ClO2与Cl2的氧化性相近,常温下均为气体,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
(1)仪器B的名称是:____,请在方框中画出F中缺少的部分____。
(2)打开B的活塞,A中氯酸钠和稀盐酸混和产生Cl2和ClO2,写出反应化学方程式:_______________________; 调节分液漏斗B的旋塞,减缓稀盐酸滴加速度的作用是________。
(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成1.81g NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C中装的药品的作用是:__________。
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为:_____________________________________________________________________。
(5)在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,理论上产生ClO2 在标准状况下的体积为_____________ (保留两位小数); 此时装置F的作用是:______________。
(6)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图2所示,若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是____,(选填“I”或“II”)
理由是:_________________________________________________________________。
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I. 有机物A只含有C、H、O三种元素,且它们的质量比为9:2:4;A的核磁共振氢谱显示有四种不同类型的氢原子。物质D是一种芳香族化合物,请根据如图(所有无机产物已略去)中各有机物的转化关系回答问题。
已知,两分子醛在一定条件下可以发生如下反应(其中R、R′为H或烃基):
(1)写出物质A的名称:____________;C的结构简式:________________;
E中含氧官能团的名称:_________________。
(2)写出下列反应的有机反应类型:
A→B________________; D→H_____________。
(3)写出D到E过程中的①的反应化学方程式: ______________________。
(4)1molF与足量的氢氧化钠水溶液反应最多消耗______mol NaOH 。
(5)根据题中信息,G的可能结构为_________种。
(6)请写出符合下列条件的E的同分异构体的结构简式_________________________。
i.该物质水解产物之一为乙酸;ii.苯环上的一氯代物只有两种结构
II.已知:
根据已有知识并结合相关信息.写出以乙烯、CH2(COOC2H5)2的乙醇溶液为有机反应原料制HOOCCH2CH2CH2CH2COOH的合成路线流程图(注明反应条件,无机试剂任选)。
_________________________________________________________________
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Ⅰ.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:已知X是短周期中最活泼的金属,且与R同周期。(请用化学用语答题)
元素代号 | X | Y | Z | M | R |
原子半径/nm | 0.186 | 0.102 | 0.075 | 0.074 | 0.143 |
主要化合价 | +1 | +6 -2 | +5 -3 | -2 | +3 |
(1)R的元素符号为_______; M在元素周期表中的位置为___________________。
(2)X与Y按原子个数比1:1构成的物质的电子式为________;所含化学键类型________。
(3)X+, Y2‾,M2‾ 离子半径大小顺序为________________________________。
(4)将YM2通入FeCl3溶液中的离子方程式_________________________________。
(5)用Cu单质作阳极,石墨作阴极,X的最高价氧化物对应的水化物溶液作电解液进行电解,写出阳极的反应式___________________________________________________________。
Ⅱ.如下图转化关系
①若B为白色胶状不溶物,则A与C反应的离子方程式为____________________________。
②若向B溶液中滴加铁氰化钾溶液会产生特征蓝色沉淀,则A与C反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________。
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工业上有一种利用天然气合成氨的工艺,流程示意图如下:
依据上述流程,完成下列填空:
(1)天然气脱硫时的化学方程式是_____________________________;得到单质硫的化学方程式是________________________;
(2)为使K2CO3(aq)和CO2充分反应温度与压强应当如何控制,为什么?_________________;
(3)流程中有三处循环,分别是_________________;
(4)碳酸氢钾分解得到的CO2可用于_________________;
(5)一次转化后CO所占体积比是_________________;
(6)合成氨生产主要设备有_________________。
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高铁酸盐是一种强氧化剂,在能源、环保等方面均有广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸钾的原理如下表所示:
湿法 | 强碱介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应得到紫红色高铁酸盐溶液 |
干法 | Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸钾(K2FeO4)和KNO2等产物 |
(1)某工厂用湿法制备高铁酸钾的流程如图所示:
①反应I的化学方程式为 。
②反应Ⅱ的离子方程式为 。
③已知25℃时Fe(OH)3的Ksp=4.0×10—38,反应Ⅱ后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10—5mol·L—1.则需调整pH= 时,开始生成Fe(OH)3沉淀(不考虑溶液体积的变化)。
(2)由流程图可见,湿法制备高铁酸钾时,需先制得高铁酸钠,然后再向高铁酸钠溶液中加入饱和KOH溶液,即可析出高铁酸钾。
①已知高铁酸钠和水反应,有Fe(OH)3和O2生成,则高铁酸钠的氧化性比O2 (填“强”或“弱”)。
②由以上信息可知:高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 (填“大”或“小”)。
(3)高铁酸钾是一种理想的水处理剂,其处理水的原理为 。
(4)干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
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液晶高分子材料应用广泛。新型液晶基元——化合物Ⅳ的合成线路如下:
