理解釋?zhuān)?/span>__________________。
②在一定的溶液中滴加NaOH溶液至中性。下列關(guān)系一定不正確的是_______(填字母)。
A.
B.
C.
(6)乙二醇、空氣在KOH溶液中構(gòu)成燃料電池,加入乙二醇的電極為電源的_____填“正”或“負(fù)”)極,負(fù)極反應(yīng)式為_______________。
【答案】2CO+3H2HOCH2CH2OH B CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.3kJ/mol BC ①HC2O4-H++ C2O42-, HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-,草酸氫根離子的電離程度大于其水解程度 AC 負(fù) HOCH2CH2OH-10e-+14OH-=2CO32-+10H2O
【解析】
(1)CO與氫氣在催化劑條件下生成乙二醇,化學(xué)方程式為2CO+3H2HOCH2CH2OH;
(2)根據(jù)元素守恒定律,僅用CO和氫氣為原料,無(wú)法合成草酸和尿素,只能合成甲醇,且原料氣全部轉(zhuǎn)化為甲醇,原子的利用率100%,答案選B;
(3)根據(jù)蓋斯定律,將第一個(gè)熱化學(xué)方程式減去第二和第三個(gè)熱化學(xué)方程式的和可得所求的熱化學(xué)方程式,所以甲烷與二氧化碳反應(yīng)制取CO和氫氣的熱化學(xué)方程式是CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=(-890.3)kJ/mol-(-571.6-566.0)kJ/mol=+247.3kJ/mol;
(4)A.升高溫度,則平衡逆向移動(dòng),反應(yīng)速率加快,但產(chǎn)率降低,錯(cuò)誤; B.增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),乙二醇的產(chǎn)率增大,反應(yīng)速率加快,正確;C.增大氫氣濃度,則平衡正向移動(dòng),乙二醇的產(chǎn)率增大,反應(yīng)物濃度增大,反應(yīng)速率加快,正確,答案選BC;
(5)①草酸是二元弱酸,草酸氫鉀溶液呈酸性,溶液中存在HC2O4-H++ C2O42-, HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-,因?yàn)椴菟釟涓x子的電離程度大于其水解程度,所以溶液呈酸性;
②A、若鈉離子濃度大于鉀離子濃度,則氫氧化鈉的物質(zhì)的量大于草酸氫鉀的物質(zhì)的量,則溶液呈堿性,錯(cuò)誤;B、根據(jù)草酸氫鉀的化學(xué)式,則符合物料守恒,正確;C、中性溶液中c(OH-)= c(H+),結(jié)合電荷守恒定律,則c(Na+)+ c(K+)= c(HC2O4-)+ 2c(C2O42-),錯(cuò)誤,答案選AC;
(6)乙二醇、空氣在KOH溶液中構(gòu)成燃料電池,加入乙二醇的電極發(fā)生氧化反應(yīng),所以作電源的負(fù)極;乙二醇失去電子,與氫氧根離子結(jié)合為碳酸根離子和水,電極反應(yīng)式為HOCH2CH2OH-10e-+14OH-=2CO32-+10H2O。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】釩觸媒(V2O5)是催化氧化所常用的催化劑,為綜合利用,科研人員最新研制了一種離子交換法回收廢釩的新工藝,回收率達(dá)90%以上。已知廢釩催化劑中含有V2O5、VOSO4及不溶性殘?jiān)2殚嗁Y料可知:VOSO4可溶于水,V2O5難溶于水,NH4VO3難溶于水。該工藝的流程如下圖。
(1)水浸時(shí),為了提高廢釩的浸出率,除了粉碎,還可以采取的措施:___________________________________,__________________________________(寫(xiě)出2條);
(2)寫(xiě)出反應(yīng)①的離子方程式_______________________________________________;
(3)該工藝中反應(yīng)③的沉礬率是回收釩的關(guān)鍵,沉釩率的高低除受溶液pH影響外,還需要控制氯化銨系數(shù)(NH4Cl加入質(zhì)量與料液中V2O5的質(zhì)量比)和溫度。根據(jù)下圖建議最合適的氯化銨系數(shù)和溫度:氯化銨系數(shù)為___________,溫度為_____________;
(4)反應(yīng)②發(fā)生后,溶液中的氯元素以Cl-的形式存在,請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)②的化學(xué)方程式__________________________________________________________________;
