- 有机物分子中的官能团及其结构
- 共96题
【科目】化学
15..乙二醛(OHC—CHO)是一种重要的精细化工产品。
Ⅰ. 工业生产乙二醛,乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法在Cu(NO3)2催化下,用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛,反应的化学方程式为 。该法具有原料易得、反应条件温和等优点,但也存在比较明显的缺点是 。
16.乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法
① 已知:OHC—CHO(g) +2H2(g) HOCH2CH2OH(g) △H=−78kJ·mol−1 K1:
2H2(g) + O2(g) 2H2
O(g) △H=−484kJ·mol−1 K2:
乙二醇气相氧化反应HOCH2CH2OH(g) +O2(g) OHC—CHO(g) + 2H2O(g)的△H= kJ·mo
l−1。相同温度下,该反应的化学平衡常数K= (用含K1、K2的代数式表示)。
② 当原料气中氧醇比为1.35时,乙二醛和副产物CO2的产率与反应温度的关系如下图所示。
反应温度在450~495℃之间和超过495℃时,乙二醛产率降低的主要原因分别是 、 。
17.Ⅱ. 乙二醛电解氧化制备乙醛酸(OHC—COOH)的生产装置如下图所示,通电后,阳极产生的Cl2与乙二醛溶液反应生成乙醛酸。
阴极反应式为 。
18.阳极液中盐酸的作用,除了产生氯气外,还有 。
19.保持电流强度为a A,电解t min,制得乙醛酸m g,列式表示该装置在本次电解中的电流效率η= 。
(设:法拉第常数为f C•mol−1;η=)
正确答案
【答案】(1)3CH3CHO + 4HNO3 3OHC—CHO + 4NO↑+ 5H2O ;尾气有污染(或“腐蚀设备”等其他合理答案)
解析
用乙醛制取乙二醛,方程式为3CH3CHO + 4HNO3 3OHC—CHO + 4NO↑+ 5H2O
对实验装置进行分析可知实验的缺点为尾气;
考查方向
解题思路
用乙醛制取乙二醛,方程式为3CH3CHO + 4HNO3 3OHC—CHO + 4NO↑+ 5H2O
对实验装置进行分析可知实验的缺点为尾气;根据计算公式计算化学平衡常数
根据电解池结构书写阴极反应式;盐酸作用除了产生氯气,应该还有增强导电性
易错点
电解制备乙醛酸的过程中对阳极阴极反应认识不清
正确答案
− 406
温度大于495℃,乙二醇大量转化为CO2等副产物
解析
根据计算公式计算化学平衡常数
考查方向
解题思路
用乙醛制取乙二醛,方程式为3CH3CHO + 4HNO3 3OHC—CHO + 4NO↑+ 5H2O
对实验装置进行分析可知实验的缺点为尾气;根据计算公式计算化学平衡常数,根据电解池结构书写阴极反应式;盐酸作用除了产生氯气,应该还有增强导电性
易错点
电解制备乙醛酸的过程中对阳极阴极反应认识不清
正确答案
2H+ + 2e- = H2↑
解析
根据电解池结构书写阴极反应式;
考查方向
解题思路
用乙醛制取乙二醛,方程式为3CH3CHO + 4HNO3 3OHC—CHO + 4NO↑+ 5H2O
对实验装置进行分析可知实验的缺点为尾气;根据计算公式计算化学平衡常数