(1)化合物Ⅰ的分子式为________,1 mol化合物Ⅰ最多可与________mol NaOH反应。
(2)CH2=CH—CH2Br与NaOH水溶液反应的化学方程式为(注明条件)______________。
(3)化合物Ⅰ的同分异构体中,苯环上一溴代物只有2种且能发生银镜反应的化合物有多种,写出其中一种同分异体的结构简式____________________。
(4)下列关于化合物Ⅱ的说法正确的是_______(填字母)。
A.属于烯烃 B.能与FeCl3溶液反应显紫色
C.一定条件下能发生加聚反应 D.能使溴的四氯化碳溶液褪色
(5)反应③的反应类型是________。在一定条件下,化合物也可与Ⅲ发生类似反应③的反应生成有机物Ⅴ。Ⅴ的结构简式是__________。
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Ⅰ.某强酸性溶液 X 中含有 Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、 NO3-中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下:
根据以上信息,回答下列问题:
(1) 上述离子中,不能确定是否含有的离子是_______________,若要用实验证明该离子一定不存在,最可靠的化学方法是______________________。
(2)写出下列反应的关离子方程式:
①中生成气体A:_______________________。
②生成沉淀I:____________________________。
(3)假设测定A、F、I均为0.01mol,10mLX溶液中n(H+)=0.04mol,且不能确定含有的离子只有一种,当X溶液中不能确定的离子是__________,沉淀C的物质的量为______________。
Ⅱ.辉铜矿的主要成分是Cu2S,从辉铜矿中浸取铜元素,可用FeCl3作浸取剂。
(1)浸取时的反应为:Cu2S+4FeCl3=2CuCl2+4FeCl2+S,浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时,铜元素的浸取率的变化如图。其原因是_________________。
353K时,向FeCl3浸取液屮加入CuCl2,能加快铜元素的浸取速率,其反应原理可用化学方程式表示为_______________, CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2。
(2)CuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。试确定200℃时固体物质的化学式为__________________。
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磷存在于人体所有细胞中,是维持骨骼和牙齿的必要物质,几乎参与所有生理上的化学反应。回答下列问题:
(1)基态P原子的核外电子排布式为__________,有______个未成对电子。写出磷及其同周期相邻元素第一电离能的大小顺序_________。
(2)磷的一种同素异形体——白磷(P4)的其键角为_________,推测其在CS2中的溶解度___________(填“大于”或“小于”)在水中的溶解度
(3)两种三角锥形气态氢化物膦(PH3)和氮(NH3)的键角分别为93.6°和107°,试分析PH3、的键角小于NH3的原因_________。写出一种与互为等电子体的阳离子_________。
(4)PCl3中心原子杂化轨道类型为________,VSEPR 模型为_______。
(5)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,下图为其立方体晶胞,其中的每个原子均满足8电子稳定结构,试判断其熔点______(填“高于”或“低于”)金刚石熔点。
已知其B-P键长均为x cm,则其密度为_____g/cm3(列出计算式即可)
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亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂,主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取亚氯酸钠的工艺流程:
已知:①NaClO2的溶解度随着温度升高而增大,适当条件下可结晶析出。
②ClO2气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。
回答下列问题:
(1)用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的_________(填化学式),至沉淀不再产生后。再加入过里的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。在无隔膜电解槽中用惰性电极电解一段时间生成NaClO3,阳极反应式为_______
(2)X酸是_________。写出二氧化氯发生器中生成ClO2的化学方程式_______,吸收塔内的温度不宜过高的原因为________
(3)亚氯酸钠在溶液中可生成ClO2、HClO2、ClO2-、Cl-等,其中HClO2和ClO2都具有漂白作用,但ClO2有毒,经测定,25℃时各组分含量随pH变化情况如图所示(Cl-没有画出)。则下列分析正确的是(_____)
A.亚氯酸钠在碱性条件下较稳定
B.25℃时,HClO2的浓度随PH增大而增大
C.PH=6时,溶液中含氯微粒的浓度大小为:c(HClO2)>c(ClO2-)>c(ClO2)>c(Cl-)
D. 25℃时,该溶液在pH=4时比pH=2时更适合漂白
(4)aKg 30%的双氧水理论上可最多制得___Kg NaClO2·3H2O
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工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g); ΔH=-49.0kJ/mol。某温度下,将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图实线所示(实线)。图中数据a(1,6)表示:在1min时H2的物质的量是6mol。
(1)第一分钟内H2的平均反应速率是________列式并计算该温度下的化学平衡常数K=______
(2)下列时间段平均反应速率最大的是_______
A.0-1min B.1-3min C.3-8min D.8-11min
(3)仅改变某一实验条件再进行两次实验测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。曲线I对应的实验条件改变是__________,曲线Ⅱ对应的实验条件改变的是_____________。
(4)若在d点时向体系内充入2molCO2和2molH2O,此时V正_____V逆(大于,小于,等于)
(5)已知:
①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g); ΔH1=-283.0kJ/mol
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g); ΔH2=-241.8kJ/mol
③CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g); ΔH3=-192.2kJ/mol
在工业上常用CO和H2合成甲醇,该反应的热方程式为_____________
(6)如图是甲醇燃料电池原理示意图,回答下列问题:电池负极的电极反应是:__________。
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