(5)查閱資料得知:NH4VO3也叫偏釩酸銨,其相對(duì)分子量為117,20℃時(shí),NH4VO3溶解度為0.468g,已知離子交換后溶液中c(VO3-)=0.10mol/L,反應(yīng)③沉礬時(shí),加入等體積0.10mol/L的NH4Cl溶液,通過(guò)列式計(jì)算判斷此時(shí)是否有NH4VO3沉淀析出?(溶液體積變化忽略不計(jì))____________
(6)寫(xiě)出“焙燒反應(yīng)④”中由NH4VO3制備V2O5的化學(xué)方程式__________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)之一如下:
FeO(固)+CO(氣)Fe(固)+CO2(氣)ΔH>0
(1)則該反應(yīng)中平衡常數(shù)表達(dá)式K=_________________
(2)已知1100℃時(shí)K=0.263。溫度升高,化學(xué)平衡移動(dòng)后達(dá)到新的平衡,高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值_______平衡常數(shù)K值___(均填增大,減小或不變).
(3)1100℃時(shí)測(cè)得高爐中c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,在這種情況下,該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)________(選填是或否),此時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率v正____v逆(選填>,<,=)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有一種水果香精乙酸正丁酯的合成提純步驟如下:
(1)合成:在干燥的圓底燒瓶中加11.5mL(9.3g,0.125mol)正丁醇 、3~4滴濃H2SO4、7.2mL(7.5g,0.125mol)冰醋酸,搖勻后,加幾粒沸石,再按圖1所示裝置安裝好。在分水器(分離出生成的水)中預(yù)先加入5.00mL水,其水面低于分水器回流支管下沿3~5mm,然后用小火加熱,反應(yīng)大約40min。
(2)分離提純:
① 當(dāng)分水器中的液面不再升高時(shí),冷卻,從分水器下端放出分水器中的水,把反應(yīng)后的燒瓶中的溶液與分水器中的酯層合并,轉(zhuǎn)入分液漏斗中,用10mL10%碳酸鈉溶液洗至酯層無(wú)酸性(pH=7),充分震蕩后靜置,分去水層。
② 將酯層倒入小錐形瓶中,加少量無(wú)水硫酸鎂干燥(生成MgSO47H2O晶體)。
③ 將乙酸正丁酯粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)入50mL圖中的儀器中,加幾粒沸石進(jìn)行加熱,收集產(chǎn)品,主要試劑及產(chǎn)物的物理常數(shù)如下:
化合物 | 正丁醇 | 冰醋酸 | 乙酸正丁酯 | 正丁醚 |
密度/(g/mL) | 0.810 | 1.049 | 0.882 | 0.7689 |
沸點(diǎn)/℃ | 117.8 | 118.1 | 126.1 | 143 |
在水中的溶解性 | 易溶 | 易溶 | 難溶 | 難溶 |
制備過(guò)程中還可能存在的副反應(yīng)有:2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出合成乙酸正丁酯的化學(xué)方程式_________。
(2)步驟①中碳酸鈉溶液的作用主要是___________,若改用NaOH溶液洗滌酯層,收集到的產(chǎn)物比預(yù)期少,原因是:_____________。
(3)在操作步驟②后(即酯層用無(wú)水硫酸鎂干燥后),應(yīng)先___________(填實(shí)驗(yàn)操作名稱(chēng)),步驟③中加熱分離有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)方法名稱(chēng)是______________。
(4)步驟③的常壓蒸餾,需控制一定的溫度,你認(rèn)為在______中加熱比較合適(請(qǐng)從下列選項(xiàng)中選擇)。
A.水 B.甘油(沸點(diǎn)290℃) C.沙子 D.石蠟油(沸點(diǎn)200~300℃)
(5)反應(yīng)結(jié)束后,若放出的水為6.98mL(水的密度為1g/mL),則正丁醇的轉(zhuǎn)化率約為:______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E、F和G都是有機(jī)化合物,它們的關(guān)系如圖所示:
(1) 化合物C的分子式是C7H8O,C是芳香族化合物,遇FeCl3溶液顯紫色,C苯環(huán)上的一溴代物只有兩種,則C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______________。
(2) D為一直鏈化合物,其相對(duì)分子質(zhì)量比化合物C的小20,它能跟NaHCO3反應(yīng)放出CO2,則D的分子式為_____________,D含有的官能團(tuán)是__________(填名稱(chēng))。
