【化学——选修5:有机化学基础】
以烃A为主要原料,采用以下路线合成药物X、Y和高聚物Z。
已知:(R或R′可以是烃基或H原子)
Ⅱ.反应①、反应②、反应⑤的原子利用率均为100%。
请回答下列问题:
(1)B的名称为__________,X中的含氧官能团名称为__________,反应③的条件为__________,反应③的反应类型是__________。
(2)关于药物Y的说法正确的是()
A.药物Y的分子式为C8H8O4,遇氯化铁溶液可以发生显色反应
B.1mol药物Y与H2、浓溴水中的Br2反应,最多消耗分别为4mol和2mol
C.1mol药物Y与足量的钠反应可以生成33.6L氢气
D.药物Y中⑥、⑦、⑧三处-OH的电离程度由大到小的顺序是⑧>⑥>⑦
(3)写出反应E-F的化学方程式____________________。
(4)写出符合下列条件的E的所有同分异构体的结构简式____________________。
①属于酚类化合物,且是苯的对位二元取代物;②能发生银镜反应和水解反应。
(5)设计一条以CH3CHO及CH3OH为起始原料合成Z的线路(无机试剂及溶剂任选。
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【化学——选修3:物质结构与性质】
A、B、C、D为前四周期元素。A元素的原子价电子排布为ns2np2,B元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,C元素原子的M能层的p能级有3个未成对电子,D元素原子核外的M能层中只有2对成对电子。请回答下列问题:
(1)当n=2时,AB2属于__________分子(填“极性”或“非极性”),分子中有__________个δ键、__________个π键。A6H6分子中A原子的杂化轨道类型是__________杂化。
(2)当n=3时,A与B形成的晶体属于__________晶体。
(3)若A元素的原子价电子排布为3s23p2,A、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是__________(用元素符号表示).
(4)已知某红紫色配合物的组成为CoCl3·5NH3·H2O,该配合物中的中心离子钴离子在基态时的核外电子排布式为____________________。
(5)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示,体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为__________。
计算多元弱酸(HnX)溶液的c(H+)及比较弱酸的相对强弱时,通常只考虑第一步电离。回答下列关于多元弱酸HnX的问题。
(1)若要使HnX溶液中c(H+)/c(HnX)增大,可以采取的措施是__________。
A.升高温度 B.加少量固态HnX C.加少量NaOH溶液 D.加水
(2)用离子方程式解释NanX呈碱性的原因:______________________________。
(3)若HnX为H2C2O4,且某温度下,H2C2O4的K1=5×10-2、K2=5×10-5.则该温度下,0.2mol/L H2C2O4溶液中c(H+)约为__________mol/L。(精确计算,且己知)
(4)已知KHC2O4溶液呈酸性。
①KHC2O4溶液中,各离子浓度由大到小的顺序是____________________。
②在KHC2O4溶液中,各粒子浓度关系正确的是__________。
A.c(C2O42-)<c(H2C2O4)
B.c(OH-)=c(H+)+c(HC2O4-)+2c(H2C2O4)
C.c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O42-)+2c(C2O42-)
D.c(K+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)
近年来各国都在寻找对环境无害而作用快速的消毒剂,其中二氧化氯(ClO2)是目前国际上倍受瞩目的第四代高效、无毒的消毒剂。工业上用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某兴趣小组的学生设计了如下模拟装置来制取、收集ClO2并测定其质量。
查阅资料:ClO2是一种黄红色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,温度过高可能引起爆炸,易溶于水,易与碱液反应。
实验Ⅰ:制取并收集ClO2,如图1装置所示。
(1)装置A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等,请写出该反应的化学方程式__________。
(2)装置A必须添加温度控制装置,其温度要保持在60~80℃之间,控制温度的目的是__________。装置B也必须添加温度控制装置,应该是__________(填“冰水浴”或“沸水浴”或“60℃的热水浴”)装置。
实验Ⅱ:测定ClO2质量,如图2装置所示。过程如下:
在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用100mL水溶解后,再加3mL硫酸溶液;按照图2组装好仪器;在玻璃液封管中加入水,浸没导管口;将生成的ClO2气体由导管通入锥形瓶的溶液中充分吸收后,把玻璃液封管中的水封液倒入锥形瓶中,再向锥形瓶中加入几滴淀粉溶液:用cmol/L硫代硫酸钠标准液滴定锥形瓶中的液体,共用去VmL硫代硫酸钠溶液(己知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
(3)装置中玻璃液封管的作用是____________________。
(4)滴定终点的现象是____________________。
(5)测得通入ClO2的质量m(ClO2)=__________g(用整理过的含c、V的代数式表示)。
如下图所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,丁中X极附近的颜色逐渐变浅,Y极附近的颜色逐渐变深。请回答:
(1)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为__________。
(2)现用丙装置给铜件镀银,当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500mL),丙中镀件上析出银的质量为__________。
(3)Fe(OH)3胶体的制备有严格的要求,小明想向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液来制备Fe(OH)3胶体,结果很快就生成了红褐色的沉淀。他测得溶液的pH=5,则此时溶液中c(Fe3+)=__________mol/L。(己知Ksp[Fe(OH)3]=1×10-36)。
(4)若用甲烷燃料电池(电解质溶液为2L2mol/LKOH溶液)提供电源,持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷的体积VL。当消耗CH4的体积在44.8<V≤89.6时,此时电源中B极发生的电极反应为:__________。
甲醇可以补充和部分替代石油燃料,缓解能源紧张。利用CO可以合成甲醇。
(1)已知:CO(g)+O(g)=CO2(g) △H1=-283.0kJ·mol-1
H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H2=-285.8kJ·mol-1
CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H3=-764.5kJ·mol-1
则CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=__________kJ·mol-1
(2)甲图是反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时间的变化情况。从反应开始到达平衡,用H2表示平均反应速率v(H2)=____________________。
(3)一定条件下,在容积为VL的密闭容器中充入amolCO与2amolH2合成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如乙图所示。
①P1__________P2(填“>”、“<”或“=”)
②该甲醇合成反应在A点的平衡常数K=__________(用a和V表示)
③下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是__________。(填写相应字母)
A.使用高效催化剂B.降低反应温度
C.增大体系压强D.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来
E.向体系中再充入amolCO与2amolH2