[化学——选修5:有机化学基础]
有机化合物J是治疗心脏病药物的一种中间体,分子结构中含有3个六元环。其中一种合成路线如下:
已知:
①A既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应,其核磁共振氢谱显示有4种氢,且峰面积之比为1︰2︰2︰1。②有机物B是一种重要的石油化工产品,其产量可用来衡量国家的石油化工发展水平。
③
回答以下问题:
(1)A中含有的官能团名称是 。
(2)写出有机反应类型B→C ,F→G 。
(3)写出F生成G的化学方程式
(4)写出J的结构简式
(5)E的同分异构体有多种,写出其中一种符合以下要求的E的同分异构体的结构简式
①与FeCl3溶液发生显色反应 ②能发生银镜反应
③苯环上只有两个对位取代基 ④能发生水解反应
[化学——选修3:物质结构与性质]
决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。
(1)+3价Cr的配合物K[Cr(C2O4)2(H2O)2]中,配体是___________,与C2O42-互为等电子体的分子是(填化学式)_______________。
(2)CaO晶胞如图所示,与每一个钙离子距离最近并且距离相等的钙离子有_________个 ;CaO晶体和NaCl晶体的晶格能分别为:CaO:3401 kJ/mol、NaCl:786 kJ/mol。 导致两者晶格能差异的主要原因__________________。
(3)Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应:Fe(CO)5(s)=Fe(s)+5CO(g)反应过程中,断裂的化学键类型是__________,则形成的化学键类型是 。
(4)从不同角度观察MoS2的晶体结构见图。已知:Mo位于第五周 期VIB族。
①下列说法正确的是__________
A.晶体硅中硅原子的轨道杂化类型为sp2
B.电负性:C<S
C.晶体硅和C60比较,熔点较高的是C60
D.Mo元素基态原子的价电子排布式为4d55s1
E.MoS2的晶体中每个Mo原子周围距离最近的S原子数目为4
F.MoS2的晶体中Mo-S之间的化学键为极性键、配位键、范德华力
②根据MoS2的晶体结构回答:MoS2纳米粒子具有优异的润滑性能,其原因是_____________ .
[化学——选修2:化学与技术] (10分)
海水资源丰富,海水中主要含有等离子。合理利用海水资源和保护环境是我国可持续发展的重要保证。
Ⅰ.火力发电燃煤排放的会造成一系列环境和生态问题。利用海水脱硫是一种有效的方法,其工艺流程如下图所示:
(1)天然海水的pH≈8,呈弱碱性。用离子方程式解释原因 。
(2)天然海水吸收了含硫烟气后,要用进行氧化处理,氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放,该操作的主要目的是___________________。
Ⅱ.重金属离子对河流及海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH=2.O,≈1g·mL-1)中含有等重金属离子,其浓度各约为0.01mol·L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子,查找有关数据如下:
难溶电解质 | ||||||
8.3×10-17 | 5.6×10-8 | 6.3×10-50 | 7.1×10-9 | 1.2×10-15 | 3.4×10-28 |
(3)你认为往废水中投入__________(填字母序号),沉淀效果最好。
A. B. C. D.
(4)如果用生石灰处理上述废水,使溶液的pH=8.0,处理后的废水中=__________。
(5)如果用食盐处理其只含的废水,测得处理后废水中的质量分数为0.117﹪。
若环境要求排放标准为低于1.O×lO-8mol·L-1,问该工厂处理后的废水中=__________。已知=1.8×l-10mol2·L2。
甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
I: CH4(g)+H2O(g)=CO(g) + 3H2(g) △H =+206.0 kJ·mol-1
II:CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) △H =-129.0 kJ·mol-1
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为 。
(2)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O ( g )通入容积为10 L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。
①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min,则用H2表示该反应的平均反应速率为 。
②100℃时反应I的平衡常数为 。
(3)在压强为0.1 MPa、温度为300℃条件下,将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇,平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是 (填字母序号)。
A.c ( H2 )减少
B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH 的物质的量增加
D.重新平衡c ( H2 )/ c (CH3OH )减小 E.平衡常数K增大
(4)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+ 做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用图装置模拟上述过程
①写出阳极电极反应式 。
②请写出除去甲醇的离子方程式 。
金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO3-发生氧化还原反应,转化关系如下:
已知:气体D和F反应可生成盐,气体D和A溶液反应生成白色沉淀。
请回答下列问题
(1)A和B两溶液混合产生白色沉淀,产生该沉淀的离子反应方程式为 。
(2)C、E排入大气中会造成大气污染,在催化剂存在下,D可以将C、E转化为无毒的气态单质,该单质的电子式 。
(3)完成并配平下列离子方程式:Al+NO3-+OH-+H2O——__ + 。
(4)Al与NO3-在酸性条件下反应,Al与被还原的NO3-的物质的量之比是 。
铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定
① 按上图组装仪器,检查装置的气密性;
② 将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);
③ 从左端导气管口处不断地缓缓通入H2,待C装置出口处H2验纯后,点燃A处酒精灯;
④ 充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(1)装置C的作用为 。
(2)若将H2换成CO,则还需补充 装置。
(3)测的反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的百分含量为 。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定
(1)步骤④中煮沸的作用是 。
(2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、 。
(3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是 。
a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d.锥形瓶不需要用待测夜润洗
e.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
f.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色,再读数
(4)若滴定过程中消耗0.5000mol·L−1的KI溶液20.00mL,则铁矿石中铁的百分含量为 。
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为 。