【化学―选修5:有机化学基础】双安妥明()可用于降低血液中的胆固醇,该物质合成线路如下图所示:
已知:I.
II.
III.已知:C的密度是同温同压下H2密度的28倍,且支链有一个甲基;I能发生银镜反应且1molI(C3H4O)能与2molH2发生加成反应;K的结构具有对称性。试回答:
(1) A的结构简式____________,J中所含官能团名称为_____________。
(2) C的名称为____________。
(3) 反应D→E的化学方程式为__________,反应类型是_________。
(4) “H+K→双安妥明”的化学方程式为_______________________________。
(5)与F互为同分异构体,且属于酯的有机物有________种。其中核磁共振氢谱有三个谱峰,峰面积之比为6:1:1的结构简式为_________。
【化学一选修3:物质结构与性质】化学材料的研发和使用,为开发太阳能资源,寻求经济发展的新动力提供有力支撑。请根据你所学知识回答:
(1)太阳能热水器吸热涂层常使用一种以镍或镍合金空心球做吸收剂,则基态镍原子的外围电子排布式____________。
(2)由氧、镍和碳三种元素组成的化合物四碳基镍[Ni(CO)4]为无色挥发性剧毒液体,熔点-25℃,沸点43℃。不溶于水,易溶于乙醇、乙醚、苯、四氯化碳等有机溶剂,四碳基镍的晶体类型是_________,写出一种与配体等电子体的化学式___________________。
(3)三氟化氮在太阳能电池制造中得到广泛应用。它可在铜的催化作用下由F2和过量的NH3反应得到,该反应的化学方程式为3F2+4NH3=NF3+3NH4F,生成物NH4F固体所含化学键类型是_____________。往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。己知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是_____________________。
(4)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐,其主要包括砷化镓、硒化镓、硫化锌薄膜电池等。
①砷和稼的第一电离能关系为:As_____Ga(填“>”、“<”或“=”)
②SeO2分子的空间构型为________。
③硫化锌的晶胞结构如右图所示,锌离子的配位数是______。
己知此晶胞立方体的边长为a pm ,晶体的密度为ρg/cm3,则阿伏加德罗常数可表示为__________mol-1(用含a、ρ的代数式表示)。
【化学一选修2 :化学与技术】
工业上制取硝酸的主要流程图如图1所示,尾气处理流程图如图2所示:
请根据上述流程,结合所学知识回答:
(1)工业合成氨的原料是N2和H2,其中N2以空气为原料制取,方法是____________。H2可用等物质的量的水和天然气为原料在催化剂作用下高温制取,其化学方程式为________________。 在原料气制备过程中混有的CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)来实现。己知1100K时该反应的平衡常数K= 0.64,若要使CO的转化率超过80%,则起始物中c(H2O):c(CO)不低于______________。
(2)在合成氨的设备(合成塔)中,使用热交换器的目的是_________。往吸收塔通入过量空气的原因是______________。
(3)利用石灰乳来除去硝酸工业的尾气(含NO、NO2),既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如图2所示。已知NO和NO2按1:1通入碱液中生成亚硝酸盐。工艺流程2中采用气-液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是_________;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是____________(填化学式)。该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1:1。若n(NO):n(NO2)<1:1,则会导致__________________。
(4)工业上生产硝酸的过程中产生NOx,也可以用NH3在高温下催化还原法消除NOx对空气的污染。写出NH3与NOx反应的化学方程式__________________。
硫化锌(ZnS)是一种重要的化工原料,难溶于水,可由炼锌的废渣锌灰制取,其工艺流程如下图所示。
(1)为提高锌灰的浸取率,可采用的方法是___________(填序号)。
