[化学——选修5:有机化学基础]
碘海醇为非离子型造影剂,适用于有造影剂反应的高危因素的病人。下面是以化合物A为原料合成碘海醇的路线:
其中R-为-CH2CH(OH)CH2OH
请回答以下问题:
(1)物质D中含有的官能团为________。
(2)A是苯的同系物,相对分子量为106,则A的结构简式是 。
(3)写出A的侧链与氯气发生一氯取代的条件_____________。
(4)反应②的化学方程式______________。
(5)反应①→⑤中,属于氧化反应的是_____________(填序号)。
(6)写出能同时满足下列条件的D的两种同分异构体的结构简式:_________。
Ⅰ.苯环上有3个取代基,苯环上的一卤代物有2种;
Ⅱ.能发生银镜反应,水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;
Ⅲ.含有1个α-氨基酸的结构(例如:CH3CH(NH2)COOH属于α-氨基酸)
请写出以 和(CH3CO)2O为原料制备染料中间体 的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例:
已知:① RNH2+(CH3CO)2O→CH3CONHR+CH3COOH
② CH3CONHR+NaOH→RNH2+CH3COONa;
③ 呈弱碱性,易被氧化。的合成路线流程___________________________。
[化学——选修3:物质结构与性质]
X、Y、Z、W、Q为前四周期的五种元素,且原子序数依次增大。已知X、Y、Z、W均为非金属元素,XW2分子与Y3-为等电子体,元素W和元素Z为同族元素,Q的最外层电子数为2,次外层电子数等于Y和W2 -最外层电子数之和,根据以上信息回答下列问题:
(1)上述五种元素中电负性最大的是___(填元素符号,下同),Y的第一电离能大于Z的第一电离能原因___________________________________。
(2)XW2的电子式为______________。
(3)Q的价电子排布式为_____________,Y3-的分子构型为______________。
(4)下列关于WZ2结构的说法正确的是___________(填序号)。
a.WZ2为直线形非极性分子 b.WZ2为直线形极性分子
c.WZ2中W为sp3杂化 d.WZ2中W为sp2杂化
(5) W有两种常见的含氧酸,较高价的酸性比较低价的______,理由______________。
(6)α-QW的晶胞是立方体,用X射线衍射法测得该晶体晶胞边长=520.0pm,26℃测得该晶体的密度为4.1g/cm3,请列式计算一个晶胞中含有的Q、W离子数。(5.23≈140.6)
[化学——选修2:化学与技术]
软锰矿(主要成分为MnO2)可用于制备锰及其化合物。
(1)早期冶炼金属锰的一种方法是先煅烧软锰矿生成Mn3O4,再利用铝热反应原理制得锰,该铝热反应的化学方程式为_______________。
(2)现代冶炼金属锰的一种工艺流程如下图所示:
下表为t℃时,有关物质的pKsp(注:pKsp =-lgKsp)。
物质 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | Ca(OH)2 | Mn(OH)2 | CuS | CaS | MnS | MnCO3 |
pKsp | 37.4 | 19.32 | 5.26 | 12.7 | 35.2 | 5.86 | 12.6 | 10.7 |
软锰矿还原浸出的反应为:12MnO2+C6H12O6+12H2SO4 12MnSO4+6CO2↑+18H2O
①该反应中,还原剂为_______。写出一种能提高还原浸出速率的措施:_______。
②滤液1的pH_______(填“大于”、“小于”或“等于”)MnSO4浸出液的pH。
③加入MnF2的主要目的是除去 (填Ca2+、Fe3+或Cu2+)。
(3)由MnSO4制取MnCO3:往MnSO4溶液中加入过量NH4HCO3溶液,该反应的离子方程式为____________;若往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液,还会产生Mn(OH)2,可能的原因是:MnCO3(s)+2OH-(aq)Mn(OH)2(s)+CO32-(aq),t ℃时,计算该反应的平衡常数K= (填数值)。
、近年来,我国的雾霾问题引起政府和群众的高度关切,一般认为细颗粒物(即PM2.5,指直径小于或等于2.5微米的颗粒物)的指标与雾霾天气密切相关。与此同时,光化学烟雾也开始抬头,它是由非甲烷烃和NOx的排放引起的,严重时天空会出现彩色云雾,属于一种重污染现象。臭氧浓度升高是光化学烟雾形成的标志。请回答下列相关问题:
