题目内容

7．写出符合下列要求的化学方程式．
（1）检验甲苯中含有的酒精：2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑．
（2）除去甲烷中混有的乙烯：CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br．
（3）由甲苯制备梯恩梯（TNT）：+3HNO3$→_{△}^{浓硫酸}$+3H2O．
（4）将2-溴丙烷转化为2-丙醇：+NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$+NaBr．
（5）将1-丙醇转化为丙醛：2CH3CH2CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CH2CHO+2H2O．
（6）乙二醇与乙二酸转化为六元环状酯：+$→_{△}^{催化剂}$+2H2O．

分析 （1）检验甲苯中含有的酒精，利用酒精能和钠反应，而甲苯不能进行检验；
（2）除去甲烷中混有的乙烯，利用甲烷不能和溴单质反应，而乙烯能和溴发生加成反应进行除杂：
（3）甲苯在浓硫酸作用下可与浓硝酸发生取代反应生成TNT；
（4）2-溴丙烷在氢氧化钠的水溶液中发生取代反应生成2-丙醇和溴化钠；
（5）将1-丙醇转化为丙醛，醇羟基被氧化成醛基；
（6）乙二醇与乙二酸转化为六元环状酯，酸脱羟基、醇脱氢．

解答 解：（1）酒精能和钠反应，而甲苯不能，加入钠反应为：2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑，甲苯中含有的酒精，否则无，
故答案为：2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑；
（2）因为甲烷不和溴水反应，而乙烯能和溴水发生加成反应而使溴水退色，且生成的CH2BrCH2Br为液态，便于分离，所以除去甲烷中混有的乙烯，通过溴水，反应为：CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br，
故答案为：CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br；
（3）甲苯在浓硫酸作用下可与浓硝酸反应生成TNT，反应的化学方程式为+3HNO3$→_{△}^{浓硫酸}$+3H2O，
故答案为：+3HNO3$→_{△}^{浓硫酸}$+3H2O；

（4）2-溴丙烷在氢氧化钠的水溶液中发生取代反应生成2-丙醇和溴化钠，反应的化学方程式为：+NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$+NaBr，
故答案为：+NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$+NaBr；

（5）1-丙醇中含-OH，能发生催化氧化生成丙醛，其反应方程式为：2CH3CH2CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CH2CHO+2H2O，
故答案为：2CH3CH2CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CH2CHO+2H2O；
（6）酯化反应酸脱羟基、醇脱氢，乙二酸与乙二醇反应生成六元环状酯的方程式为：+$→_{△}^{催化剂}$+2H2O，
故答案为：+$→_{△}^{催化剂}$+2H2O．

点评 本题考查有机物的结构与性质，为高频考点，把握官能团与性质的关系为解答的关键，注意有机反应的条件，题目难度中等，注意对有机反应机理的理解．

练习册系列答案
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17．（1）CH3OH是一种可燃性的液体．
已知：①CH3OH （g）+H2O （l）═CO2（g）+3H2（g）；△H=+93.0KJ•mol-1
②CH3OH （g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2（g）；△H=-192.9KJ•mol-1
③CH3OH （g）═CH3OH （l）；△H=-38.19KJ•mol-1
则表示CH3OH的燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.51kJ•mol-1
（2）燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置，CH3OH-空气燃料电池是一种碱性（20%-30%的KOH溶液）燃料电池．电池放电时，负极的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O．
（3）如图是一个电解过程示意图，假设使用CH3OH-空气燃料电池作为本过程中的电源，其中a为电解液，X和Y是两块电极板．
①若X和Y均为惰性电极，a为一定浓度的硫酸铜溶液，通电后，Y极板上发生的电极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O．
②若X、Y分别为石墨和铜，a为CuSO4溶液，铜片的质量变化128g，则CH3OH一空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气112 L（假设空气中氧气体积分数为20%）
（4）已知高锰酸钾能氧化甲醇，也能氧化草酸．查阅资料，乙二酸（HOOC-COOH，可简写为H2C2O4）俗称草酸，易溶于水，属于二元中强酸（为弱电解质），且酸性强于碳酸．
①请配平该反应的离子方程式：2MnO4-+5 H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O．
②某兴趣小组同学将2.52g草酸晶体（H2C2O4•2H2O）加入到100mL 0.2mol•L-1的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈酸性，形成的溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为Na+＞HC2O4-＞H+＞C2O42-＞OH-（用离子符号表示）．
18．能源短缺是人类社会面临的重大问题．甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应I：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）
反应II：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）
上述反应符合“原子经济”原则的是I（填“I”或“Ⅱ”）．
（2）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO （g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
则CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ∕mol
（3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置．

①该电池负极的电极反应为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O．
②工作一段时间后，测得溶液的pH减小（填增大、不变、减小）．
③用该电池作电源，组成如图所示装置（a、b、c、d均为石墨电极），甲容器装250mL0.04mol/L CuSO4溶液，乙容器装300mL饱和NaCl溶液，写出c电极的电极反应2Cl--2e-=Cl2↑；，常温下，当300mL乙溶液的pH为13时，断开电源，则在甲醇电池中消耗O2的体积为168mL（标准状况），电解后向甲中加入适量下列某种物质，可以使溶液恢复到原来状态，该物质是CD（填写编号）．
A．CuO        B．CuCO3　　  C．Cu（OH）2　　　D．Cu2（OH）2CO3．
15．用NA表示阿伏加德罗常数的值．下列叙述正确的是（　　）
A．25℃时，pH=13的1.0 L Ba（OH）2溶液中含有的OH-数目为0.2NA
B．标准状况下，2.24L Cl2与H2O反应，转移的电子总数为0.1NA
C．室温下，21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5NA
D．标准状况下，22.4L甲醇中含有的氧原子数为1.0NA
2．雾霾含有大量的污染物SO2、NO．工业上变废为宝利用工业尾气获得NH4NO3产品的流程图如下：（Ce为铈元素）

（1）上述流程中循环使用的物质有Ce4+、CO2．
（2）上述合成路线中用到15%～20%的乙醇胺（HOCH2CH2NH2），其水溶液具有弱碱性，显碱性的原因：HOCH2CH2NH2+H2O?HOCH2CH2NH3++OH-，写出乙醇胺吸收CO2的化学方程式HOCH2CH2NH2+H2O+CO2=HOCH2CH2NH4HCO3．
（3）写出吸收池Ⅲ中，酸性条件下NO转化为NO2-的离子方程式为NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO2-+2H+．
（4）向吸收池Ⅳ得到的HSO3-溶液中滴加少量CaCl2溶液，出现浑浊，pH降低，用平衡移动原理解释溶液pH降低的原因：HSO3-在溶液中存在电离平衡：HSO3-?SO32-+H+，加CaCl2溶液后，Ca2++SO32-=CaSO3↓使电离平衡右移，c（H+）增大．
（5）电解池Ⅴ可使Ce4+再生，装置如图所示：

生成Ce4+从a口（填字母）流出，写出阴极的电极反应式2HSO3-+4H++4e-=S2O32-+3H2O：
（6）从氧化池Ⅵ中得到粗产品NH4NO3的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等．上述流程中每一步均恰好完全反应，若制得NH4NO3质量为xkg，电解池V制得cmol/L的S2O32-溶液ym3，则氧化池Ⅵ中消耗的O2在标准状况下的体积为22.4ycm3．
12．氢气是一种清洁能源．制氢和储氢作为氢能利用的关键技术，是当前科学家主要关注的热点问题．

（1）用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如1图所示：
①甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是CH4（g）+2H2O（g）=4H2（g）+CO2（g）△H=-136.5kJ/mol．
②第Ⅱ步反应为可逆反应．800℃时，若CO的起始浓度为2.0mol•L-1，水蒸气的起始浓度为3.0mol•L-1，达到化学平衡状态后，测得CO2的浓度为1.2mol•L-1，则CO的平衡转化率为60%．
（2）NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应生成NaBO2，且反应前后B元素的化合价不变，该反应的化学方程式为NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑，反应消耗1mol NaBH4时转移的电子数目为4NA或2.408×1024．
（3）储氢还可借助有机物，如利用环已烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢．
$?_{高温}^{FeSO_{4}/Al_{2}O_{3}}$+3H2（g）
在某温度下，向恒容容器中加入环已烷，其起始浓度为a mol•L-1，平衡时苯的浓度为b mol•L-1，该反应的平衡常数K=$\frac{27{b}^{4}}{a-b}$（用含a、b的关系式表达）．
（4）一定条件下，如2图所示装置可实现有机物的电化学储氢（除目标产物外，近似认为无其它有机物生成）．
①实现有机物储氢的电极是C；
A．正极   B．负极   C．阴极   D．阳极
其电极反应方程为：C6H6+6H++6e-=C6H12．
②该储氢装置的电流效率η明显小于100%，其主要原因是相关电极除目标产物外，还有一种单质气体生成，这种气体是H2．由表中数据可知，此装置的电流效率η=64.3%．[η=（生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数）×100%，计算结果保留小数点后1位]．
19．如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中．下列分析正确的是（　　）
A．K1闭合，铁棒上发生的反应为2H++2e-═H2↑
B．K1闭合，石墨棒周围溶液的pH逐渐降低
C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
D．K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.002 mol气体
16．苯甲酸（）和乙醇在浓硫酸催化下可以制得苯甲酸乙酯，及时除去反应中产生的水可提高酯的产率．据此某实验小组设计了如下图的装置来进行上述实验．相关信息如下：
相对分子质量密度/（g•cm-3）沸点/℃水中溶解度
苯甲酸1221.27249微溶
乙醇460.78978.3易溶
苯甲酸乙酯1501.05212.6难溶
实验方案为：

（1）仪器甲的名称为球形冷凝管．
（2）①往丙中加入药品的顺序为C．
A．无水乙醇、浓硫酸、苯甲酸晶体            B．浓硫酸、苯甲酸晶体、无水乙醇
C．苯甲酸晶体、无水乙醇、浓硫酸            D．苯甲酸晶体、浓硫酸、无水乙醇
②若加热反应后发现未加沸石，应采取的正确操作是停止加热，冷却后再加入沸石．
③微沸回流过程中，可以看到乙内的混合试剂的颜色变为蓝色．
（3）加入碳酸钠粉末的作用是中和浓硫酸及未反应的苯甲酸．
（4）分液要用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯，粗产物在下层（填“上”或“下”）．
（5）加热蒸馏若采用2图装置（加热装置已经略去）进行，该装置存在的2个问题为温度计的水银球不应插入反应液中、不应用直型冷凝管．
（6）本实验所得到的苯甲酸乙酯产率为80%．
（7）装置乙的作用为乙中的吸水剂可以吸收反应中产生的水分，有利于提高酯的产率．
17．下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是（　　）
A．0.1mol•L-1（NH4）2Fe（SO4）2溶液中；c（NH4+）+c（NH3•H2O）+c（Fe2+）=0.3mol•L-1
B．常温下，pH=6的NaHSO3溶液中：c（SO32-）-c（H2SO3）=9.9×10-7mol•L-1
C．NH4HSO3溶液中滴加NaOH至溶液恰好呈中性：c（Na+）＞c（SO42-）=c（NH4+）＞c（OH-）=c（H+）
D．等浓度、等体积的Na2CO3和NaHCO3混合：$\frac{c（HC{{O}_{3}}^{-}）}{c（{H}_{2}C{O}_{3}）}$＞$\frac{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）}$

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