【題目】有機(jī)酸種類繁多,廣泛分布于中草葯的葉、根、特別是果實(shí)中,是有機(jī)合成、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要原料,請(qǐng)回答下列有關(guān)問題:
(1)乙酸是合成乙酸乙酯的重要原料,制備原理如下:
CH3COOH(l)+ C2H5OH(l) CH3COOHC2H5(l)+H2O(l) △H=-8.62kJ/mol
已知:CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸點(diǎn)依次為118℃、78 ℃和77℃。在其他條件相同時(shí),某研究小組進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示:
①該研究小組的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>________________。60℃下反應(yīng)40min與70℃下反應(yīng)20min相比,前者的平均反應(yīng)速率___________后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。
②如圖所示,反應(yīng)時(shí)間為40min、溫度超過80℃時(shí),乙酸乙酯產(chǎn)率下降的原因可能是___________;
③利用此原理制得的乙酸乙酯粗品中常含有一定量的乙酸、乙醇以及微量的硫酸,提純時(shí)可向粗品中加入__________溶液進(jìn)行充分洗滌,分離出有機(jī)層,并加入無水硫酸鈉干燥,最后經(jīng)過__________、_______兩步操作即可得到純品。
(2)乙二酸俗名草酸(二元弱酸,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:HOOC—COOH),被廣泛的應(yīng)用于抗生素類藥物的合成。
①實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)常利用酸性KMnO4溶液滴定法測(cè)其純度。已知草酸與酸性KMnO4溶液反應(yīng)過程有無色無味氣體產(chǎn)生,且KMnO4溶液紫色褪去,寫出草酸與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式_____________________;
②資料表明:25℃時(shí)草酸的電離平衡常數(shù)Ka1=6.0×10-2;Ka2=6.4×10-5;據(jù)此分析,室溫時(shí)草酸氫鉀(KHC2O4)的水解反應(yīng)平衡常數(shù)Kh=________(單位省略,計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),其溶液中c(H2C2O4)________c(C2O42-)(填“小于”、“等于”或“大于”)。
【答案】 探究溫度及反應(yīng)時(shí)間對(duì)乙酸乙酯產(chǎn)率的影響 小于 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng) 飽和碳酸鈉 過濾 蒸餾 2MnO4-+5H2C2O4+ 6H+= 2Mn2++ 10CO2↑+ 8H2O 1.7×10-13 小于
【解析】(1)①根據(jù)圖象知,該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵禾骄糠磻?yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)乙酸乙酯產(chǎn)率的影響;根據(jù)乙酸乙酯的產(chǎn)率和時(shí)間的比值知,60℃下反應(yīng)40min與70℃下反應(yīng)20min相比,前者的平均反應(yīng)速率小于后者;
②乙醇和乙酸具有揮發(fā)性,乙酸乙酯的水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),再升高溫度,促進(jìn)乙酸乙酯時(shí)間,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),溫度過高,乙醇和乙酸大量揮發(fā)使反應(yīng)物利用率下降;
③乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中溶解度較小,且乙酸、乙醇以及微量的硫酸均能溶解其中或與其反應(yīng),轉(zhuǎn)化為可溶于水的鹽,則提純時(shí)可向粗品中加入飽和碳酸鈉溶液進(jìn)行充分洗滌,待分離出有機(jī)層后,加入無水硫酸鈉干燥除去水份,通過過濾除去硫酸鈉晶體、再蒸餾即可得到純品。
(2)①草酸被酸性KMnO4溶液氧化產(chǎn)生CO2氣體,同時(shí)KMnO4被還原為Mn2+,根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒得草酸與酸性KMNO4溶液反應(yīng)的離子方程式2MnO4-+5H2C2O4+ 6H+= 2Mn2++ 10CO2↑+ 8H2O;
②HC2O4-的水解方程式為:HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-,HC2O4-的水解平衡常數(shù)為:Kh===1.7×10-13;由此可見其溶液中HC2O4-的水解小于其電離,故c(H2C2O4)小于c(C2O42-)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】半水煤氣是工業(yè)合成氨的原料氣,其主要成分為H2、CO、CO2、N2和H2O(g)。半水煤氣經(jīng)過下列步驟轉(zhuǎn)化為合成氨的原料。
(1)步驟I,CO變換反應(yīng)的能量變化如下圖所示:
①CO變換反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________________。
②一定條件下,向體積固定的密閉容器中充入aL半水煤氣,發(fā)生CO變換反應(yīng)。測(cè)得不同溫度(T1,T2)氫氣的體積分?jǐn)?shù)ψ(H2)與時(shí)間的關(guān)系如下所示。
i.T1、T2的大小關(guān)系及判斷理由是______________。
ii.請(qǐng)?jiān)谏蠄D中畫出:其他條件相同時(shí),起始充入0.5aL半水煤氣,T2溫度下氫氣的體積分?jǐn)?shù)ψ( H2)隨時(shí)間的變化曲線。______________
(2)步驟Ⅱ,用飽和Na2CO3溶液作吸收劑脫除CO2時(shí),初期無明顯現(xiàn)象,后期有固體析出。
①溶液中離子濃度關(guān)系正確的是__________(選填字母)。
a.吸收前:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)
b.吸收初期:2c(CO32-)+2 c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(Na+)
c.吸收全進(jìn)程:c(Na+)+c( H+)=2c(CO32-)+ c(HCO3-)+ c(OH-)
②后期析出固體的成分及析出固體的原因是___________。
③當(dāng)吸收劑失效時(shí),請(qǐng)寫出一種可使其再生的方法(用化學(xué)方程式表示):____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】每年的6月26日是國(guó)際禁毒日,珍愛生命,遠(yuǎn)離毒品。以下是四種毒品的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,下列有關(guān)說法正確的是
A. 四種毒品中都含有苯環(huán),都屬于芳香烴
B. 氯胺酮分子中所有碳原子可能共平面
C. 1 mol大麻與溴水反應(yīng)最多消耗3molBr2
D. 搖頭丸經(jīng)過消去反應(yīng)可制取冰毒
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法中正確的是( )
A. 不慎將酸或堿液濺入眼內(nèi),立即閉上眼睛,用手揉擦
B. 實(shí)驗(yàn)桌上的酒精燈傾倒了燃燒起來,馬上用濕布撲滅
C. 皮膚上濺有較多的濃硫酸,趕緊用水沖洗。
D. 衣服沾上大量的濃氫氧化鈉溶液,需將此衣服浸泡在盛水的盆中
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列敘述中正確的是
A. 以非極性鍵結(jié)合起來的雙原子分子一定是非極性分子 B. 在所有分子中都存在化學(xué)鍵
C. σ鍵一定比π鍵強(qiáng)度大 D. s-s σ鍵與p-p σ鍵的電子云形狀對(duì)稱性不相同
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】幾種有機(jī)物的相互轉(zhuǎn)化圖如下:
請(qǐng)回答:
(1)Y的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是______________。
(2)反應(yīng)①的反應(yīng)類型是______________。
(3)X→Y的方程式是______________。
(4)X+Z→W的方程式是______________,實(shí)驗(yàn)室常用下圖所示的裝置實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化。
① 試管b中一般加入_________________________溶液。
② 從試管b中分離出W的方法是_______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、W為原子序數(shù)遞增的4種短周期元素,其中Y、Z為金屬元素。X、Y、Z、W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物甲、乙、丙、丁之間存在如右下圖所示反應(yīng)關(guān)系吸圖中“—”相連的兩種物質(zhì)能發(fā)生反應(yīng))。下列判斷一定正確的是
A. X是元素周期表中非金屬性最強(qiáng)的元素 B. Z位于元素周期表第3周期IA族
C. 4種原子中,Y原子半徑最大 D. W的最高化合價(jià)為+7
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氯化鈷(CoCl2)可溶于水,常用作濕度和水分的指示劑,工業(yè)上也可用于制取鈷。
(1)鈷元素的常見化合價(jià)與鐵元素相同。往CoCl2溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生粉紅色沉淀,露置于空氣中一段時(shí)間后,沉淀變?yōu)樽睾稚?/span>
① 化合態(tài)鈷的常見化合價(jià)有_______。
② 沉淀由粉紅色變?yōu)樽睾稚磻?yīng)的化學(xué)方程式為_______________。
(2)將CoCl2溶于濃鹽酸中能形成[CoCl4]2-,溶液中存在平衡:[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl2]2-+6H2O
T1℃時(shí),將0.025mol CoCl2·6H2O溶于50mL 12mol/L濃鹽酸中,再加水稀釋至100 mL。溶液中c(Cl-)與溫度(T)的關(guān)系如右圖所示。
① Tl ℃時(shí),取10mL上述溶液稀釋至l00mL,稀釋后的溶液中c(Cl-)______0.6mol·L-1(填“>”“=”或“<”)。
② 由圖可知,上述反應(yīng)的△H______0(填“>”“=”或“<”)。
③ 根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù),計(jì)算出T1℃時(shí)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)為________。
(3)采用下圖所示裝置(Ti-Ru電極為惰性電極)電解CoCl2溶液制取鈷。Co能與強(qiáng)酸反應(yīng)產(chǎn)生H2,不利于Co的沉積,故電解過程中,CoCl2溶液的pH通?刂圃3.9~4.2。
① Co沉積在_______(填“Ti-Ru”或“Ti”) 電極上。
② CoCl2溶液中常含有少量Cu2+、Fe3+、Na+等,為提高產(chǎn)品的純度和電流效率,電解前必須將其中的_______(填離子符號(hào))除去。
③ 若用CoSO4溶液代替CoCl2溶液,會(huì)使產(chǎn)率降低。其原因是_____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)中,實(shí)驗(yàn)式相同,但既不是同系物,又不是同分異構(gòu)體的是( )
A. 丙烯和丙烷 B. 正戊烷和2—甲基丁烷
C. 環(huán)己烷和苯 D. 乙炔和苯
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