2015年10月中国药学家屠呦呦因发现青蒿素(一种用于治疗疟疾的药物)而获得诺贝尔生理医学奖。青蒿素(C15H22O5)的结构如图所示。请回答下列问题:
(1)组成青蒿素的三种元素电负性由大到小排序是 ,在基态O原子中,核外存在 对自旋相反的电子。
(2)下列关于青蒿素的说法正确的是 (填序号)。
a.青蒿素中既存在极性键又存在非极性键
b.在青蒿素分子中,所有碳原子均处于同一平面
c.图中数字标识的五个碳原子均只以σ键与其它原子成键
(3)在确定青蒿素结构的过程中,可采用NaBH4作为还原剂,其制备方法为:4NaH + B(OCH3)3 → NaBH4+ 3CH3ONa
① NaH为 晶体,右图是NaH晶胞结构,则NaH晶体的配位数是 ,若晶胞棱长为a则Na原子间最小核间距为 。
② B(OCH3)3 中B采用的杂化类型是 。写出两个与B(OCH3)3 具有相同空间构型的分子或离子 。
③ NaBH4结构如图所示。结构中存在的作用力有 。
MnO2和锌是制造干电池的主要原料。电解法生产MnO2传统的工艺主要流程为:软锰矿加煤还原焙烧;用硫酸浸出焙烧料;浸出液(主要含Mn2+)经净化后再进行电解,MnO2在电解池的阳极析出。90年代后期发明了生产MnO2和锌的新工艺,主要是采用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Al2O3和SiO2杂质)和闪锌矿(主要成分为ZnS,含少量FeS、CuS、CdS杂质)为主要原料,经过除杂后,得到含Zn2+、Mn2+离子的溶液,再通过电解同时获得MnO2和锌。简化流程框图如下(中间产物的固体部分已经略去):
软锰矿、闪锌矿滤液AZn2+、Mn2+、Fe2+、Al3+ZnSO4、MnSO4溶液Zn+MnO2+产品D
已知各种金属离子完全沉淀的pH如下表:
| Zn2+ | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ |
pH | 8.0 | 10.1 | 9.0 | 3.2 | 4.7 |
回答下列问题:
(1)步骤①中,软锰矿、闪锌矿粉与硫酸溶液共热时析出硫的反应为氧化还原反应,例如:MnO2+ZnS+2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S↓+2H2O,请写出MnO2在酸性溶液中分别和CuS和FeS发生反应的化学方程式:______________、_____________。
(2)步骤②加入金属锌是为了回收金属,回收金属的主要成份为___________(用化学符号表示)
(3)步骤③物质C由多种物质组成,其中含有两种固体,其中一种为MnO2,其作用是_______________,另外一种固体物质可为___________。
(4)步骤④中电解过程中MnO2在________极析出,该电极上发生的反应方程式为________________。产品D的化学式为_________,该物质对整个生产的意义是_____________________。
燃煤造成的SO2的大量排放已经给我们的生存环境造成了严重破坏,科学研究发现:一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收。
2CO(g)+SO2(g)2CO2 (g)十S(1) △H
(1)已知:2CO(g)十O2 (g)=2 CO2 (g) △H1=-566 kJ/mol
S(1)+O2(g)= SO2(g) △H2=-296 kJ/mol,
则反应2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(1) △H=__________;
(2)燃煤烟气中硫的回收反应的平衡常数表达式K=__________。在温度和容积不变时,下列说法正确的是__________(填字母序号)。
A.容器内压强不再改变时,反应达到平衡状态
B.平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率加快
C.当n((CO):n(SO2):n(CO2)=2:1:2时,反应达到平衡状态
D.其他条件不变,使用不同催化剂,该反应平衡常数不变
(3)假设在容器中发生上述反应,下列能提高SO2转化率的是________;
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(4)SO2尾气处理的方法之一是将尾气直接通入NaOH溶液中。若将1 mol SO2气体通入1L2 mol/L的NaOH溶液中,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为__________;
