[化学—有机化学基础〕(13分)尼泊金甲醋和香兰素在食品、化妆品行业有广泛用途。它们的结构简式如下:
(1)尼泊金甲醋中显酸性的官能团是 (填名称)。
(2)下列说法中,正确的是 (填标号)。
A.尼泊金甲醋和香兰素分子式都是C8H803
B.尼泊金甲醋和香兰素都能发生水解反应
C.1 mol尼泊金甲醋或香兰素均能与4mol H2发生加成反应
D.利用银氨溶液可以鉴别尼泊金甲酷和香兰素
(3)大茴香酸与香兰素互为同分异构体,它是一种羧酸,且具备以下3个特点。大茴香酸
的结构简式为 。
a.分子中含有甲基 b.遇FeC13溶液不显紫色 c.苯环上的一氯代物只有两种
(4)以丁香油酚为原料,通过下列路线合成香兰素。
(注:分离方法和其他产物已经略去;乙酸酐的结构简式为)
①由合成丁香油酚的反应类型为 。
②步骤II中,反应的化学方程式为 。
③W的结构简式为 。
[化学—物质结构与性质〕(13分)硅、锗、磷化锢、氮化镓、聚丙烯睛都是半导体材料。
(1)基态锗(Ge)原子的核外电子排布式为 。
(2)聚丙烯睛由丙烯睛(CH2=CH-CN)聚合而成。丙烯睛分子中所有原子都在同一平面上,则丙烯睛分子中,碳原子的杂化轨道类型有 ,的个数比为 。
(3)(CH3)3Ga、(CH3CH2)3Ga是制取氮化稼的常见镓源,常温常压下均为无色透明的液体。下列说法正确的是 (填标号)。
A.(CH3)3Ga晶体属于分子晶体
B.(CH3)3Ga中所含化学键都是极性键
C.(CH3CH2)3Ga晶体中含有氢键
D.(CH3CH2)3Ga中所有原子都达到稀有气体的稳定结构
(4)氮化稼(GaN)的晶体结构如左下图所示。该晶体中 (填“有”或“无”)配位键存在,判断的依据是
(5)上图表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势,其中表示磷的曲线是 (填标号)。
(16分)某化学兴趣小组进行有关电解食盐水的探究实验,电解装置如右图所示。
实验一:电解饱和食盐水。
(1)简述配制饱和食盐水的操作:
(2)电解饱和食盐水的离子方程式为
实验二:电解不饱和食盐水及产物分析。
相同条件下,电解1 mol·L一1NaCl溶液并收集两极产生的气体。在X处收集到V1mL气体,同时,在Y处收集到V2mL气体,停止电解。结果发现V2<V1,且与电解饱和食盐水相比,Y处收集到的气体颜色明显较浅。经讨论分析,导致上述现象的原因有:
i.有部分C12溶解于NaCl溶液中;ii.有02生成。
(3)设计实验证明有部分C12溶解于NaCl溶液中。实验方案为 。
(4)证明有O2生成并测定O2的体积。
按如图所示装置进行实验。通过注射器缓缓地将在Y处收集到的V2mL气体全部推入装置A(盛有足量试剂)中,最终,量气管中收集到V3mL气体(设均在相同条件下测得)。
①装置A的作用是 。
②本实验中,观察到 的现象,说明石墨电极上有02生成。
③实验中是否需要预先除净装置中的空气? (填“是”或“否”)。
(5)实验二中,在石墨电极上生成Cl2的总体积为 mL(用代数式表示)。
实验反思:
(6)由以上实验推知,欲通过电解食盐水持续地获得较纯净的氯气,电解时应控制的条件:
① ;② 。要进一步证明该推论,还需进行电解不同浓度食盐水的平行实验。
(15分)软锰矿(主要成分为Mn02)可用于制备锰及其化合物。
(1)早期冶炼金属锰的一种方法是先缎烧软锰矿生成Mn304,再利用铝热反应原理由Mn3O4
制备锰。该铝热反应的化学方程式为
(2)现代冶炼金属锰的一种工艺流程如下图所示:
①软锰矿还原浸出的反应为:
该反应中,还原剂为 。写出一种能提高还原浸出速率的措施:
②滤液1的pH (填“>”“<”或“=”)MnS04浸出液的pH.
③加入MnF2的目的是除去 (”)。
(3)由MnS04制取MnC03。
往MnS04溶液中加人NH4HC03溶液,析出MnC03沉淀并逸出C02气体,该反应的离子方程式为 ;若往MnS04溶液中加人(NH4)2C03溶液,还会产生Mn(OH) 2,可能的原因有:,
t℃时,该反应的平衡常数K= (填数值)。
(14分)甲、乙、丙三种物质均由短周期元素组成,一定条件下,存在下列转化关系:
甲+乙→丙+H20
(1)若丙为Na2C03,反应的化学方程式为 (任写一个)。
溶液中,所含的离子按物质的量浓度由大到小的顺序排列为 。
(2)若甲是石油裂解气的主要成分之一,乙为O2,且甲分子和乙分子具有相同的电子数。25℃、101 kPa时,1g甲完全燃烧生成CO2气体与液态水,放出50.5 kJ的热量,该反应的热化学方程式为 ;利用该反应设计的燃料电池中,通入甲的电极为电池的 (填“正极”或“负极”)。
(3)若甲、乙是同主族元素的化合物,丙为单质。
①丙所含元素在元素周期表中的位置为
②甲与水相比,热稳定性较强的是 (填化学式)。
往某恒温密闭容器中加入CaCO3,发生反应:
反应达到平衡后,t1时,缩小容器体积,x随时间(t)变化的关系如图所示。x不可能是
A.v逆 B.c(CO2)
C. D.(容器内气体密度)