(有机好化学基础,15分)可用来制备抗凝血药,通过下列路线合成:
(1)A与银氨溶液反应有银镜生成,写出该反应的离子方程式 。
(2)B→C的反应类型是______________________________________。
(3)写出D→E的化学方程式: _____________________________________。
(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式:_____________________________。
(5)下列关于G的说法正确的是______________。
a.能与溴单质反应
b.能与金属钠反应
c.1 mol G最多能和3 mol氢气反应
d.分子式是C9H6O3
(6)E的同分异构体很多,除E外符合下列条件的共 种。
①含苯环且能与氯化铁溶液显色,②苯环上有两个取代基,③含酯基。
(7)F分子中有 种不同化学环境的氢原子。
物质结构与性质(15分)下表为元素周期表的一部分。请回答下列问题:
(1)上述元素中,属于s区的是 (填元素符号)。
(2)写出元素⑨的基态原子的价电子排布图 。
(3)元素的第一电离能:③ ④(选填“大于”或“小于”)。
(4)元素③气态氢化物的VSEPR模型为 ;该分子为 分子(选填“极性”或“非极性”)。向硫酸铜溶液中逐滴加入其水溶液,可观察到的现象为 。
(5)元素⑥的单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。
若已知⑥的原子半径为dcm,NA代表阿伏加德罗常数,元素⑥的相对原子质量为M,请回答:晶胞中⑥原子的配位数为 ,该晶体的密度为 (用字母表示)。
(化学与技术,15分)以黄铁矿为原料,采用接触法生产硫酸的流程可简示如图1:
请回答下列问题:
(1)在炉气制造中,生成SO2的化学方程式为 ;
(2)炉气精制的作用是将含SO2的炉气 、 和干燥,如果炉气不经过精制,对SO2催化氧化的影响是 ;
(3)精制炉气(含SO2体积分数为7%、O2为11%、N2为82%)中SO2平衡转化率与温度及压强关系如图2所示.在实际生产中,SO2催化氧化反应的条件选择常压、450℃左右(对应图中A点),而没有选择SO2转化率更高的B或C点对应的反应条件,其原因分别是 ;
(4)在SO2催化氧化设备中设置热交换器的目的是 ,从而充分利用能源。
(15分)亚磷酸(H3PO3)是二元酸,H3PO3溶液存在电离平衡:H3PO3H+ + H2PO3-。亚磷酸与足量NaOH溶液反应,生成水和Na2HPO3。
(1)①写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式 。
②根据亚磷酸(H3PO3)的性质可推测Na2HPO3稀溶液的pH 7(填“>”、 “<” 或“=”)。
③某温度下,0.1000 mol·L-1的H3PO3溶液中c (H+)=2.5×10-2 mol·L-1,除OH—之外其他离子的浓度由大到小的顺序是 ,该温度下H3PO3电离平衡的平衡常数K= 。(H3PO3第二步电离忽略不计,结果保留两位有效数字)
(2)亚磷酸具有强还原性,可使碘水褪色,该反应的化学方程式 。
(3)电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸,装置示意图如下:
说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过。
①阴极的电极反应式为 。
②产品室中生成亚磷酸的离子方程式为 。
(15分)、碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关。
(1)在一恒温、恒容密闭容器中发生反应:Ni (s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),ΔH<0。利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。下列说法正确的是 (填字母编号)。
A.增加Ni的量可提高CO的转化率,Ni的转化率降低
B.缩小容器容积,平衡右移,ΔH减小
C.反应达到平衡后,充入CO再次达到平衡时, CO的体积分数降低
D.当4v正[Ni(CO)4]= v正(CO)时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态
(2)CO与镍反应会造成含镍催化剂的中毒。为防止镍催化剂中毒,工业上常用SO2将CO氧化,二氧化硫转化为单质硫。
已知:CO (g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-Q1 kJ·mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-Q2 kJ·mol-1
则SO2(g)+2CO (g)=S(s)+2CO2(g) ΔH= 。
(3)对于反应:2NO(g)+O22NO2(g),向某容器中充入10mol的NO和10mol的O2,在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(P1、P2)下随温度变化的曲线(如图)。
①比较P1、P2的大小关系:________________。
②700℃时,在压强为P2时,假设容器为1L,则在该条件平衡常数的数值为______(最简分数形式)
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如图所示。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应式为 。若该燃料电池使用一段时间后,共收集到20mol Y,则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为 L。
(13分)过氧化镁(MgO2)易溶于稀酸,溶于酸后产生过氧化氢,在医学上可作为解酸剂等。过氧化镁产品中常会混有少量MgO,实验室可通过多种方案测定样品中过氧化镁的含量。
(1)某研究小组拟用下图装置测定一定质量的样品中过氧化镁的含量。
①实验前需进行的操作是 .稀盐酸中加入少量FeCl3溶液的作用是 。
②用恒压分液漏斗的优点有:使分液漏斗中的溶液顺利滴下; 。
③实验终了时,待恢复至室温,先 ,再平视刻度线读数。
(2)实验室还可通过下列两种方案测定样品中过氧化镁的含量:
方案I:取a g样品,加入足量稀盐酸,充分反应后再加入NaOH溶液至Mg2+沉淀完全,过滤、洗涤后,将滤渣充分灼烧,最终得到b g固体。
方案Ⅱ:称取0.1 g样品置于碘量瓶中,加入15 mL0.6 mol/LKI溶液和足量盐酸,摇匀后在暗处静置5 min,然后用0.1 mol/L Na2S2O3溶液滴定,滴定到终点时共消耗VmL Na2S2O3溶液。(已知:I2+2Na2S2O3= Na2S4O6+2NaI)
①已知常温下Ksp[Mg(OH)2]=l×10-11。为使方案I中Mg2+完全沉淀[即溶液中c(Mg2+)≤l ×10-5mol/L],溶液的pH至少应调至 。方案I中过氧化镁的质量分数为 (用含a、b的表达式表示)。
②方案Ⅱ中滴定前需加入少量 作指示剂;样品中过氧化镁的质量分数为 (用含V的表达式表示)。