(2011北京)(14分)
氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示:
(1)溶液A的溶质是 ;
(2)电解饱和食盐水的离子方程式是 ;
(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ;
(4)电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-[c(SO42-)>c(Ca2+)]。
精致流程如下(淡盐水和溶液A来电解池):
①盐泥a除泥沙外,还含有的物质是 。
②过程Ⅰ中将NH4+转化为N2的离子方程式是
③BaSO4的溶解度比BaCO3的小,过程Ⅱ中除去的离子有
④经过程Ⅲ处理,要求盐水中c 中剩余Na2SO3的含量小于5mg /L,若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg /L ,则处理10m3 盐水b ,至多添加10% Na2SO3溶液 kg(溶液体积变化忽略不计)。
答案:(1)NaOH (2)2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
(3)氯气与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO,增大HCl的浓度可使平衡逆向移动,减少氯气在水中的溶解,有利于氯气的溢出。
(4)①Mg(OH)2 ②2NH4++3Cl2+8OH-=8H2O+6Cl-+N2↑
③SO42-、Ca2+ ④1.76
(2011北京)(17分)
常用作风信子等香精的定香剂D以及可用作安全玻璃夹层的高分子化合物PVB的合成路线如下:
已知:
(1)A的核磁共振氢谱有两种峰,A的名称是 。
(2)A与合成B的化学方程式是 。
(3)C为反式结构,由B还原得到。C的结构式是 。
(4)E能使Br2的CCl4溶液褪色,N由A经反应①~③合成。
a. ①的化学试剂和条件是 。
b. ②的反应类型是 。
c. ③的化学方程式是 。
(5)PVAC由一种单体经加聚反应得到,该单体的结果简式是 。
(6)碱性条件下,PVAc完全水解的化学方程式是 。
(2011四川)可逆反应①X(g)+2Y(g)2Z(g) 、②2M(g)N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示:
下列判断正确的是
A. 反应①的正反应是吸热反应
B. 达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15
C. 达平衡(I)时,X的转化率为5/11
D. 在平衡(I)和平衡(II)中M的体积分数相等
【答案】C
(2011四川)已知:CH2=CH-CH=CH2+R-CH=CH-R
其中,R、R’表示原子或原子团。
A 、B、C、D、E、F分别表示一种有机物,E的相对分子质量为278,其转化关系如下图所示(其他反应产物及反应条件略去):
请回答下列问题:
(1) 中含氧官能团的名称是________________。
(2)A反应生成B需要的无机试剂是___________。上图所示反应中属于加成反应的共有______________个。
(3)B与O2反应生成C的化学方程式为___________________。
(4)F的结构简式为________________。
(5)写出含有HC≡C-、氧原子不与碳碳双键和碳碳三键直接相连、呈链状结构的C物质的所有同分异构体的结构简式:_____________。
(2011四川)(14分)
开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4,又能制H2。
请回答下列问题:
(1)已知1 g FeS2完全燃烧放出7.1 kJ热量,FeS2燃烧反应的热化学方程式为__________________________________________。
(2)该循环工艺过程的总反应方程式为___________________________。
(3)用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是________________________________________。
(4)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:NiO(OH)+MHNi(OH)2+M
①电池放电时,负极的电极反应式为__________________________。
②充电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反应式为____________________________
【答案】(1)4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g) H=-3408 kJ·mol-1
(2)SO2+2H2O=H2SO4+H2 (3)促使平衡向右移动,有利于碘和氢气的生成
(4)①MH-e-+OH-=H2O+M ②4MH+O2+4e-=2H2O+4M
(2011重庆) 一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是:
A.CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g); △H<0
B.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g); △H>0
C.CH3CH2OH (g)CH2=CH2(g)+H2O(g); △H>0
D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)2 C6H5CH=CH2(g)+2H2O(g); △H<0
【答案】A
(2011重庆)NM-3和D-58是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物,结构如下:
关于NM-3和D-58的叙述,错误的是
A.都能与NaOH溶液反应,原因不完全相同 B.都能与溴水反应,原因不完全相同
C.都不能发生消去反应,原因相同 D.遇FeCl3溶液都显色,原因相同
【答案】C
(2011重庆)(16分)食品添加剂必须严格按照食品安全国家标准(GB2760-2011)的规定使用。作为食品添加剂中的防腐剂G和W,可经下列反应路线得到(部分反应条件略)。
(1)G的制备
①A与苯酚在分在组成上相差一个CH2原子团,他们互称为 ;常温下A在水中的溶解度比苯酚的 (填“大”或“小”)。
②经反应AB和DE保护的官能团是 。
③EG的化学方程式为 .
