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2.1.85g某饱和一氯代烃与足量的NaOH水溶液混合加热后,用稀硝酸酸化,再加入足量AgNO3溶液,生产2.87g白色沉淀.
(1)请写出该一氯代烃的各种同分异构体的结构简式:CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、CH3CH(CH3)CH2Cl、(CH3)3CCl;
(2)若该一氯代烃与足量的NaOH水溶液共热后,不经稀硝酸酸就加AgNO3溶液,产生的现象是褐色沉淀,写出有关反应的化学方程式:AgNO3+NaOH=AgOH↓+NaNO3,2AgOH=Ag 2O+H 2O.
(3)能否用AgNO3溶液直接与卤代烃反应来鉴别卤素原子:不能(填“能”或“不能”),原因是卤代烃中的卤素均是以卤原子的形式与碳原子结合,不能在水溶液中直接电离出X- (F-、Cl-、Br-、I- ),故不能与Ag+ 反应产生沉淀.

分析 (1)一氯代烷(RCl)与足量的氢氧化钠溶液混合后加热,发生反应RCl+NaOH→ROH+NaCl,向酸化后的溶液中加AgNO3溶液时,发生反应NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3,根据消耗的AgNO3计算一氯代烷(RCl)的物质的量,再根据M=$\frac{m}{n}$计算一氯代烷(RCl)的摩尔质量,据此确定烷基,确定一氯代烷(RCl)的分子式,书写其同分异构体;
(2)过量的NaOH能与AgNO 3 反应,生成白色的AgOH沉淀,AgOH不稳定,立即分解为褐色Ag 2 O,据此进行分析;
(3)卤代烃中的卤素均是以卤原子的形式与碳原子结合,不能在水溶液中直接电离出X- (F-、Cl-、Br-、I- ),故不能与Ag+ 反应产生沉淀.

解答 解:(1)一氯代烷(RCl)与足量的氢氧化钠溶液混合后加热,发生反应RCl+NaOH→ROH+NaCl,向酸化后的溶液中加AgNO3溶液时,发生反应NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3,消耗AgNO3的物质的量=0.02L×1mol/L=0.02mol,根据方程式可知n(RCl)=n(AgNO3)=$\frac{2.87g}{143.5g/mol}$=0.02mol,故一氯代烷(RCl)的摩尔质量=$\frac{1.85g}{0.02mol}$=92.5g/mol,故烷基的式量为92.5-35.5=57,令烷基为CnH2n+1,则14n+1=57,解得n=4,故该一氯代烷的分子式为C4H9Cl,
C4H9Cl的同分异构体有:CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、CH3CH(CH3)CH2Cl、(CH3)3CCl;
故答案为:CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3、CH3CH(CH3)CH2Cl、(CH3)3CCl;
(2)C4H9Cl与NaOH水溶液共热后不经硝酸酸化就加AgNO3溶液,将会产生褐色沉淀,因为过量的NaOH能与AgNO3 反应,生成白色的AgOH沉淀,AgOH不稳定,立即分解为褐色Ag2O,有关的化学方程式为:AgNO3+NaOH=AgOH↓+NaNO3,2AgOH=Ag 2O+H 2O,
故答案为:褐色沉淀;AgNO3+NaOH=AgOH↓+NaNO3,2AgOH=Ag 2O+H 2O;
(3)不能用硝酸银溶液直接与卤代烃反应来鉴别卤代烃,因为卤代烃中的卤素均是以卤原子的形式与碳原子结合,不能在水溶液中直接电离出X- (F-、Cl-、Br-、I- ),故不能与Ag+ 反应产生沉淀,
故答案为:不能;卤代烃中的卤素均是以卤原子的形式与碳原子结合,不能在水溶液中直接电离出X- (F-、Cl-、Br-、I- ),故不能与Ag+ 反应产生沉淀.

点评 本题难点(1)考查有机物分子式的确定、同分异构体书写等,可根据一卤代烷与氢氧化钠溶液共热生成的氯离子与硝酸银反应生成沉淀,根据沉淀的质量即可计算出一卤代烷的式量,本题难度中等.

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20.氨气在生产、生活和科研中应用十分广泛.
(1)以CO2与NH3为原料合成尿素的主要反应如下:
2NH3(g)+CO2(g)═NH2CO2NH4(s)△H=-159kJ•mol-1
NH2CO2NH4(s)═CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=+72kJ•mol-1
H2O(l)═H2O(g)△H=+44kJ•mol-1
则反应2NH3(g)+CO2(g)═CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-131kJ•mol-1
(2)某温度下,向容积为1000ml的密闭容器中通入4molNH3和2molCO2发生反应2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(s)+H2O(g),物质X的浓度变化曲线如图1所示.

①前5s内,v(H2O)=0.1mol•L-1•s-1.
②该条件下的平衡常数K=0.25.
(3)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入体积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程(0--15min)中NO的物质的量随时间的变化如图2所示.
①平衡时若保持温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8mol,平衡将向右(填“向左”“向右”或“不”) 移动.
②图3中a、b分别表示在一定温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是b(填“a”或“b”).
③15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是增大CO的物质的量浓度(或增大压强).
(4)已知H2O2是一种弱酸,在强碱溶液中主要以HO${\;}_{2}^{-}$形式存在.现以Al-H2O2燃料电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制备氢气(电解池中隔膜仅阻止气体通过,c、d均为惰性电极).
①电解时,Al消耗2.7g,则产生标准状况下氮气的体积为1.12L.
②c电极的电极反应式为CO(NH2)2+8OH--6e-═N2↑+6H2O+CO32-.

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