根据电解池结构书写阴极反应式;盐酸作用除了产生氯气,应该还有增强导电性
易错点
电解制备乙醛酸的过程中对阳极阴极反应认识不清
正确答案
增强导电性(或“平衡阴极区电解液电荷”等其他合理答案)
解析
盐酸作用除了产生氯气,应该还有增强导电性
考查方向
解题思路
用乙醛制取乙二醛,方程式为3CH3CHO + 4HNO3 3OHC—CHO + 4NO↑+ 5H2O
对实验装置进行分析可知实验的缺点为尾气;根据计算公式计算化学平衡常数
根据电解池结构书写阴极反应式;盐酸作用除了产生氯气,应该还有增强导电性
易错点
电解制备乙醛酸的过程中对阳极阴极反应认识不清
正确答案
%
解析
,结合化学方程式和电流效率计算公式计算出该电流效率
考查方向
解题思路
用乙醛制取乙二醛,方程式为3CH3CHO + 4HNO3 3OHC—CHO + 4NO↑+ 5H2O
对实验装置进行分析可知实验的缺点为尾气;根据计算公式计算化学平衡常数
根据电解池结构书写阴极反应式;盐酸作用除了产生氯气,应该还有增强导电性
易错点
电解制备乙醛酸的过程中对阳极阴极反应认识不清
2.二噁英是一类芳香族化合物的多氯代衍生物的总称,结构稳定,难以被自然分解,是公认的最危险的致癌物质之一。如图是其中一种的结构。
下列说法中不正确的是 ( )
正确答案
解析
该有机物分子中含有苯环,能与氢气发生还原反应,故A项正确。B项它能与氧气燃烧发生氧化反应,该项正确。该有机物分子有二个对称轴,
因此只存在一种等效氢,所以它的一溴取代物只有一种,C选项正确。因为苯是平面分子,最多时二个苯环上的原子都处于同一平面上,故D选项错误。
考查方向
解题思路
对有机物的结构与性质的关系要熟悉,掌握甲烷、乙烯、乙炔、苯等常见有机物的分子空间构型
易错点
有机物结构与性质关系把握不当,分子空间结构不清。
知识点
氯化亚铁具有独有的脱色能力,适用于染料、染料中间体、印染、造纸行业的污水处理。某课题小组设计如下方案制备氯化亚铁并探究氯化亚铁(Fe2+)的还原性。
某同学选择下列装置用氯化铁制备少量氯化亚铁(装置不可以重复使用)。查阅资料知,氯化铁遇水剧烈水解,在加热条件下氢气还原氯化铁生成FeCl2和HCl。
8.实验开始前应先检查装置的气密性,请叙述装置A气密性检验的方法:
9.气流从左至右,装置接口连接顺序是a ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
10.装置C中干燥管中所盛试剂的名称是: ,作用是:
11.装置C中酒精灯的作用是:
12.为了测定氯化亚铁的质量分数,某同学进行了如下实验:
称取实验制备的氯化亚铁样品5.435g,配成溶液,用1.00mol·L-1酸性KMnO4标准溶液滴定至终点。(已知还原性Fe2+>Cl-)滴定结果如下表所示:
①写出滴定过程中所发生的2个离子方程式: 、
②样品中氯化亚铁的质量分数为
正确答案
关闭活塞,向长颈漏斗内注水至形成一段水柱且液面高度不变,说明装置气密性良好
解析
装置气密性的检验,长颈漏斗检验使用注水法
考查方向
解题思路
认真审题,明白实验的目的是做什么,再有针对性地去分析每一装置的具体作用。中和滴定中有关实验数据的分析与处理要掌握,有关化学方程的计算胆大心细。
易错点
离子方程式的书写 依据方程式进行定理计算
正确答案
b c e f d
解析
