醇氧化成醛的反应是药物、香料合成中的重要反应之一。
(1)苯甲醇可由C6H5CH2Cl在NaOH水溶液中发生取代反应而得,反应方程式______________________________________________________________。
(2)醇在催化剂作用下氧化成醛的反应是绿色化学的研究内容之一。某科研小组研究了钯催化剂在氧气气氛中对一系列醇氧化成醛反应的催化效果,反应条件为:K2CO3、363 K、甲苯(溶剂)。实验结果如下:
醇 |
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反应时间/h | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
醛的产率% | 95 | 96 | 94 |
醇 |
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反应时间h | 3.0 | 3.0 | 15.0 |
醛的产率% | 95 | 92 | 40 |
分析表中数据,得到钯催化剂催化效果的主要结论是___________________________________
_________________________________________________(写出2条)。
(3)用空气代替氧气气氛进行苯甲醇氧化生成苯甲醛的反应,其他条件相同,产率达到95%时的反应时间为7.0小时。请写出用空气代替氧气气氛进行反应的优缺点:_____________。
(4)苯甲醛易被氧化。写出苯甲醛被银氨溶液氧化的反应方程式___________________(标出具体反应条件)。
(5)在药物、香料合成中常利用醛和醇反应生成缩醛来保护醛基,此类反应在酸催化下进行。例如:
![]()
①在以上醛基保护反应中要保证反应的顺利进行,可采取的措施有______________________
___________________________________________(写出2条)。
②已知具有五元环和六元环结构的缩醛比较稳定。写出用乙二醇(HOCH2CH2OH)保护苯甲醛中醛基的反应方程式________________________。
T/K | 303 | 313 | 323 | 353 |
NH3生成量/(10-6 mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
相应的热化学方程式如下:
N2(g)+3H2O(l)
2NH3(g)+
O2(g) ΔH=+765.2 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)请在答题卡的坐标图中,画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注。
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:_______________________________。
(3)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)。设在容积为
。计算
①该条件下N2的平衡转化率;
②该条件下反应2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)的平衡常数。
矿石名称 | 黄铜矿 | 斑铜矿 | 辉铜矿 | 孔雀石 |
主要成分 | CuFeS2 | Cu5FeS4 | Cu2S | CuCO3·Cu(OH)2 |
请回答下列问题:
(1)上表所列铜化合物中,铜的质量百分含量最高的是______________。
(2)工业上以黄铜矿为原料,采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应:2Cu2O+Cu2S
6Cu+SO2↑,反应的氧化剂是________________。
(3)SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是_______________;处理该尾气可得到有价值的化学品,写出其中1种酸和1种盐的名称_________________。
(4)黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质,需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理:___________________________________。
(5)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是________(填字母)。
选项 | 陈述Ⅰ | 陈述Ⅱ | 判断 |
A | 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 | 可用稀盐酸除铜器表面的铜绿 | Ⅰ对;Ⅱ对;有 |
B | 铜表面易形成致密的氧化膜 | 铜容器可以盛放浓硫酸 | Ⅰ对;Ⅱ对;有 |
C | 铁比铜活泼 | 铆在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈 | Ⅰ对;Ⅱ对;有 |
D. | 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化 | 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 | Ⅰ错;Ⅱ对;无 |
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验编号 | T/K | 大理石规格 | HNO3浓度/mol·L-1 | 实验目的 |
① | 298 | 粗颗粒 | 2.00 | (Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响; (Ⅱ)实验①和_____________探究温度对该反应速率的影响; (Ⅲ)实验①和________________探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响 |
② |
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③ |
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④ |
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(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图:
![]()
依据反应方程式
CaCO3+HNO3![]()
Ca(NO3)2+
CO2↑+
H2O,计算实验①在70—90 s范围内HNO3的平均反应速率(忽略溶液体积变化,写出计算过程)。
(3)请在答题卡的框图中,画出实验②、③和④中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。