(3) 反應(yīng)①的化學(xué)方程式是_____________。
(4) 芳香化合物B是與A具有相同官能團(tuán)的A的同分異構(gòu)體,通過(guò)反應(yīng)②化合物B能生成 E和F,F可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是______________。
(5) E可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,下列各組離子一定能在指定溶液中大量共存的是( )
A. 使酚酞變紅色的溶液中:Na+、Al3+、SO42-、Cl-
B. =1×10-13mol·L-1的溶液中:NH4+、Ca2+、Cl-、NO3-
C. 與Al反應(yīng)能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、NO3-、SO42-
D. 水電離的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中:K+、Na+、AlO2-、CO32-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】CaCO3與100ml稀鹽酸反應(yīng)生成CO2的量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示,下列結(jié)論不正確的是( )
A.反應(yīng)在2~4min內(nèi)平均反應(yīng)速率最大
B.反應(yīng)在2~4min內(nèi)用鹽酸表示平均反應(yīng)速率為v(HCl)=0.1mol·L-1·min-1
C.反應(yīng)開(kāi)始階段反應(yīng)速率逐漸上升是由于溫度比濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響大
D.4min后,反應(yīng)速率減小的主要原因是c(H+)減小
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】I.實(shí)驗(yàn)室可用如下裝置(略去部分夾持儀器)制取SO2并驗(yàn)證其性質(zhì)。
(1)盛裝亞硫酸鈉的儀器名稱(chēng)為________,若將亞硫酸鈉改為銅片,與濃硫酸反應(yīng)制取SO2,還缺少的儀器有_______,寫(xiě)出用銅片制取SO2的化學(xué)方程式_________________________。
(2)裝置B的作用之一是通過(guò)觀察產(chǎn)生氣泡的多少判斷SO2生成的快慢,其中的液體最好選擇___________(填代號(hào))。
a.飽和Na2CO3溶液 b.NaOH溶液 c.飽和NaHCO3溶液 d.飽和NaHSO3溶液
(3)驗(yàn)證SO2的還原性。取充分反應(yīng)后裝置D中的溶液,將其分成三份,分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
方案I:第一份溶液中滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成;
方案II:第二份溶液中滴入品紅溶液,紅色褪去;
方案III:第三份溶液中滴入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀。
上述方案合理的是___________(填“方案I”、“方案II”或“方案III”);對(duì)不合理的方案作出簡(jiǎn)要評(píng)價(jià)___________(如果認(rèn)為都合理,可以不作答)。
II.已知2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,若采用該方案制備Cl2并驗(yàn)證Cl2的性質(zhì)。B、C、D中的試劑依次為:飽和食鹽水、FeCl2溶液、石蕊溶液。
(4)C中反應(yīng)的離子方程式為:_________________________________。
(5)D中可能觀察到的現(xiàn)象為:_________________________________。
(6)裝置E中盛放NaOH溶液,其目的是_________________________________,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是:_________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是
A.海水淡化的常用方法有蒸餾法、電滲析法和過(guò)濾法
B.pH相等的三種溶液:溶液溶液溶液,其濃度大小順序?yàn)?/span>
C.在和的混合溶液中加入產(chǎn)生黑色沉淀,證明
D.侯式制堿法的化學(xué)方程式為
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