装置A产生H2,H2在与氯化铁反应前必须通入B装置干燥,尾气再以装置C净化。故连接的顺序为a b c e f d
考查方向
解题思路
认真审题,明白实验的目的是做什么,再有针对性地去分析每一装置的具体作用。中和滴定中有关实验数据的分析与处理要掌握,有关化学方程的计算胆大心细。
易错点
离子方程式的书写 依据方程式进行定理计算
正确答案
碱石灰或生石灰 除去HCl、并防止空气中水的进入
解析
先制备氢气,但有杂质水,选择除杂试剂(干燥)在通过已知氢气还原氯化铁生成FeCl2和HCl,制备FeCl2,而氯化铁遇水剧烈水解,应注意前后都要防水进入,后考虑有尾气,进行尾气处理,尾气两种未反应完全的氢气与HCl,故C中干燥管应盛放碱石灰作用除去HCl、并防止空气中水的进入。装置C中酒精灯的作用为燃烧H2,防止污染空气
考查方向
解题思路
认真审题,明白实验的目的是做什么,再有针对性地去分析每一装置的具体作用。中和滴定中有关实验数据的分析与处理要掌握,有关化学方程的计算胆大心细。
易错点
离子方程式的书写 依据方程式进行定理计算
正确答案
燃烧H2,防止污染空气
解析
出来的尾气中含有氢气,用酒精灯燃烧,防止环境污染。
考查方向
解题思路
认真审题,明白实验的目的是做什么,再有针对性地去分析每一装置的具体作用。中和滴定中有关实验数据的分析与处理要掌握,有关化学方程的计算胆大心细。
易错点
离子方程式的书写 依据方程式进行定理计算
正确答案
①MnO4- +5Fe2++8H+==Mn2++5Fe3++4H2O ;2MnO4- +16H+ + 10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O ②70.1﹪
解析
三次滴定
第三次误差较大,舍去,故二次滴定过程中用去的高锰酸钾的体积平均值为:
设FeCl3与FeCl2物质的量分别为x、y,
MnO4- +5Fe2++8H+==Mn2++5Fe3++4H2O 2MnO4- +16H+ + 10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
1 5 2 10
y/5 y (3x+2y)/5 3x+2y
y/5 + (3x+2y) = 1mol.L-1 162.5x+127y=5.435
解得x=0.01 y=0.03,则氯化亚铁的质量为3.81g ,氯化亚铁的质量分数为:
考查方向
解题思路
认真审题,明白实验的目的是做什么,再有针对性地去分析每一装置的具体作用。中和滴定中有关实验数据的分析与处理要掌握,有关化学方程的计算胆大心细。
易错点
离子方程式的书写 依据方程式进行定理计算
5.芳香化合物M的结构简式为 ,关于有机物M的说法正确的是
正确答案
解析
:A.由有机物结构简式可知有机物分子式为C10H10O3,故A错误;B.分子中含有羧基,可与碳酸钠发生反应生成二氧化碳气体,1mol Na2CO3最多能消耗2mol有机物M,故B错误;C.分子中含有羟基和羧基,都可与钠反应生成氢气,题中没有明确是否标准状况下,故C错误;D.有机物含有碳碳双键,可发生加成、加聚和氧化反应,含有羟基、羧基,可发生取代反应,故D正确.
考查方向
解题思路
有机物含有碳碳双键,可发生加成、加聚和氧化反应,含有羟基,可发生取代、氧化反应,含有羧基,具有酸性,可发生中和、酯化反应,以此解答该题.
