(本题共12分)
l,6-己二酸(G)是合成尼龙(一种高分子合成纤维)的主要原料之一,可用含六个碳原子的有机化合物氧化制备。A通过氧化反应制备G的合成路线如下(可能的反应中间物质为B、C、D、E和F)。
完成下列填空:
46.化合物A中含碳87.8%,其余为氢,A的名称为___________________。
47.B到C的反应类型为______________。
48.F的结构简式为______________________________。
49.在上述中间物质中,不同环境氢原子最多的是_________,最少的是_________(填化合物代号)。
50.由G合成尼龙的化学方程式为_________________________________________________
51.写出由A通过两步反应制备1,3-环己二烯的合成路线。
(本题共10分)
化合物A有稳定性好、抗氧化能力强的特点,其结构如
分子中片段X对A的性能起了重要作用,为研究X的结构,将化合物A在一定条件下水解只得到B()和C。经测定确定C的分子式为C7H6O3,C遇FeCl3水溶液显紫色,跟NaHCO3溶液反应有CO2产生。
完成下列填空:
42.化合物B能发生下列哪种类型的反应_________________
A.取代反应 B.加成反应 C.缩聚反应 D.氧化反应
43.化合物C能经下列反应得到G(分子式为C8H6O2,分子内含五元环)。
已知:
化合物C的结构简式为____________________________________。
44.反应F→G的化学方程式为___________________________________________________
45.化合物E有多种同分异构体,1H核磁共振谱图表明,其中某些同分异构体含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢,写出这些同分异构体中任意三种的结构简式是____________________
(本题共12分)
三草酸合铁酸钾(K3[Fe(C2O4)3]·xH2O)是一种光敏材料,110℃时失去全部结晶水。
完成下列填空:
某实验小组为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量,做了如下实验:
(一)铁含量的测定
步骤一:称量5.00g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250mL溶液。
步骤二:取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,加H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液将草酸根恰好全部氧化成CO2,MnO4-同时被还原为Mn2+。向反应后的溶液中加入锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤并洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时溶液仍呈酸性。
步骤三:用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液20.02mL,滴定中MnO4-被还原成Mn2+ 。
重复步骤二和步骤三操作,滴定消耗0.010mol/L KMnO4溶液19.98mL。
37.配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是:称量、_____、冷却、转移、洗涤并转移、_____、摇匀。
38.加入锌粉的目的是__________________。
39.写出步骤三中发生反应的离子方程式_______________________。
40.实验测得该晶体中铁的质量分数为______________。在步骤二中,若滴加的KMnO4溶液的量不够,则测得的铁含量_________。(选填“偏低”、“偏高”或“不变”)
(二)结晶水的测定
将坩埚洗净,烘干至恒重,记录质量;在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体,称量并记录质量;加热至110℃,恒温一段时间,置于空气中冷却,称量并记录质量;计算结晶水含量。
41.请纠正上述实验过程中的两处错误:___________________________________________
(本题共12分)
溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
完成下列填空:
33.在a中加入15 mL苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL 液态溴。向a中滴入几滴溴,有白雾产生,是因为生成了 气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是__________。
34.液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;②滤液依次用10 mL水、8 mL10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是_____________;③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是_____________。
35.经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯,下列操
作中必须的是________(填写字母)。
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
36.在该实验中,a的容积最适合的是 (填写字母)。
A.25 mL B.50 mL C.250 mL D.500 mL
(本题14分)
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为: N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+Q(Q>0)
一种工业合成氨的简易流程图如下:
完成下列填空:
28.天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生。NH4HS的电子式是_______________,写出再生反应的化学方程式:_______________。NH3的沸点高于H2S,是因为NH3分子之间存在着一种比_________力更强的作用力。
29.室温下,0.1 mol/L的氯化铵溶液和0.1 mol/L的硫酸氢铵溶液,酸性更强的是_______,其原因是_______。
已知:H2SO4:Ki2=1.2×10-2 NH3·H2O:Ki=1.8×10-5
30.图甲表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:______(答案用小数表示,保留3位有效数字)。
31.依据温度对合成氨反应的影响,在图乙坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。
32.上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。
简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:________________________________。
(本题10分)
元素的单质及其化合物有着广泛的用途。请根据元素周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题。
完成下列填空:
23.按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是 。
A.原子半径和简单离子半径均减小
B.金属性减弱,非金属性增强
C.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强
D.单质的熔点降低
24.原子最外层电子数与次外层中p亚层电子数相同的元素名称是__________,磷元素原子最外层电子排布的轨道表示式是________________________________。
25.已知:
化合物 | MgO | Al2O3 | MgCl2 | AlCl3 |
类型 | 离子化合物 | 离子化合物 | 离子化合物 | 共价化合物 |
熔点/℃ | 2800 | 2050 | 714 | 191 |
工业制镁时,电解MgCl2而不电解MgO的原因是_______________________________;
制铝时,电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是___________________________________。
26.晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下:
在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量,写出该反应的热化学方程式:___________________________________。
27.KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式: _______________