題目列表(包括答案和解析)
(12分)下面是甲、乙兩同學對草酸受熱分解及其產物的檢驗做的探究:
甲、乙兩同學通過網絡查詢,獲得草酸及草酸晶體的一些相關知識:
名稱 | 分子式 | 顏色、狀態 | 溶解性 |
| 熔點(℃) | 密度(g/cm3) |
草酸 | H2C2O4 | ― | 易溶于水 |
| 189.5 | 1.900 |
草酸晶體 | H2C2O4?2H2O | 無色晶體 | ― |
| 101.5 | 1.650 |
備
注:草酸晶體失去結晶水后,175℃以上開始分解。
(1) 猜想與假設:
第一種:草酸分解產物是CO2和H2;
第二種:草酸分解產物是CO2、CO和H2O;
第三種:草酸分解產物是CO2和H2O。
(2) 實驗裝置的設計(圖中鐵架臺略去)甲同學設計了如圖1所示的裝置。乙同學設計了如圖2所示的裝置。
(3) 實驗:
甲同學按圖(1)裝置實驗,觀察到澄清石灰水變渾濁,……
乙同學按圖(2)裝置實驗,觀察到:
A、無水CuSO4變藍;
B、廣口瓶中澄清石灰水變渾濁;
C、生成的氣體通過堿石灰后,在尖嘴處點燃后能燃燒,在火焰上方罩一個內壁附有澄清石灰水的燒杯,澄清的石灰水變渾濁。證明產物中有 。
(4) 結論:
第 種猜想是正確的,請寫出草酸受熱分解的化學反應方程式 。
(5) 反思與評價
乙同學認為甲同學設計的實驗裝置有缺陷。由于試管口向下傾斜,而且草酸晶體熔點較低,加熱到182℃便開始熔化,因此實驗中常會出現熔融的草酸流進導管而影響后續實驗。甲同學認為乙同學的設計是科學合理的。請你談談圖2裝置優于圖1裝置之處:
第一點: 。
第二點: 。
第三點: 。
。
乙同學設計的圖2裝置也能證明產物中無H2,證明方法是 。
下面是某化學學習小組的同學進行探究草酸晶體受熱分解的產物和利用其產物進行實驗的過程,請你參與并協助他們完成相關學習任務.
[查閱資料]該小組同學通過網絡查詢,獲得草酸及草酸晶體的一些相關知識:
[提出猜想](1)草酸分解產物中有水;
(2)草酸分解產物中的氣體可能是CO、CO2或它們的混合物.
[設計方案]:化學學習小組的同學經過討論,設計了如下圖所示的裝置進行“猜想”的實驗探究和進行某赤鐵礦石經處理后樣品的測定.已知:A中裝有草酸晶體,B中裝有堿石灰,C中裝有m g樣品(雜質只含有CuO、FeO),D中盛裝足量的澄清石灰水.
[討論與交流]
(1)上圖A是用來加熱草酸晶體并驗證“猜想(1)”的.小華認為該裝置錯誤,正確應是試管口略向下傾斜的,你的判斷和理由是______________.
(2)請你設計完成“證明分解產物中有CO2”的實驗方案[用簡要的實驗裝置圖在方框內表示,要體現所使用儀器和試劑].
(3)證明分解產物中有CO的現象是_______________.
(4)樣品在充分還原后,得金屬混合物10 g,D中得到20.0 g沉淀.則:
①樣品的質量是多少g?;
②通過上述方法制得的金屬混合物放置一段時間后,發現表面生銹(銅未生銹),取b g加入1 L 1 mol·L-1的H2SO4溶液中(整個反應過程中無氣體產生),完全溶解,最終溶液中c(Fe3+)=0.1 mol·L-1、c(Cu2+)=0.05 mol·L-1,則b的范圍是多少(假設反應后溶液的體積為1 L).(寫出計算過程)
(5)E裝置的作用是_________________.
(16分)已知:
(1)下面是一有機合成反應的流程圖:
請寫出甲與乙的結構簡式,甲: 乙:
反應②、④的反應類型: 、
(2)香豆素的核心結構是芳香內酯A,A經下列步驟轉變為水楊酸。
寫出化合物C的結構簡式_____ _;芳香內酯A的核磁共振氫譜共有 個吸收峰;D的同分異構體中,是苯的對二取代物,且水解后的一種產物能發生銀鏡反應,請寫出其中一種的結構簡式: 。
圖示為工業合成氨簡易流程圖:
I.對于合成氨工業的設計原則,有人簡單地用四個宇來概括:多、快、省、綠.請你仿照例子用化學術語來進行解釋:
(1)多:盡可能使合成氨反應達到較高的反應限度.
(2)快:___________
以上兩點,在其中一個條件的設置上正好是兩個相互矛盾的方面,綜合考慮后選擇了一個“適宜”的條件,這個“適宜”的條件是____
(3)省:省錢!(從經濟利益考慮)對該過程可以主要從上圖中第____個過程來實現,該過程是通過提高____來“省錢”的。工業制硫酸中也有這個過程。另外,設置熱交換器也可以對余熱逆行回收利用,熱交換器中兩種氣體的流向采用____原理。
(4)綠:符合環保精神,盡量減少或無工業三廢廢水、廢氣、廢渣的排放。
Ⅱ.合成氨所需的原料氣制備,其中氮氣的制備可以用(填一種方法)____,氫氣的制備可以用甲烷與水蒸氣在一定條件下反應,生成二氧化碳和氫氣,則1m3甲烷理論上能生成氫氣____L。原料氣要進行徹底的凈化,其主要目的是____
已知:
(1)下面是一有機合成反應的流程圖:
請寫出甲與乙的結構簡式,甲: 乙:
反應②、④的反應類型: 、
(2)香豆素的核心結構是芳香內酯A,A經下列步驟轉變為水楊酸。
寫出化合物C的結構簡式_____ _;芳香內酯A的核磁共振氫譜共有 個吸收峰;D的同分異構體中,是苯的對二取代物,且水解后的一種產物能發生銀鏡反應,請寫出其中一種的結構簡式: 。
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