易错点
有机物组成、结构以及性质的考查
知识点
【化学一选修2:化学与技术】
最近,我国利用生产磷铵排放的废渣磷灰石制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功。具
体生产流程如图:
回答下列问题:
21.实验室中进行操作a所需的玻璃仪器有____、 和____,在实验室中操作b的名称是____。
22.装置a中生成两种酸式盐,它们的化学式分别是________。
23.固体A为生石膏(CaSO4.2H2O)和不含结晶水且高温时也不分解的杂质。生石膏在120℃时失水生成熟石膏(2CaSO4.H2O),熟石膏在200℃时失水生成硫酸钙。为测定固体A中生石膏的含量,某科研小组进行了如下实验:称取固体A 180g置于坩埚中加热,加热过程中固体质量随温度变化记录如图:
①实验中每次对固体称量时须在冷却后进行。为保证实验结果的精确性,固体冷却时必须防止____
②将加热到1400℃时生成的气体通人品红溶液中,品红褪色。写出1400℃时的化学反应方程式:
。
③固体A中生石膏的质量百分含量=____。
24.科学家研究出如图所示装置,用电化学原理生产硫酸的新工艺,其阳极的电极反应式为: 。
正确答案
烧杯 漏斗 玻璃棒 蒸发浓缩、冷却结晶
解析
分离固体和液体的方法是过滤;过滤需要盛放药品的烧杯、过滤的漏斗、引流作用的玻璃棒、固定漏斗的铁架台(含铁圈)、滤纸等,此操作需要玻璃仪器:烧杯、漏斗、玻璃棒;
从溶液中析出晶体的方法是:将溶液蒸发浓缩、冷却结晶可得相应晶体。
故答案为:烧杯、漏斗、玻璃棒;蒸发浓缩、冷却结晶
考查方向
解题思路
操作a是把固体与液体分开,应为过滤;过滤需要烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台(含铁圈)、滤纸等;操作b是由溶液中析出晶体,应萃取蒸发浓缩、冷却结晶等操作.磷酸受热容易分解,在结晶时应采用低温蒸发结晶。
易错点
化学计算、电解原理应用
正确答案
(NH4)2HPO4 NH4H2PO4
解析
装置a中磷酸与氨气发生反应,磷酸是三元酸,可以生成(NH4)3PO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4三种盐,其中(NH4)2HPO4、NH4H2PO4两种酸式盐,
故答案为:(NH4)2HPO4、NH4H2PO4
考查方向
解题思路
装置a中磷酸与氨气发生反应,可以生成(NH4)3PO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4
易错点
化学计算、电解原理应用
正确答案
①对失水后的晶体进行冷却时必须防止吸水,否则会导致结果有误差
②2CaSO4 1400℃ 2CaO+2SO2↑+O2↑
③95.6%
解析
①对失水后的晶体进行冷却时必须防止吸水,否则会导致结果有误差。
故答案为:对失水后的晶体进行冷却时必须防止吸水,否则会导致结果有误差
②200℃加热反应完全失去结晶水得到硫酸钙,1400℃加热硫酸钙,得到能使品红溶液褪色的气体为二氧化硫,S元素化合价降低,则有氧气生成,硫酸钙分解生成氧化钙、二氧化硫与氧气,反应方程式为:2CaSO4 1400℃ 2CaO+2SO2↑+O2↑,
故答案为:2CaSO4 1400℃ 2CaO+2SO2↑+O2↑
③200℃加热反应完全失去结晶水得到硫酸钙,固体减轻质量总为180g﹣44g=36g,为结晶水总质量,
设固体A中含有生石膏的质量为m,则:
CaSO4•2H2O=CaSO4+2H2O
172 36
m 36g
所以m==172g
所以固体A中生石膏的质量分数=×100%=95.6%,
故答案为:95.6%
考查方向
解题思路
①对失水后的晶体进行冷却时必须防止吸水
②200℃加热反应完全失去结晶水得到硫酸钙,1400℃加热硫酸钙,得到能使品红溶液褪色的气体为二氧化硫,S元素化合价降低,则有氧气生成,硫酸钙分解生成氧化钙、二氧化硫与氧气;
③200℃加热反应完全失去结晶水得到硫酸钙,固体减轻质量总为180g﹣44g=36g,为结晶水总质量,由CaSO4•2H2O=CaSO4+2H2O计算CaSO4•2H2O的质量,进而计算其含量。
易错点
化学计算、电解原理应用
正确答案
SO2-2e-+2H2O==SO42-+ 4H+
解析
阳极发生氧化反应,由电解池示意图可知,二氧化硫在阳极失去电子,氧化得到硫酸,阳极电极反应式为:SO2﹣2e﹣+2H2O═SO42﹣+4H+,
故答案为:SO2-2e-+2H2O==SO42-+ 4H+
考查方向
解题思路
阳极发生氧化反应,由电解池示意图可知,二氧化硫在阳极失去电子,氧化得到硫酸。
易错点
化学计算、电解原理应用
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