(2)W的制备
①J→L为加成反应,J的结构简式为__________。
②M→Q的反应中,Q分子中形成了新的_________(填“C-C键”或“C-H键” )。
③用Q的同分异构体Z制备,
为避免R-OH+HO-RR-O-R+H2O发生,则合理的制备途径为酯化、 、 。(填反应类型)
④应用M→Q→T的原理,由T制备W的反应步骤为
第1步: ;第2步:消去反应;
第3步: (第1、3步用化学方程式表示)
(2011安徽)室温下,将1.000mol·L-1盐酸滴入20.00mL 1.000mol·L-1氨水中,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如下图所示。下列有关说法正确的是
A. a点由水电离出的c(H+)=1.0×10-14mol/L
B. b点:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C.c点:c(Cl-)= c(NH4+)
D.d点后,溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
答案:C
(2011安徽)电镀废液中Cr2O72-可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4):
Cr2O72-(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2 PbCrO4(s)+2H+(aq) ΔH< 0
该反应达平衡后,改变横坐标表示的反应条件,下列示意图正确的是
【答案】A
(2011安徽)(17分)
室安卡因(G)是一种抗心率天常药物,可由下列路线合成;
(1)已知A是的单体,则A中含有的官能团是 (写名称)。B的结构简式是 。
(2)C的名称(系统命名)是 ,C与足量NaOH醇溶液共热时反应的化学方程式是
。
(3)X是E的同分异构体,X分子中含有苯环,且苯环上一氯代物只有两种,则X所有可能的结构简式有、 、 、 。
(4)F→G的反应类型是 。
(5)下列关于室安卡因(G)的说法正确的是 。
a.能发生加成反应 b.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
c.能与盐酸反应生成盐 d..属于氨基酸
(2011安徽)地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。
(1)实验前:①先用0.1mol ·L-1H2SO4洗涤Fe粉,其目的是 ,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将KNO3溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入 (写化学式)。
(2)下图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式 。t1时刻后,该反应仍在进行,溶液中NH4+的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是 。
(3)该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:溶液的pH;
假设二: ;
假设三: ;
……..
(4)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论。
(已知:溶液中的NO3-浓度可用离子色谱仪测定)
【答案】(1)除去铁粉表面的氧化物等杂质 N2
(2)4Fe+10H++NO3-=4Fe2++NH4++3H2O;生成的Fe2+水解(或和溶液中OH-的结合);
(3)温度 铁粉颗粒大小
(4)实验步骤及结论:
①分别取等体积、等浓度的KNO3溶液于不同的试管中;
②调节溶液呈酸性且pH各不相同,并通入氮气;
③分别向上述溶液中加入足量等质量的同种铁粉;
④用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中NO3-的浓度。若pH不同KNO3溶液中,测出的NO3-浓度不同,表明pH对脱氮速率有影响,否则无影响。
(本题属于开放性试题,合理答案均可)
(2011安徽)(14分)MnO2是一种重要的无机功能材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验,其流程如下:
(1)第①步加稀H2SO4时,粗MnO2样品中的 (写化学式)转化为可溶性物质。
(2)第②步反应的离子方程式
+ClO3-+ =MnO2+Cl2↑+ 。
(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、 、 、 ,已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH,则一定还有含有 (写化学式)。
(4)若粗MnO2样品的质量为12.69g,第①步反应后,经过滤得到8.7g MnO2,并收集到0.224LCO2(标准状况下),则在第②步反应中至少需要 mol NaClO3
答案:(1)MnO和MnCO3;(2)5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+;
(3)酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;NaCl;(4)0.02mol。
(2011海南)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。
下列有关该方法的叙述中正确的是
A、能耗大是该方法的一大缺点
B、整个过程中,只有一种物质可以循环利用
C、“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤
D、该方法可减少碳排放,捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品
答案:AD
(2011山东高考29,14分)科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
(1)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠,化学反应方程式为 。要清洗附着在试管壁上的硫,可用的试剂是 。
