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甲苯()是一种重要的化工原料,能用于生产苯甲醛()、苯甲酸()等产品。下表列出了...

甲苯()是一种重要的化工原料,能用于生产苯甲醛()、苯甲酸()等产品。下表列出了有关物质的部分物理性质,请回答:

注:甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。

实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛。实验时先在三颈瓶中加入0.5g固态难溶性催化剂,再加入2mL甲苯和一定量其它试剂,搅拌升温至70℃,同时缓慢加入12mL过氧化氢,在此温度下搅拌反应3小时。

1)装置a的名称是___,主要作用是___。三颈瓶中发生反应的化学方程式为___

2)经测定,反应温度升高时,甲苯的转化率逐渐增大,但温度过高时,苯甲醛的产量却有所减少,可能的原因是___

3)反应完毕,反应混合液经过自然冷却至室温后,还应经过____(填操作名称)等操作,才能得到苯甲醛粗产品。

4)实验中加入过量的过氧化氢并延长反应时间时,会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸。

①若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸,正确的实验步骤是___(按步骤顺序填字母)。

a.对混合液进行分液              b.过滤、洗涤、干燥

c.水层中加入盐酸调节pH=2      d.与适量碳酸氢钠溶液混合振荡

②若对实验①中获得的苯甲酸(相对分子质量为122)产品进行纯度测定,可称取2.5g产品,溶于200mL乙醇配成溶液,量取所得的乙醇溶液20.0mL于锥形瓶,加入0.1mol/LKOH溶液18.0mL恰好反应,产品中苯甲酸的质量分数为__(保留一位小数)。

 

球形冷凝管 冷凝回流,防止甲苯的挥发而降低产品产率 +2H2O2+3H2O H2O2在较高温度时分解速度加快,使实际参加反应的H2O2减少影响产量 过滤 蒸馏 dacb 87.8﹪ 【解析】 (1)根据装置图,回答仪器a的名称;三颈瓶中甲苯被双氧水氧化为苯甲醛; (2)H2O2在较高温度时分解为水和氧气的速度加快; (3)反应完毕,过滤出固体催化剂,再根据甲苯、苯甲醛、苯甲酸的沸点不同,蒸馏可得苯甲醛粗产品; (4)①混有苯甲酸的苯甲醛,加入适量碳酸氢钠溶液混合振荡,苯甲酸与碳酸氢钠反应生成可溶于水的苯甲酸钠,分液后,在水层中加入盐酸,苯甲酸钠与盐酸反应生成微溶于水的苯甲酸,过滤、洗涤、干燥,可得苯甲酸。 ②根据消耗KOH的物质的量计算苯甲酸的质量,苯甲酸的质量分数=苯甲酸的质量÷样品质量×100%。 (1)根据装置图,仪器a的名称是球形冷凝管;甲苯沸点低,冷凝管的主要作用是冷凝回流,防止甲苯的挥发而降低产品产率;三颈瓶中甲苯被双氧水氧化为苯甲醛,发生反应的化学方程式为+2H2O2+3H2O; (2)H2O2在较高温度时分解为水和氧气的速度加快,使实际参加反应的H2O2减少影响产量,所以温度过高时,苯甲醛的产量有所减少; (3)反应完毕,过滤出固体催化剂,再根据甲苯、苯甲醛、苯甲酸的沸点不同,蒸馏可得苯甲醛粗产品,所以操作名称是过滤、蒸馏; (4)①混有苯甲酸的苯甲醛,加入适量碳酸氢钠溶液混合振荡,苯甲酸与碳酸氢钠反应生成可溶于水的苯甲酸钠,分液后,在水层中加入盐酸,苯甲酸钠与盐酸反应生成微溶于水的苯甲酸,过滤、洗涤、干燥,可得苯甲酸,所以正确的实验步骤是dacb。 ②18.0mL 0.1mol/LKOH溶液中氢氧化钾的物质的量是0.018L×0.1mol/L =0.0018mol,根据,可知20.0mL乙醇溶液中含苯甲酸的物质的量是0.0018mol,则产品中苯甲酸的质量分数为。  
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室温下,初始浓度为1.0mol/LNa2CrO4溶液中c(Cr2O72-)c(H+)的变化如图所示,回答下列问题:

