丁子香酚可用于配制康乃馨型香精及制作杀虫剂和防腐剂,结构简式如图。
(1)丁子香酚分子式为______________。
(2)下列物质在一定条件下不能跟丁子香酚反应的是___________。
a.NaOH溶液 b.NaHCO3溶液 c.FeCl3溶液 d.Br2的CCl4溶液
(3)符合下述条件的丁子香酚的同分异构体共有____________种,写出其中任意任一种结构简式___________。
① 与NaHCO3溶液反应 ② 苯环上只有两个取代基 ③ 苯环上的一氯取代物只有两种
(4)丁子香酚的某种同分异构体A可发生如下转化(部分反应条件已略去)。提示:RCH=CHR′RCHO+R′CHO
①写出B的结构简式:_____________________;C中官能团的名称是:_____________________;
②写出A→B的化学方程式为________________________________,反应类型为________。
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以下是依据一定的分类标准,对某些物质与水反应情况进行分类的分类图。请你根据所学习与掌握的知识,按下列要求填空:
(1)上述第一级分类标准(分成A、B组的依据)是_________________。
(2)F组中物质除了Cl2外还有___________(填化学式)。
(3)D组中的氨水呈弱碱性,用电离方程式表示其呈弱碱性的原因:___________________。
(4)B组中的NO2与水反应中,氧化剂与还原剂的质量比是_____________。
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Ⅰ.工业上可用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=________(用K1、K2表示)。500 ℃时测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正________(填“>”、“=”或“<”)v逆。
(2)在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)—反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是______________。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是______________。
Ⅱ.利用CO和H2可以合成甲醇,反应原理为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。一定条件下,在容积为V L的密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2合成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
(1)p1________(填“>”、“<”或“=”)p2,理由是_____________________________。
(2)该甲醇合成反应在A点的平衡常数K=______________(用a和V表示)。
(3)该反应达到平衡时,反应物转化率的关系是CO________(填“>”、“<”或“=”)H2。
(4)下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是________(填字母)。
A.使用高效催化剂
B.降低反应温度
C.增大体系压强
D.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来
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CH4和H2O在一定条件下, 可以转化为合成一系列有机化合物、氨的重要原料(CO+H2),这种方法称作甲烷水蒸气重整法制合成气,其能量变化如图:
(1)甲烷水蒸气重整法制合成气的热化学方程式为_______;该反应只有在_____(填“高温”、“低温”或“常温”)才自发进行。
(2)下列有关甲烷水然气重整法制合成气的说法正确的是_____(填字母)。
A.相同条件下,该反应的逆反应更易发生
B.恒温恒容时充入一定量CO2,可促进CH4转化并可调节CO和H2的比例
C.若反应的高效催化剂为A,则A一定是CO和H2合成CH4的高效催化剂
D.恒温时向上述平衡体系中充入少量Ar,平衡一定不移动
E.有副反应:H2O+COCO2+H2
(3)在恒容密闭容器中充入2mol的CH4和H2O(g)混合气体,且CH4和H2O(g)的物质的量之比为x,相同温度下测得H2平衡产率与x的关系如图所示。请问a、b两点比较(填“>”、“<”、“=”);CH4的转化率a点____b点,a点CH4的浓度_____b点H2O(g)的浓度,氢气的产率a点_____b点。
(4)当充入CH4和H2O(g)物质的量之比1:2.2时,温度、压强p对平衡时CO体积分数φ(CO)的影响如图,则压强由大到小的排序是_____;当T<450℃和T≥1000℃时,压强p对φ(CO)几乎无影响的原因是_____________________。
(5)在下图左室充入1molCH4和H2O(g)混合气体(物质的量之比为1:1),恒温条件下反应建立平衡,测得CH4的转化率为50%,则其平衡常数为_________ 。
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锰及其化合物在现代工业和国防建设中具有十分重要的地位。金属锰的提炼方式主要有热还原法和电解法两种,热还原法得到的锰纯度在95-98%之间,电解法得到的锰(简称电解锰),其纯度可达99.7-99.9%以上。
(1)锰锌铁氧体是当前广泛使用的一种隐形涂料,其化学组成为MnxZn1-xFe2O4(铁为+3价),其中当锰锌铁氧体中n(Zn):n(Fe)=2:5时,它对雷达波的吸收能力最强。
① 锰锌铁氧体中锰元素的化合价为_______。
② 当雷达波吸收能力最强时,该物质的化学式为________(改写成氧化物的形式)。
(2)写出以MnO2和Al粉为原料,利用热还原法制备Mn的化学方程式:________.
(3)工业上以菱锰矿(主要成分是MnCO3,含有Fe2+、Co2+、Ni2+等杂质金属离子)为原料制备电解锰的流程图如下所示。
生成氢氧化物的pH如下表:
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Ni(OH)2 | Co(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀时pH | 7.5 | 2.l | 7.7 | 7.6 | 8.3 |
完全沉淀时pH | 9.7 | 3.7 | 8.5 | 8.2 | 9.8 |
① 浸出槽中发生多个反应:如主要成分与硫酸的反应、MnO2与Fe2+间的氧化还原反应等,写出这两个反应的离子方程式:___________________、____________________。
② 加入氨水的目的是为除去杂质,根据流程图及表中数据,pH 应调控在_____范围内。常温下,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,当pH=4时溶液中c(Fe3+)=__________。
③ 加入硫化铵是为除去剩余的Ni2+,反应的离子方程式为____________________。
④ 写出电解硫酸锰溶液制取金属锰的化学方程式:________________________。
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已知:硼镁矿主要成分为Mg2B2O5·H2O,硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为:
回答下列有关问题:
(1)将硼砂溶于热水后,常用稀H2SO4调pH=2~3制取H3BO3,该反应的离子方程式为____________________________________。
(2)MgCl2·7H2O需要在HCl氛围中加热,其目的是____________。
(3)镁-H2O2酸性燃料电池的反应原理为Mg+H2O2+2H+=Mg2++2H2O,则正极反应式为_____________________________。
(4)制得的粗硼在一定条件下生成BI3,BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将0.020 g粗硼制成的BI3完全分解,生成的I2用0.30 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。该粗硼样品的纯度为_____________(提示:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)(结果保留一位小数)。
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碘是人类必需的生命元素,在人体的生长发育过程中起着重要作用。
Ⅰ. 人体碘的重要来源之一是食用加碘食盐(含KIO3)。为检测食盐中的KIO3,并测定加碘食盐样品的碘含量,某实验小组设计了如下实验:
①用天平准确称取w g食盐样品,加适量蒸馏水使其完全溶解。
②用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全生成I2。
③以淀粉为指示剂,逐滴加入浓度为2.0×10-3 mol·L-1的Na2S2O3溶液6.00 mL,恰好反应完全。(已知:I2+2S2O32-= 2I-+S4O62-)
(1)书写步骤②中反应的离子方程式:_______________________________。
(2)步骤③中判断反应恰好完全的现象是_____________________________。
(3)上述实验样品中碘元素的含量是_________________mg/g(以含w的代数式表达)。
Ⅱ.海带或海苔中含有丰富的碘元素,也是人体碘的一种来源。下图是实验室从海带
(含I-)中提取碘单质的流程图。
(1)步骤①中灼烧海带用到的实验仪器是__________(填序号)。
a.坩埚 b.试管 c.蒸发皿 d.烧杯
(2)步骤②的实验操作包括_____________。步骤④中分液所用的玻璃仪器是____、烧杯。
(3)步骤③中反应的离子方程式是_______________________________________。
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下图中字母所代表的物质均为中学化学常见物质。其中A是日常生活中不可缺少的物质,也是化工生产上的重要原料;常温下C、D、H为气体单质。单质E、M、N为金属,N是地壳中含量最大的金属元素。Y是红褐色沉淀。这些物质在一定条件下存在如下转化 关系,其中有些反应物或生成物已经略去。试回答下列问题:
(1)工业上,在电解A溶液的设备中将阴极区和阳极区用________隔开。(填设备名称)
(2)写出A的水溶液电解的离子方程式_______________________________________。
(3)写出K与CO2反应的化学方程式_________________________________________。
(4)Y与NaClO和B的混合溶液作用,是制备绿色水处理剂(Na2MO4)的一种方法,写出该反应的离子方程式_________________________________________________________。
(5)一定量的Z与N的混合物分为两等分,一份直接与足量氢氧化钠溶液产生气体为amol,另一份高温下充分反应(不考虑固体与氧气的反应)后的固体混合物与足量盐酸产生气体为bmol,现有a:b=9:7,则混合物中Z与N的物质的量之比为____________。
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在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),不同温度下达到平衡时,反应体系中各物质的浓度如下表:
温度 | CH4(g) | H2O(g) | CO(g) | H2(g) |
500K | 0.8mol/L | 0.8mol/L | 0.2mol/L | 0.6mol/L |
800K | 0.6mol/L | 0.6mol/L | 0.4mol/L | 1.2mol/L |
1000K | 0.4mol/L | 0.4mol/L | 0.6mol/L | 1.8mol/L |
(1)该反应的平衡常数表达式为K=______________,正反应为_________反应(填放热、吸热)。
(2)能判断该反应是否已达到化学平衡状态的依据是_________
a.容器压强不变 b.c(CH4)=c(H2O)
c.v正(CH4)=v逆(H2) d .混合气体中c(CO)不变
氮化铝是共价键化合物,高碳热还原制备氮化铝的总反应化学方程式为(未配平):
Al2O3(s)+C(s)+N2(g)→AlN(s)+CO(g) ……①
某氮化铝样品中含有氧化铝杂质.已知氮化铝和NaOH溶液能反应,并产生氨气,其反应方程式为:AlN+NaOH+H2O→NaAlO2+NH3↑……②,
氧化铝也能与氢氧化钠溶液反应而全部溶解……③
(3)配平化学化学方程式①:___Al2O3(s)+ C(s)+ N2(g)→ AlN(s)+ CO(g)
(4)反应②中产生气体的检验方法为____________________________________________;
反应③的离子方程式___________________________________________________________。
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甲醇是一种重要的可再生资源。
(1)已知:2CH4(g)+O2(g) =2CO(g)+4H2(g) △H=akJ•mol-1
CO(g) +2H2(g)=CH3OH(g) △H=bkJ•mol-1
写出由CH4和O2制取CH3OH(g)的热化学方程式:____________________________。
(2)反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K的表达式为________________;甲图是反应时CO和CH3OH(g)的物质的量浓度随时间(t)的变化曲线。从反应开始至达到平衡时,用H2表示的反应速率υ(H2)=________________。
(3)在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO和20 mol H2,发生反应并达到平衡,CO的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化曲线如图乙所示。
①能判断该反应达到化学平衡状态的是_______(填选项字母)。
A.H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍
B.H2的体积分数不再改变
C.H2的转化率和CO的转化率相等
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
②比较A、B两点压强大小P(A)________P(B)(填“>、<、=”)。
③比较KA、KB、KC的大小:________________。
(4)以甲醇为燃料,O2为氧化剂,KOH溶液为电解质溶液,可制成燃料电池(电极材料为惰性电极)。若KOH溶液足量,写出燃料电池负极的电极反应式:________________________。
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