(10分)以下是某课题组设计的合成聚酯类高分子材料的路线:
已知:①A的相对分子质量小于110,其中碳的质量分数约为0.9。
②同一碳原子上连两个羟基时结构不稳定,易脱水生成醛或酮:
③C可发生银镜反应。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)A的化学式为 ;A→B的反应类型是 。
(2)由B生成C的化学方程式为 ;
该反应过程中生成的不稳定中间体的结构简式应是 。
(3)D的结构简式为 ,D的同分异构体中含有苯环且水解产物之一为乙酸的有______种,写出其中的一种结构简式: 。
(12分)绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法:
已知:室温下饱和H2S溶液的pH约为3.9,SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6;FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0,沉淀完全时的pH为5.5。
(1)检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+的实验操作是
________________________________________________________。
(2)操作II中,通入硫化氢至饱和的目的是 ;在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是 。
(3)操作IV的顺序依次为: 、冷却结晶、 。
(4)操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的是:①除去晶体表面附着的硫酸等杂质;② 。
(5)测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是:a.称取2.8500g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4¯+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O)。
①判断此滴定实验达到终点的方法是 。
②计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为 (用小数表示,保留三位小数)。
③若用上述方法测定的样品中FeSO4·7H2O的质量分数偏低(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有 ; 。
(12分)某化学课外活动小组在实验室设计了如下图所示的实验装置,进行“氨的催化氧化”实验。
(1)A处是气体发生装置,A中所用的试剂只能从下列物质中选取:
①硝酸铵;②碳酸铵;③碳酸氢铵;④氯化铵;⑤熟石灰;⑥氢氧化钠。
若A中制取气体时只用了一种药品,则该药品可以是_______________(填选项编号),在只用一种药品制取氨气时,图中空白处所需仪器应为____________________(选填下列仪器编号,固定装置省略)。
(2)该装置补充完整后,仍然存在一定缺陷,试从安全与环保的角度来考虑,对该装置进行改进:
①______________________________________________________________________;
②______________________________________________________________________。
(3)按照改进后的装置进行实验,请完成以下问题:
①装置B的作用__________________________________________________________;
②写出C中发生反应的化学方程式:_________________________________________;
③若A、B处试剂足量,则装置D中可以观察到的实验现象有_____________________。
(8分)已知可逆反应:Fe(s) + CO2(g)FeO(s) + CO(g),其温度与平衡常数K的关系如下表:
T(K) |
938 |
1173 |
K |
1.47 |
2.15 |
(1)写出该反应的平衡常数表达式____________________。
(2)若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,改变下列条件再达平衡后判断(选填“增大”、
“减小”、“不变”):
①升高温度,混合气体的平均相对分子质量_________;
②充入氦气,混合气体的密度__________。
(3)该反应的逆反应速率随时间变化情况如右图所示。
①从右图可知,在t1时改变了某种反应条件,反应在
t2时达到平衡,改变的条件可能是_______(选填编号)。
a.升高温度 b.增大CO2的浓度
c.减小CO2的浓度 d.使用催化剂
②如果在t3时增加CO2的量,t4时反应又处于新平衡状态,请在上图画出t3~ t5时间段的v逆变化曲线。
③能作为判断该反应达到平衡状态的依据是 (选填编号)。
a.v正(CO2)=v逆(CO) b.容器内气体总压强不再变化
c.容器内气体密度不再变化 d.使用催化剂后,正、逆反应速率同比例加快
(8分)近年来,我国储氢纳米碳管研究获得重大进展,电弧法合成的碳纳米管,常伴有大量的物质——碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化气化法除去,同时生成的产物对环境不会产生污染。在整个反应体系中除了碳单质外,还有K2Cr2O7 、K2SO4、Cr2(SO4)3、H2SO4、H2O和X。
(1)根据题意,可判断出X是____________(写化学式)。
(2)在反应中,氧化剂应是____________(写化学式),硫酸的作用是_____________。
(3)写出并配平该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目。
(4)在上述反应中,若产生22 g X物质,则反应中转移的电子数目为_____________。
(8分)钠、镁、铝是重要的金属元素,与我们的生活和生产关系密切。
(1)元素的性质特别是化学性质取决于元素原子结构。钠离子的电子排布式为_______,铝元素的原子结构示意图为_________。
(2)钠、镁、铝元素的阳离子半径由小到大的顺序是_____________(用离子符号表示)。在短周期中非金属性最强的元素位于第____周期____族。
(3)钠、镁、铝的单质及其化合物在某些性质上存在着递变规律。下列有关说法正确的是___________(选填编号)。
a.三种元素的金属性越强,金属单质的熔点就越高
b.其碱性按NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3顺序依次减弱
c.常温下都能与浓硝酸剧烈反应生成硝酸盐,但剧烈程度依次减弱
d.等质量的钠、镁、铝与足量稀硫酸反应生成氢气的物质的量依次增加
(4)1932年,美国化学大师Linus Pauling提出电负性(用希腊字母χ表示)的概念,用来确定化合物中原子某种能力的相对大小。Linus Pauling假定氟元素的电负性为4,并通过热化学方法建立了其他元素的电负性。第三周期主族元素的电负性如下:
元素 |
Na |
Mg |
Al |
Si |
P |
S |
Cl |
电负性 |
0.9 |
1.2 |
1.5 |
1.8 |
2.1 |
2.5 |
3.0 |
从上表可以看出电负性的大小与元素非金属性的强弱关系是____________________;大量事实表明,当两种元素的χ值相差大于或等于1.7时,形成的化合物一般是离子化合物,根据此经验规律,AlBr3中的化学键类型应该是 。