【題目】環(huán)戊二烯()是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)。回答下列問題：

環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵(Fe(C5H5)2，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為)，后者廣泛應(yīng)用于航天、化工等領(lǐng)域中。二茂鐵的電化學(xué)制備原理如下圖所示，其中電解液為溶解有溴化鈉(電解質(zhì))和環(huán)戊二烯的DMF溶液(DMF為惰性有機(jī)溶劑)。

該電解池的陽極為____________，總反應(yīng)為__________________。電解制備需要在無水條件下進(jìn)行，原因?yàn)?/span>_________________________。

【答案】Fe電極 Fe+2+H2↑(Fe+2C5H6Fe(C5H5)2+H2↑) 水會(huì)阻礙中間物Na的生成；水會(huì)電解生成OH，進(jìn)一步與Fe2+反應(yīng)生成Fe(OH)2

【解析】

根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，需要獲得Fe2+，則陽極為Fe電極，陰極為Ni，陰極上鈉離子先得到電子生成金屬Na，然后鈉與環(huán)戊二烯反應(yīng)生成氫氣，實(shí)質(zhì)為氫離子得到電子，陽極上Fe失去電子生成亞鐵離子，據(jù)此書寫電極總反應(yīng)；中間產(chǎn)物Na與水反應(yīng)，且水解水時(shí)生成的氫氧根離子與亞鐵離子反應(yīng)，影響了反應(yīng)產(chǎn)物。

根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，需要獲得Fe2+，則陽極為Fe電極，發(fā)生總反應(yīng)為：Fe+2=+H2↑或Fe+2C5H6=Fe(C5H5)2+H2↑)；
中間產(chǎn)物有金屬Na生成，水與Na反應(yīng)，阻礙了中間物Na的生成，且水電解后生成的OH-與Fe2+反應(yīng)生成Fe(OH)2，所以電解制備需要在無水條件下進(jìn)行。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】25℃時(shí)，向0.1mol/LCH3COOH溶液中逐漸加入NaOH固體，恢復(fù)至原溫度后溶液中的關(guān)系如圖所示(忽略溶液體積變化)。下列有關(guān)敘述不正確的是（ ）

A.CH3COOH的Ka=1.0×10-4.7

B.C點(diǎn)的溶液中：c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)

C.B點(diǎn)的溶液中：c(Na+)＋c(H+)=c(CH3COOH)＋c(OH-)

D.A點(diǎn)的溶液中：c(CH3COO-)＋c(H+)＋c(CH3COOH)－c(OH-)=0.1mol/L

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】天然氣是一種重要的清潔能源和化工原料，其主要成分為甲烷。

(1)工業(yè)上可用煤制天然氣，生產(chǎn)過程中有多種途徑生成

①寫出與反應(yīng)生成和的熱化學(xué)方程式 ______。

已知：，

，

②科學(xué)家用氮化鎵材料與銅組裝如圖的人工光合系統(tǒng)，利用該裝置成功地實(shí)現(xiàn)了以和合成

寫出銅電極表面的電極反應(yīng)式 ______ 。為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量 ______ 選填“鹽酸”或“硫酸”。

③另一生成的途徑是，某溫度下，將和充入10L的密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率為，求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù) ______ 計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。

(2)天然氣中的雜質(zhì)常用氨水吸收，產(chǎn)物為，一定條件下向溶液中通入空氣，得到單質(zhì)硫并使吸收液再生，寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ______。

(3)天然氣的一個(gè)重要用途是制取，其原理為：。在密閉容器中通入物質(zhì)的量濃度均為的與，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，測(cè)得的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示，則壓強(qiáng) ______ (填“大于”或“小于”；壓強(qiáng)為時(shí)，在y點(diǎn)：v(正) ______ v(逆)（填“大于”、“小于”或“等于”）。

(4)天然氣也可重整生產(chǎn)化工原料，最近科學(xué)家們利用天然氣無氧催化重整獲得芳香烴由質(zhì)譜分析得X的相對(duì)分子質(zhì)量為106，其核磁共振氫譜如圖，則X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ______。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述，正確的是(　　)

A. 1 mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱

B. 由N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1，可知將1 mol N2O4(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)后放出熱量為56.9 kJ

C. 由：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，可知：含1 mol CH3COOH的溶液與含1 mol NaOH的溶液混合，放出熱量為57.3 kJ

D. 已知101 kPa時(shí)，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1，則1 mol碳完全燃燒放出的熱量大于110.5 kJ

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】將E和F加入密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：E（g）＋F（s）2G（g）。忽略固體體積，平衡時(shí)G的體積分?jǐn)?shù)（%）隨溫度和壓強(qiáng)的變化如下表所示。下列說法錯(cuò)誤的是

A.a<54.0

B.b> f

C.915 ℃，2.0 MPa時(shí)E的轉(zhuǎn)化率為60%

D.K（1000 ℃）＞K（810 ℃）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加，且均小于20。W、X、Y、Z的族序數(shù)之和為12；X與Y的電子層數(shù)相同；向過量的ZWY溶液中滴入少量膽礬溶液，觀察到既有黑色沉淀生成又有臭雞蛋氣味的氣體放出。下列說法正確的是（ ）

A. ZWY是離子化合物，既可以與酸反應(yīng)又可以與堿反應(yīng)

B. 晶體X熔點(diǎn)高、硬度大，可用于制造光導(dǎo)纖維

C. 原子半徑由小到大的順序?yàn)椋?/span>

D. 熱穩(wěn)定性：

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng)：C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡時(shí)，體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示：

已知：氣體分壓（P分）=氣體總壓（P總）×體積分?jǐn)?shù)。下列說法正確的是

A. 550℃時(shí)，若充入惰性氣體，正，逆 均減小，平衡不移動(dòng)

B. 650℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%

C. T℃時(shí)，若充入等體積的CO2和CO，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

D. 925℃時(shí)，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)KP=24.0P總

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在容積一定的密閉容器中，置入一定量的NO(g)和足量C(s)，發(fā)生反應(yīng)C(s)＋2NO(g) CO2(g)＋N2(g)，平衡狀態(tài)時(shí)NO(g)的物質(zhì)的量濃度[NO]與溫度T的關(guān)系如圖所示。則下列說法中正確的是(　　)

A. 該反應(yīng)的ΔH>0

B. 若該反應(yīng)在T1、T2時(shí)的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1<K2

C. 在T2時(shí)，若反應(yīng)體系處于狀態(tài)D，則此時(shí)一定有v正<v逆

D. 在T3時(shí)，若混合氣體的密度不再變化，則可以判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過程，主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中。回答下列問題：

（1）Shibata曾做過下列實(shí)驗(yàn)：①使純H2緩慢地通過處于721 ℃下的過量氧化鈷CoO(s)，氧化鈷部分被還原為金屬鈷(Co)，平衡后氣體中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0250。

②在同一溫度下用CO還原CoO(s)，平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0192。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO_________H2（填“大于”或“小于”）。

（2）721 ℃時(shí)，在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行反應(yīng)，則平衡時(shí)體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_________（填標(biāo)號(hào)）。

A．＜0.25 B．0.25 C．0.25~0.50 D．0.50 E．＞0.50

（3）我國(guó)學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用標(biāo)注。

可知水煤氣變換的ΔH________0（填“大于”“等于”或“小于”），該歷程中最大能壘（活化能）E正=_________eV，寫出該步驟的化學(xué)方程式_______________________。

（4）Shoichi研究了467 ℃、489 ℃時(shí)水煤氣變換中CO和H2分壓隨時(shí)間變化關(guān)系（如下圖所示），催化劑為氧化鐵，實(shí)驗(yàn)初始時(shí)體系中的PH2O和PCO相等、PCO2和PH2相等。

計(jì)算曲線a的反應(yīng)在30~90 min內(nèi)的平均速率(a)=___________kPa·min1。467 ℃時(shí)PH2和PCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是___________、___________。489 ℃時(shí)PH2和PCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是___________、___________。

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