1CrO42-Cr2O72-在溶液中相互转化的离子方程式___

2)由图可知,随着溶液酸性增强,CrO42-的平衡转化率__(填“增大“减小”或“不变”)。根据A(1.00.25)点数据,计算出该转化反应的平衡常数为__

3)升高温度,溶液中CrO42-的平衡转化率减小,则该反应的ΔH__0(填“大于”“小于”或“等于”)

 

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按要求回答下列问题:

1)常温下,将等浓度的Na2S2O3溶液与硫酸溶液混合,2 min后溶液中明显出现浑浊,请写出相关反应的离子方程式:__________________________________________;若将此混合溶液置于50℃的水浴中,则出现浑浊的时间将__________ (增加减少不变”)

2)已知的电离平衡常数,向0.1mol/L溶液中滴加NaOH溶液至1:18,此时溶液PH=________

3CO2CH4经催化重整,制得合成气COH2

①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:

化学键

C—H

C=O

H—H

CO(CO)

键能/kJ·mol−1

413

745

436

1075

 

则该反应的热化学反应方程式为:___________________________。分别在v L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4CO21 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_______(填“A” “B ”)。

②按一定体积比加入CH4CO2,在恒压下发生反应,温度对COH2产率的影响如下图所示。此反应优选温度为900℃的原因是_________________________________

4)已知2CH3OH(g) CH3OCH3(g)H2O(g)在某温度下的平衡常数K = 4。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到20min时测得各组分的浓度如下:

物质

CH3OH

CH3OCH3

H2O

c / mol·L-1

04

01

01

 

①此时,反应向___________ (”)移动,才能达到平衡。

②从加入CH3OH开始反应到20min时,CH3OCH3的生成速率为_____________

③达到平衡后CH3OH的浓度为_____________

5)制取聚乙二酸乙二酯的反应方程式_______________________________

6)有一种耐热型树脂材料结构简式为,写出其合成单体除丙烯氰(CH2=CHCN,2-甲基苯乙烯外,还需要的单体名称是:__________

7)有机物RC6H12O2)与稀硫酸共热生成ABA能够发生银镜反应,B不能发生催化氧化反应,那么R的结构简式为_________

8)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。

可知水煤气变换的ΔH________0(填大于”“等于小于),该历程中最大能垒(活化能)E=_________eV,写出该步骤的化学方程式_______________________

9)某有机物ACHO三种元素组成,相对分子质量为90  .9.0gA完全燃烧的产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4g13.2gA能与NaHCO3溶液反应,2分子A之间脱水可生成八元环化合物.A在一定条件下发生缩聚反应的产物的结构简式是:_________________________

10)已知:(R表示烃基,R1R2表示烃基或氢原子)。设计以为原料制备的合成路线(提供CH3MgBr及需要的无机试剂)_______________________________________________________________

 

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将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(g) + F(s) 2G(g)。忽略固体体积,平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示:

①b<f

②915 ℃、2.0 MPa时E的转化率为60%

③该反应的ΔS>0

④K(1 000 ℃)>K(810 ℃)

上述①~④中正确的有(  )

A.4个       B.3个      C.2      D.1个

 

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在体积均为1.0 L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉,再分别加入0.1 mol CO20.2 mol CO2,在不同温度下反应CO2(g)C(s)2CO(g)达到平衡,平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是

 

A.反应CO2(g)C(s) 2CO(g)ΔS0ΔH0

B.体系的总压强pp(状态Ⅱ)2p(状态Ⅰ)

C.体系中c(CO)c(CO,状态Ⅱ)2c(CO,状态Ⅲ)

D.逆反应速率:v(状态Ⅰ)v(状态Ⅲ)

 

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下列图示与对应的叙述相符的是

A. 图甲表示向CH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固体后,溶液pH的变化

B. 图乙表示向CH3COOH溶液中加水时溶液的导电性变化,且CH3COOH溶液的pH:a>b

C. 图丙表示加入催化剂,化学反应的焓变减小

D. 图丁表示等量NO2在容积相同的恒容密闭容器中,不同温度下分别发生反应:2NO2(g) N2O4(g),相同时间后测得NO2含量的曲线,则该反应的H<0

 

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