(2)下图为钠硫高能电池的结构示意图,该电池的工作温度为320℃左右,电池反应为2Na+S=Na2Sx,正极的电极反应式为 。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是 。与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的 倍。
(3) Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ,向该溶液中加入少量固体CuSO4,溶液pH (填“增大”“减小”或“不变”), Na2S溶液长期放置有硫析出,
原因为 (用离子方程式表示)。
【答案】(1)2CH3CH2OH + 2Na2CH3CH2ONa + H2↑ 二硫化碳或热的NaOH溶液
(2)xS+2e- == Sx2- 离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫 4.5
(3)c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+) 减小 2S2-+ 2H2O+O2==2S+ 4OH-
(2011山东)美国化学家R.F.Heck因发现如下Heck反应而获得2010年诺贝尔化学奖。
(X为卤原子,R为取代基)
经由Heck反应合成M(一种防晒剂)的路线如下:
回答下列问题:
(1)M可发生的反应类型是______________。
a.取代反应 b.酯化反应 c.缩聚反应 d.加成反应
(2)C与浓H2SO4共热生成F,F能使酸性KMnO4溶液褪色,F的结构简式是__________。
D在一定条件下反应生成高分子化合物G,G的结构简式是__________。
(3)在A→B的反应中,检验A是否反应完全的试剂是_______________。
(4)E的一种同分异构体K符合下列条件:苯环上有两个取代基且苯环上只有两种不同化学环境的氢,与FeCl3溶液作用显紫色。K与过量NaOH溶液共热,发生反应的方程式为__________。
(2011福建)25℃时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应:Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如下图所示。
下列判断正确的是
A.往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2+)增大
B.往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,c(Pb2+)变小
C.升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明该反应△H>0
D.25℃时,该反应的平衡常数K=2.2
【答案】D
(2011福建)(14分)四氧化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成为是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下:
回答下列问题
( 1 ) 往①中缴入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生:
加入铁屑的作用是 。
(2)在② → ③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2﹒nH2O溶胶,该溶胶的分散质颗粒直径大大小在 范围。
(3)若把③中制得的固体TiO2﹒nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质,还可以制得钛白粉。已知25°C时,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39该温度下反应Fe(OH)3 + 3H+ Fe3+ + 3H2O 的平衡常数= 。
(4)已知:
写出④中TiO2和焦炭、氧气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式: 。
(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是 (只要求写出一项 )。
依据右表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4的,可采用 方法。
【答案】(1)使溶液中的三价铁离子还原为二价铁离子;生成Ti3+保护Fe2+不被氧化。
(2)1×10-9m到1×10-7m (3)2.79×103 TiO2+2C+2Cl2==TiCl4+2CO △H= - 81kJ.mol-1.(5) 产生三废 (6)蒸馏(分馏也正确)
(2011福建)[化学—有机化学基础](13分)
透明聚酯玻璃钢可用于制造导弹的雷达罩和宇航员使用的氧气瓶。制备它的一种配方中含有下列四种物质:
(甲) (乙) (丙) (丁)
填写下列空白:
(1)甲中不含氧原子的官能团是__________;下列试剂能与甲反应而褪色的是_____(填标号)
a. Br2/CCl4溶液 b.石蕊溶液 c.酸性KMnO4溶液
(2)甲的同分异构体有多种,写出其中一种不含甲基的羧酸的结构简式:_______
(3)淀粉通过下列转化可以得到乙(其中A—D均为有机物):
A的分子式是___________,试剂X可以是___________。
已知:
利用上述信息,以苯、乙烯、氯化氢为原料经三步反应合成丙,其中属于取代反应的化学方程式是 。
(5)化合物丁仅含碳、氢、氧三种元素,相对分子质量为110。丁与FeCl3溶液作用显现特征颜色,且丁分子中烃基上的一氯取代物只有一种。则丁的结构简式为 。
(2011天津)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:a点小于b点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.△t1=△t2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段
【答案】D
(2011天津)(14分)工业废水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为
其中第①步存在平衡:2CrO42—(黄色)+2H+Cr2O72—(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,则溶液显 色.