① 研磨 ② 多次浸取 ③ 升高温度 ④ 加压 ⑤ 搅拌
(2)步骤II中加入ZnCO3的作用是________、___________(用离子方程式表示),所得滤渣中的物质是________(写化学式)。
(3)步骤IV还可以回收Na2SO4来制取Na2S及Na2SO4·10H2O。
①等物质的量的Na2SO4和CH4在高温、催化剂条件下可以制取Na2S,化学反应方程式为___________;
②已知Na2SO4·10H2O及Na2SO4的溶解度随温度变化曲线如图所示。从滤液中得到Na2SO4·10H2O晶体的操作方法是______________。
(4)若步骤II加入的ZnCO3为bmol,步骤Ⅲ所得Cd为dmol,最后得到VL、物质的量浓度为cmol/L的Na2SO4溶液。则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为________。
二草酸合铜(II)酸钾{K2[Cu(C2O4)2]·2H2O}制备流程如下:
已知:H2C2O4CO↑+CO2+H2O
(1)制备CuO :向CuSO4溶液中滴入NaOH溶液,加热煮沸、冷却,用如图所示的装置抽滤,然后用蒸馏水洗涤氧化铜。
①抽滤装置中仪器Z接在水龙头上,其作用是:__________。
②用蒸馏水洗涤氧化铜时,证明己洗涤干净的方法是:_________。
(2)制取KHC2O4:将H2C2O4晶体加入蒸馏水中,微热,溶解过程中温度不能太高,原因是________;充分溶解后分数次加入K2CO3,反应生成KHC2O4。将滤纸上的CuO充分转移到热的KHC2O4溶液中,以下操作方案中合理的是_______(填序号)。
A.剪碎滤纸,加入到热的KHC2O4溶液中,待充分反应后趁热过滤
B.用稀硫酸溶解滤纸上的氧化铜,然后将溶液转入热的KHC2O4溶液中
C.用氢氧化钾溶液溶解滤纸上的氧化铜,然后转入热的KHC2O4溶液中
D.在空气中灼烧滤纸,将剩余的固体转入热的KHC2O4溶液中
(3)将CuO与KHC2O4混合液在50℃ 水浴中加热至反应充分,发生反应的化学方程式为_______。
(4)二草酸合铜(II)酸钾晶体的制备也可以用CuSO4晶体和K2C2O4溶液反应得到,从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体的实验步骤为:加入适量乙醇、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干澡。
①加入适量乙醇的优点有;
a.缩短加热的时间,降低能耗;B.______________。
②在蒸发浓缩的初始阶段为了将乙醇回收,采用了蒸馏操作,下列装置中仪器选择及安装都正确的是_____(填序号)。
研究发现,火力发电厂释放出的尾气是造成雾霾的主要原因之一,CO是其主要成分之一。为减少对环境造成的影响,发电厂试图采用以下方法将CO进行合理利用,以获得重要工业产品。
(1)CO与Cl2在催化剂的作用下合成光气(COCl2)。某温度下,向2L的密闭容器中投入一定量的CO和Cl2,在催化剂的作用下发生反应:CO(g)+ Cl2(g) COCl2(g) △H=-108kJ/mol,反应过程中测定的部分数据如下表:
t/min | n(CO)/mol | n(Cl2)/mol |
0 | 1.2 | 0.6 |
1 | 0.9 |
|
2 |
| 0.2 |
4 | 0.8 |
|
① 反应0~2min内的平均速率v(COCl2)=__________mol/(L·min)。
② 在2~4min间v(Cl2)正_______v(Cl2)逆(填“>”、“=”或“<”),该温度下K =_____。
(2)在恒温恒容条件下关于反应CO(g)+Cl2(g)CO Cl2(g),下列说法中正确的是_____(填序号)。
A.增大压强能使该反应速率加快,是因为增加了活化分子的百分数
B.使用合适的催化剂可以增大反应体系中COCl2(g)的体积分数
C.若改变某个反应条件,反应体系中COCl2(g)的含量不一定增大
D.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当K 值不变时,说明反应已经达到平衡
(3)用CO与H2在高温下合成C5H12(汽油的一种成分)。己知5CO(g)+11H2(g)C5H12(g)+5H2O(g) △H<0,若X、L分别代表温度或压强,图(l)表示L一定时,CO的转化率随X的变化关系,则X代表的物理量是________,判断理由是________。
(4)工业上用CO通过电解法制备CH4,电解池的工作原理如图(2)所示,其阳极的电极反应式为______;若每生成1molCH4,理论上需要消耗CO的物质的量为________mol。