(16分)以下为工业从海水中提取液溴的流程图:
已知:溴的沸点为59℃,微溶于水,有毒性。请回答:
(1)某同学利用“图1”装置进行步骤①至步骤④的实验,当进行步骤①时,应关闭活塞 ,打开活塞 。
(2)步骤②中可根据 现象,简单判断热空气的流速
(3)步骤③中简单判断反应完全的依据是 。
(4)从“溴水混合物Ⅰ”到“溴水混合物Ⅱ”的目的是 。
(5)步骤⑤用“图2”装置进行蒸馏,蒸馏烧瓶中尚未安装温度计,安装其位置时应注意 装置C中直接加热不合理,应改为 ,蒸馏时冷凝水应从 端进入(填“e”或“f”),图中E、F的作用是 、 。
(14分) 二氧化碳与氢气催化合成甲醇,发生的反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
(1)已知:
化学键 | H-H | C-O | C=O | H-O | C-H |
键能/kJ·mol-1 | 436 | 326 | 803 | 464 | 414 |
计算上述反应的△H= kJ.mol-1。
(2)一定条件下,将n(CO2):n(H2)=1:1的混合气充入恒温恒容密闭容器中,下列事实可以说明该反应已达平衡的是 (填选项字母)。
A.容器内气体密度保持不变
B.CO2的体积分数保持不变
C.H2O(g)与CO2(g)的生成速率之比为1∶1
D.该反应的平衡常数保持不变
E.混合气体的平均相对分子质量不变
F.容器中压强保持不变
(3)一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1.2molCO2和3.6molH2,在不同催化剂作用下的反应I、反应II与反应III,相同时间内CO2转化率随温度变化的数据如表所示,据表中数据绘制“图1”:
相同时间内CO2转化率 | T1 | T2 | T3 | T4 | T5 |
反应Ⅰ | 65% | 77% | 80% | 80% | 66.67% |
反应Ⅱ | 56% | 67% | 76% | 80% | 66.67% |
反应Ⅲ | 48% | 62% | 72% | 80% | 66.67% |
(T5时,图1中C点转化率为66.67%,即转化了2/3)
①催化剂效果最佳的反应是 (填“反应I”,“反应II”,“反应III”)。
②T3的b点v(正) v(逆)(填 “>”, “<”, “=” )。
③T4的a点转化率比T5 的c点高的原因是 。
④在温度为T5时,该反应的平衡常数K= 。
⑤在温度为T5时,CH3OH的浓度随时间变化的趋势如“图2”所示。
当时间到达t1时,将生成的甲醇和水同时除去,并维持该温度,在 t2时达新平衡。
请在“图2”中画出t1时刻后CH3OH的浓度变化总趋势曲线。
I.(7分)请回答:
(1)CO2的电子式 。
(2)钠燃烧不能用CO2灭火,用化学方程式表示其理由 。
(3)重晶石(BaSO4)不溶于酸,用饱和Na2CO3处理转化为易溶于酸的BaCO3,写出反应的离子方程式 。
(4)完成以下氧化还原反应的离子方程式:
( )Cr2O+ ( )H2O2+ _____ =( ) Cr3++ ( ) O2 ↑ + ________
II.(8分)化合物K3Fe(A2B4)3·3H2O是重要的催化剂。将化合物K3Fe(A2B4)3·3H2O受热完全分解,只得到气体产物和固体产物。经分析,气体产物只有甲、乙和水蒸气。已知甲、乙均由A、B两元素组成,且摩尔质量:M(甲)<M(乙)。A元素的最外层电子数是次外层电子数2倍,B元素的主族序数是其所在周期数的3倍。经分析,固体产物只有Fe、FeO 和K2AB3。某同学再进行以下定量分析。
(1)甲的化学式: 。
(2)溶液②与KMnO4发生氧化还原的离子方程式: 。
(3)由以上实验数据的分析可知n(Fe):n(FeO) :n(K2AB3) = : : 。
(4)某同学认为:溶液②由紫红色变为无色,振荡试样半分钟内不变色,即可证明溶液②与KMnO4溶液反应到达滴定终点。判断该同学设想的合理性并说明理由 。
(10分)某合成树脂E的单体A(C3H4O2),存在如下转化关系:
已知:① A能使溴的CCl4溶液褪色,又能与碳酸钠溶液反应放出CO2
② ③ (X指卤素原子)
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是 。
(2)A+C→D的化学方程式 。
(3)E的结构简式 。
(4)下列化合物中属于B的同分异构体的是 。
A. B.
C. D.
(5)对于化合物D,下列说法正确的是 。
A.能发生水解反应 B.能与乙酸发生酯化反应
C.不能使酸性KMnO4溶液褪色 D.不能与金属钠反应放出气体
某种溶液只含下表离子中的几种(不考虑水的电离与离子水解),且各种离子的物质的量浓度均为0.1 mol·L-1。
阳离子 | K+ NH4+ Fe2+ Mg2+ Al3+ Cu2+ |
阴离子 | OH- Cl- AlO CO SO SiO |
某同学进行了如下实验(必要时可加热):
下列说法正确的是
A.原溶液中只含有NH4+、Fe2+、Cl-、SO
B.由沉淀A推断原溶液中一定含有SO
C.滤液A中可能含有K+、Al3+、Cl-
D.沉淀B中一定含有Mg(OH)2
已知部分弱酸的电离平衡常数如下表:
弱酸 | 醋酸 | 次氯酸 | 碳酸 | 亚硫酸 |
电离平衡常数(25℃) | Ka=1.75×10-5 | Ka=2.98×10-8 | Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11 | Ka1=1.54×10-2 Ka2=1.02×10-7 |
下列离子方程式正确的是
A.少量CO2通入NaClO溶液中:CO2+H2O+2ClO-=CO+2HClO
B.少量的SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClO
C.少量的SO2通入Na2CO3溶液中:SO2+H2O+2 CO=SO+2HCO3-
D.相同浓度NaHCO3溶液与NaHSO3溶液等体积混合:H++HCO3-=CO2↑+H2O