(1)以下可能引起细颗粒物指标变高的是 (填序号)。
a.燃煤取暖 b.大型交通设备 c.生活污水 d.火山喷发 e.局部战争 f.采矿业
(2)下图是某地光化学烟雾的日变化曲线:据图所示,
上午8:00,非甲烷烃和NO出现峰值。 随后NO2约于10:00达峰值,其主要反应的方程式可能为 。8:00起,O3开始积累,并于13:00达峰值,O3积累与下列过程有关: O+O2 →O3,该反应物中游离的氧原子主要是由反应: 产生的。O3又使10:00前NO2的含量急剧增加,其化学方程式为 。你认为该地光化学烟雾较严重的时间最可能为 (填序号)。
a.8:00 b.10:00 c.15:00 d.20:00
(3)若25℃、101kPa下,气体的摩尔体积为24.5L/mol,此条件下向容器中充入一定量N2O4,当NO2 与N2O4的平衡混合物密度为3.18 g/L时,混合气体的平均摩尔质量为 ,N2O4的分解率(即转化率)为 。(计算结果均保留三位有效数字)。
(4)NO、NO2、NH4+及NO2-等被称为活性氮物质,超量排放会引起环境问题。NH4+与NO2-可发生下列反应:NH4+(aq)+NO2-(aq) N2(g)+2H2O(l)可加快该反应的措施为 。该反应的反应速率方程为ν = k·c(NH4+)x·c(NO2-)y,其中k为速率常数,在一定温度下,进行下列实验:
实验序号 | c(NH4+)/mol·L-1 | c(NO2-)/mol·L-1 | ν/ mol·L-1·s-1 |
1 | 0.0100 | 0.200 | 5.4×10-7 |
2 | 0.0200 | 0.200 | 1.08×10-6 |
3 | 0.200 | 0.040 | 2.16×10-6 |
4 | 0.200 | 0.060 | 3.24×10-6 |
据表知,将溶液稀释至原体积的2倍,反应速度将变为原来的 。
纳米ZnO在催化、医药及橡胶等新材料方面有广阔的应用前景,下面是制备纳米ZnO的相关工艺流程,试回答有关问题:
已知:Ksp[Zn(OH)2]=4.5×10-17,且Zn(OH)2具有两性。
(1) 试剂A是_____,试剂B是______,步骤I生成BaSO4的离子方程式是 。
(2)步骤II中,pH应调节至 (填序号)。
a.3~5 b.5 c.8~9 d.12~14
(3)步骤II中“回流”时必须用到下列仪器中的 (填序号)。
a.分液漏斗 b.温度计 c.空气冷凝管 d.球形冷凝管
(4)已知,在实验室中用200 mL 0.25 mol/L ZnSO4溶液与50 mL 8mol/L的试剂A反应,则加入固体试剂B的质量为 (计算结果保留小数点后一位)。
(5)步骤II在加热回流的同时,要蒸出 (填物质名称),该物质可循环使用。
(6)纳米ZnO也可以用以下流程制备(其中反应②生成了两种碳的化合物)。
书写相关的化学方程式① ,② 。
一定条件下,向可变容积的密闭容器中通入N2和H2,发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0达到平衡后,容器的体积为4L,试回答下列问题:
(1)该条件下,反应的平衡常数表达式K = ,若降低温度,K值将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)达到平衡后,若其它条件不变,把容器体积缩小一半,平衡将___(填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”)移动,平衡常数K将 (填“增大”“减小”或“不变”),理由是___________________________。
(3) 达到平衡后,在恒压条件下,向容器中通入氦气(He),氮气的转化率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在三个相同的容器中各充入1 molN2和3molH2,在不同条件下分别达到平衡,氨的体积分数ω随时间变化如图。下列说法正确的是 (填序号)。
a.图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且P2>P1
b.图Ⅱ可能是同温同压下催化剂对反应的影响,且催化性能1>2
c.图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2
(5)常压下,把H2和用He稀释的N2分别通入一个570℃的电解池装置(下图),H2和N2便可在电极上合成氨,装置中的电解质(图中黑细点处)能传导H+,则阴极的电极反应式为___________。