醋酸亚铬水合物{[Cr(CH3COO)2]2·2H2O,相对分子质量为376}是一种深红色晶体,不溶于冷水,是常用的氧气吸收剂。实验室中以锌粒、三氯化铬溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物,其装置如图所示,且仪器2中预先加入锌粒。已知二价铬不稳定,极易被氧气氧化,不与锌反应。制备过程中发生的相关反应如下:
Zn(s)+ 2HCl(aq)= ZnCl2(aq)+ H2(g)
2CrCl3(aq)+ Zn(s) = 2CrCl2(aq)+ ZnCl2(aq)
2Cr2+(aq)+ 4CH3COO-(aq)+ 2H2O(l)=[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(s)
请回答下列问题:
(1)仪器1的名称是 。
(2)往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是 (选下面的A、B或C);目的是 。
A.盐酸和三氯化铬溶液同时加入
B.先加三氯化铬溶液一段时间后再加盐酸
C.先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液K
(3)为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合,应关闭阀门 (填“A”或“B”,下同),打开阀门 。
(4)本实验中锌粒要过量,其原因除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与CH3COONa溶液反应外,另一个作用是 。
(5)已知其它反应物足量,实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g,取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1mol/L;实验后得干燥纯净的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 9.4g,则该实验所得产品的产率为 (不考虑溶解的醋酸亚铬水合物)。
(6)铬的离子会污染水,常温下要除去上述实验中多余的Cr2+,最好往废液中通入足量的 ,再加入碱液,调节pH至少为 才能使铬的离子沉淀完全(铬的离子浓度应小于10-5mol/L)。【已知Cr(OH)3的溶度积为6.3×10-31 ,≈4,lg2≈0.3】
硝酸铵钙晶体[5Ca(NO3)2•NH4NO3•10H2O]极易溶于水,是一种绿色的复合肥料。
(1)硝酸铵钙晶体的溶液显酸性,原因是 (用离子方程式表示)。
(2)已知磷酸钙是一种难溶物,常温下,其Ksp=2.0×10-33,≈1.414 。工业上生产硝酸铵钙的方法是以硝酸浸取磷矿石得到的粗硝酸钙(含硝酸钙、磷酸钙及硝酸)为原料制备,其生产流程为:
①在粗硝酸钙浊液中,c(Ca2+)≈0.1 mol/L,则其中c(PO43-)约为____________。
②加入适量的碳酸钙后发生反应的离子方程式为________________。
③硝酸铵是一种易分解的物质,保存和利用时,需控制在较低温度.230~400℃时,它会分解成空气中含量最大的两种气体,其反应的化学方程式为 。
(3)生产硝酸铵钙工厂的废水中常含有硝酸铵,净化方法有反硝化净化法和电解法。
①NO3-在酸性条件下可转化为N2,该反硝化方法可用半反应(同电极反应式)表示 。
②目前常用电解法净化,工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过);
Ⅰ.阳极的电极反应为_________________,
Ⅰ室可回收的产品为_________(填名称).
Ⅱ.Ⅲ室可回收到氨气,请结合方程式和文字解释其原因________________。
下列表示溶液中发生反应的方程式错误的是
A.100 mL 0.1 mol/L的Na2CO3溶液中加入0.01 molCH3COOH:
CO32- + CH3COOH=HCO3- + CH3COO-
B.4 mol/L的NaAlO2溶液和7 mol/L的盐酸等体积均匀混合:
4AlO2- + 7H+ + H2O=3Al(OH)3↓+ Al3+
C.向HCOOK和KOH的混合溶液中加入KMnO4
2KMnO4+HCOOK+KOH=2K2MnO4+CO2↑+H2O
D.在含有Mn2+的溶液中加入HNO3再加入PbO2,则反应体系显紫红色:
5PbO2 + 2Mn2+ + 4H+=5Pb2+ + 2MnO4- + 2H2O