对某芳香烃A分析结果如下:质谱图显示其最大质荷比为120,红外光谱显示其有两个甲基,核磁共振氢谱显示有五种峰且其面积比为1:2:2:1:6,A在有机合成中能发生如下转化:
(已知:烃基发生取代反应的活性次序为 CH > CH2 > CH3 即叔氢>仲氢>伯氢)
回答以下问题:
(1)写出A的结构简式 ;
(2) 反应①和②相同的反应试剂和条件为 ;
(3)F分子中的含氧官能团名称是 ;
(4)反应③的化学方程式为: ;
(5)写出满足下列条件的H分子的所有同分异构体的结构简式:
①含有苯环 ②1 mol有机物发生银镜反应生成4 mol Ag ③苯环上的一溴代物有两种
;
(6)与H具有相同官能团的H的同分异构体有四种,其中一种分子K还存在顺反异构
体,试写出K的结构简式: 。
氮、磷、锌、铁等是与生命活动密不可分的元素。请回答下列问题:
(1) NH3和PH3都是极性分子,其中极性较大的是______,理由是 。
(2) 20mL0.1 mol·L-1次磷酸(H3PO2)溶液与20 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液恰好中和生成正盐,则H3PO2的结构式是 。
(3) 下图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分――血红素的结构式
血红素中N原子的杂化方式为 ,在右图的方框内用“→”标出Fe2+的配位键。
(4) N2与CO互为等电子体。下表是两者的键能
数据(单位:kJ·mol-1):
结合数据说明CO比N2活泼的原因:_____。
(5) Zn2+基态时的电子排布式是______,ZnO和ZnS的晶体结构相似,其中熔点较高的是______,理由是 。
海洋是一个丰富的资宝库,通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。
(1)海水中盐的开发利用:
①海水制盐目前以盐田法为主,建盐田必须选在远离江河入海口,多风少雨,潮汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、蒸发池和 池。
②目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产,在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过,请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用: (写一点即可)。
(2)电渗析法是近年发展起的一种较好的海水淡化技术,其原理如图所示。其中具有选择性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列。请回答下面的问题:
①海水不能直接通入到阴极室中,理由是 。
②A口排出的是 (填“淡水”或“浓水”)。
(3)用苦卤(含等离子)可提取溴,其生产流程如下:
①若吸收塔中的溶液含BrO3-,则吸收塔中反应的离子方程式为: 。
②通过①氯化已获得含Br2的溶液,为何还需经过吹出、吸收、酸化重新获得含Br2的溶液? 。
③向蒸馏塔中通入水蒸气加热,控制温度在90℃左右进行蒸馏的原因是 。
CO是常见的化学物质,在工业生产中用途很广泛。
(1) 已知:某些反应的热化学方程式如下:
2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g) ΔH=+90.4kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-556.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1
请写出用CO除去空气中SO2,生成S(g)及CO2热化学方程式
(2) 某燃料电池以CO为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态的K2CO3为电解质,请写出该燃料电池正极的电极反应式 ;
(3)在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);△H=-dJ·mol-1(d>0)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:
实验 | 甲 | 乙 | 丙 |
初始投料 | 2 molH2、1 molCO | 1 mol CH3OH | 4 molH2、2 molCO |
平衡时n(CH3OH ) | 0.5mol | n2 | n3 |
反应的能量变化 | 放出Q1kJ | 吸收Q2kJ | 放出Q3kJ |
体系的压强 | P1 | P2 | P3 |
反应物的转化率 | α1 | α2 | α3 |
①该温度下此反应的平衡常数K为 。
②三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是 (填序号)。
A.α1+α2=1 B.Q1+Q2=d
C.α3<α1 D.P3>2P1=2P2
E.n2<n3<1.0mol F.Q3<2Q1
③在其他条件不变的情况下,将甲容器的体系体积压缩到1L,若在第8min达到新的平衡,从开始到新平衡时H2的转化率为65.5%,请在下图中画出第5min 到新平衡时CH3OH的物质的量浓度的变化曲线。
(4)实验室常用甲酸(一元酸)来制备CO。已知25℃时,0.l mol/L甲酸( HCOOH)溶液和0.l mo1/L乙酸溶液的pH分别为2.3和2.9。现有相同物质的量浓度的下列四种溶液:①HCOONa溶液 ②CH3COONa溶液③Na2CO3④NaHCO3溶液,其pH由大到小的顺序是 ____(填写溶液序号)。关于0.l mo1/L HCOOH溶液和0.l mo1/LHCOONa等体积混合后的溶液描述正确的是 ____。
a.c(HCOOˉ)>c(HCOOH)>c(Na+)>c(H+)
b.c(HCOOˉ)+c(HCOOH)= 0.2 mo1/L
c.c(HCOOˉ)+2c(OHˉ)=c(HCOOH)+2c(H+)
d.c(HCOOˉ) >c(Na+)>c(H+)>c(OHˉ)
化学上常用燃烧法确定有机物组成,这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。有机物M(分子式:CxHySz)是隐形飞机上吸波材料的主要成分。
M充分燃烧的产物为三种氧化物,写出化学方程式:_______ _______。
Ⅰ定性实验:
某化学兴趣小组为验证M组成元素进行了下列实验:将少量样品放入燃烧管A中,通入一定量O2,用电炉加热使其燃烧,所需装置如图所示(夹持仪器的装置已略去)。
(1)该实验装置连接顺序为____________________。(上述每一组仪器只能使用一次)
(2)D中盛放的试剂是________
(3)能证明有机物含碳元素的现象是_________________________________________。
(4)燃烧管中放入CuO的作用是________________________________。
(5)指出上述中错误的装置:__________________________________________________。
Ⅱ定量实验:
(1)若测产生CO2气体体积,采用如图所示装置,实验结束后①调整量筒内外液面高度使之相同;②冷却至室温;③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是:________(请填写步骤代号)。
(2)若测产生CO2气体质量,采用沉淀法。下列沉淀剂最好的是
a.0.1mol/LCaCl2溶液 b.0.1mol/L Ca(OH)2溶液
c.0.1mol/L Ba(NO3)2 溶液 d.0.1mol/L Ba(OH)2溶液
蛇纹石是一种富镁硅酸盐矿物的总称,因其颜色青绿相间酷似蛇皮而得名。蛇纹石可以看作由MgO、FeO和Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。工业上由蛇纹石制取碱式碳酸镁产品的流程如下:
(1)蛇纹石加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2+、Al3+外,还含有的金属离子是________。
(2)向Ⅰ中加入H2O2的作用是 ,有关离子方程式 ,加入Ca(OH)2时, 需要控制溶液pH在7~8之间(有关氢氧化物沉淀的pH见下表)。
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
开始沉淀pH | 1.5 | 3.3 | 9.4 |
若pH>8可能导致的后果 。
(3)沉淀物A可作为提取红色颜料的原料,若向沉淀物A中加入 溶液,然后过滤、洗涤、 _________(填写实验操作名称),即可获得红色颜料,实现废物的综合利用。
(4)若产品的化学式用aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O表示,现称取18.2 g产品并使之完全分解,收集到3.36L CO2(标准状况下)和8.0 g MgO,通过计算确定产品的化学式中:a=________,b=________,c=________。