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是 。
a.Cr2O72—和CrO42—的浓度相同
b.2v (Cr2O72—) =v (CrO42—)
c.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1mol Cr2O72—离子,需要________mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH—(aq) 常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH—)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至 。
方法2:电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72—的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(5)用Fe做电极的原因为 。
(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释)
。
溶液中同时生成的沉淀还有 。
【答案】(1)橙 (2)c (3)6 (4)5
(5)阳极反应为Fe-2e-=Fe2+,提供还原剂Fe2+ (6)2H++2e-=H2↑ Fe(OH)3
(2011天津)(18分)已知:
I.冠心平F是降血脂、降胆固醇的药物,它的一条合成路线如下:
(1)A为一元羧酸,8.8g A与足量NaHCO3溶液反应生成2.24L CO2(标准状况),A的分子式为_____________________________________________。
(2)写出符合A分子式的所有甲酸酯的结构简式:
_________________________________________________________。
(3)B是氯代羧酸,其核磁共振氢谱有两个峰,写出BC的反应方程式:
__________________________________________________________。
(4)C+EF的反应类型为________________________。
(5)写出A和F的结构简式:
A______________________; F__________________________。
(6)D的苯环上有两种氢,它所含官能团的名称为___________________;写出a、b所代表的试剂:a ______________; b___________。
Ⅱ.按如下路线,由C可合成高聚物H:
(7)CG的反应类型为_____________________.
(8)写出GH的反应方程式:_______________________
(2011海南)根据下图,下列判断中正确的是
A.烧杯a中的溶液pH升高
B.烧杯b中发生氧化反应
C.烧杯a中发生的反应为2H++2e-=H2
D.烧杯b中发生的反应为2Cl--2e-=Cl2
[答案]AB
(2011江苏)β--紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料,它经多步反应可合成维生素A1。
β-紫罗兰酮 中间体X
维生素A1
下列说法正确的是
A.β--紫罗兰酮可使酸性KMnO4溶液褪色
B.1mol中间体X最多能与2mol H2发生加成反应
C.维生素A1易溶于NaOH溶液
D.β--紫罗兰酮与中间体X互为同分异构体
【答案】A
(2011江苏)(12分)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)在一定条件下,SO2转化为SO3的反应为SO2+O2SO3,该反应的平衡常数表达式为K= ;过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为 。
(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是 、 。
(3)通氯气氧化后时,发生的主要反应的离子方程式为 ;该过程产生的尾气可用碱溶液吸收,尾气中污染空气的气体为(写化学) 。
【答案】(1)k=c2(SO3)/c(O2)·c2(SO2) SO2+NaOH=NaHSO3
提高铁元素的浸出率 抑制Fe3+水解(3)Cl2+Fe2+=2Cl-+Fe3+ Cl2 HCl
(2011江苏)敌草胺(图D)是一种除草剂。它的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)在空气中久置,A由无色转变为棕色,其原因是 。
(2)C分子中有2个含氧官能团,分别为 和 填官能团名称)。
(3)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式: 。
①能与金属钠反应放出H2;②是萘()的衍生物,且取代基都在同一个苯环上;③可发生水解反应,其中一种水解产物能发生银镜反应,另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氧。
(4)若C不经提纯,产物敌草胺中将混有少量副产物E(分子式为C23H18O3),E是一种酯。E的结构简式为 。
(5)已知:,写出以苯酚和乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图例如下:
(2011全国新课标)[化学——选修5:有机化学基础](15分)
香豆素是一种天然香料,存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得:
以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分反应条件及副产物已略去)
已知以下信息:A中有五种不同化学环境的氢;B可与FeCl3溶液发生显色反应;同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定,易脱水形成羰基。
请回答下列问题:
香豆素的分子式为_____________;
由甲苯生成A的反应类型为_________________;A的化学名称为________________
由B生成C的化学反应方程式为_________________________________________;
B的同分异构体中含有苯环的还有______种,其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有_______种;
D的同分异构体中含有苯环的还有____________种,其中:
既能发生银境反应,又能发生水解反应的是____________________(写结构简式)
能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是_____________________(写结构简式)
实验步骤及结论: