化学与生活、社会密切相关,下列说法正确的是
A.SO2和NO2都是有用的化工原料,因此目前都是将汽车尾气中的氮氧化合物收集后制备硝酸以防止污染空气
B.由于HClO具有漂白性,因此工业上常用Cl2的水溶液来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫
C.高锰酸钾溶液、酒精、双氧水都能杀菌消毒,消毒原理相同,都利用了强氧化性
D.金属钠通常被保存在煤油中,以隔绝空气
CaC2可用于固氮:CaC2+N2CaCN2+C,CaCN2(氰氨化钙)和水反应可生成NH3。
(1)写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式: 。
(2)C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是 。
(3)NH3中N原子的杂化方式为 ;根据价层电子对互斥理论推测CO32-的空间构型为 。
(4)CaCN2中阴离子为CN22-,与CN22-互为等电子体的分子有 (填写一种化学式即可);写出CaCN2水解反应的化学方程式
氮的重要化合物如氨(NH3)、肼(N2H4)、三氟化氮(NF3)等,在生产、生活中具有重要作用。
(1) 利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染,相关热化学方程式如下:
H2O(l)=H2O(g) △H1=44.0 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2=229.3 kJ·mol-1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H3=-906.5 kJ·mol-1
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l) △H4
则△H4= kJ·mol-1。
(2) 使用NaBH4为诱导剂,可使Co2+与肼在碱性条件下发生反应,制得高纯度纳米钴,该过程不产生有毒气体。
① 写出该反应的离子方程式: 。
② 在纳米钴的催化作用下,肼可分解生成两种气体,其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如下图1所示,则N2H4发生分解反应的化学方程式为: ;为抑制肼的分解,可采取的合理措施有 (任写一种)。
图1 图2
(3) 在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂,工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3,其电解原理如上图2所示。
① 氮化硅的化学式为 。
② a电极为电解池的 (填“阴”或“阳”)极,写出该电极的电极反应式: ;电解过程中还会生成少量氧化性极强的气体单质,该气体的分子式是 。
高纯度的绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药。下面是以商品级纯度铁屑(含少量锡等杂质)生产绿矾的一种方法:
已知:在H2S饱和溶液中,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)检验所得绿矾晶体中是否含有Fe3+的实验操作是___________________________。
(2)操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是_______________________;
通入硫化氢至饱和的目的是:①除去操作I所得溶液中含有的Sn2+等杂质离子;
②除去Fe3+,反应的离子方程式为___________________________。
(3)操作IV的顺序依次为:___________、降温结晶。
(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·L—1 KMnO4溶液滴定至终点,反应为:
5Fe2++MnO4—+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为______________________。
化合物KaFeb(C2O4)c·dH2O(其中铁为正三价)是重要的光化学试剂。通过下述实验确定该晶体的组成。
步骤a:称取该样品4.91g溶于水中配成250mL溶液,取出25mL溶液,向其中加入过量的NaOH溶液,将沉淀过滤,洗涤,高温灼烧至质量不再改变,称量其固体的质量为0.08g。
步骤b:另取出25mL溶液,加入适量稀H2SO4溶液,用0.050 mol·L-1KMnO4溶液滴定,到达滴定终点时,消耗KMnO4溶液24.00mL。
已知: KMnO4+ H2C2O4+ H2SO4= MnSO4+ K2SO4+ CO2+ H2O
(1) 配平上述反应方程式
(2) 草酸为二元弱酸,其一级电离的方程式为 。
(3)滴定终点观察到的现象为 。
(4)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。
苯佐卡因可用于粘膜溃疡、创面等的镇痛,是一种常用的局部麻醉剂,其合成路线如下图所示:
已知:① 当苯环上连有甲基时,再引入的其他基团主要进入甲基的邻位或对位;当苯环上连有羧基时,再引入的其他基团主要进入羧基的间位。
请回答下列问题:
(1)上述合成路线中属于取代反应的是 。(填代号)。
化合物C中含有的含氧官能团的名称为 。
(2)合成路线中反应①的化学方程式为 。
(3)下列关于上述合成路线的说法中正确的是 。(填字母)
a.反应①除主要生成物质A外,还可能生成、等
b.步骤①和②可以互换
c.反应③是还原反应
(4)苯佐卡因有多种同分异构体,请写出其中任意一种满足下列条件的同分异构体的结构简式: 。
①有两个对位取代基;②-NH2直接连在苯环上;③分子结构中含有酯基。
(5)化合物有较好的阻燃性,请写出以甲苯为主要原料制备该阻燃剂的合成路线流程图。提示:①合成过程中无机试剂任选;②合成路线流程图示例如下: