G是一种新型香料的主要成分之一,其结构中含有三个六元环。G的合成路线如下(部分产物和部分反应条件略去):
已知:①;
②B中核磁共振氢谱图显示分子中有6种不同环境的氢原子;
③D和F是同系物。
请回答下列问题:
(1)(CH3)2C=CH2的系统命名法名称为 。
(2)A→B反应过程中涉及的反应类型依次为 、 。
(3)D分子中含有的含氧官能团名称是 ,G的结构简式为 。
(4)生成E的化学方程式为 。
(5)同时满足下列条件:①与FeCl3溶液发生显色反应;②苯环上有两个取代基、含C=O的F的同分异构体有 种(不包括立体异构);其中核磁共振氢谱为4组峰、能水解的所有物质的结构简式为 。
(6)模仿由苯乙烯合成F的方法,写出由丙烯制取α-羟基丙酸()的合成线路: 。
四川含有丰富的矿产资源,钒矿、硫铁矿、铜矿等七种矿产储量位居全国前列。回答下列问题:
(1)钒在元素周期表中的位置为 ,V3+的价电子排布图为 。
(2)钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示,其晶体的化学式为
(3)V2O5常用作SO2 转化为SO3的催化剂。SO2 分子中键角 120°(填“>”、“<”或“=”); SO3的三聚体环状结构如图2所示,该结构中S—O键长有两类,一类键长约140pm,另一类键长约为160pm,较短的键为 (填图2中字母),该分子中含有 个σ键。
(4)V2O5 溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4),该盐阴离子的立体构型为 ,例举与VO43-空间构型相同的一种阳离子和一种阴离子 (填化学式);也可以得到偏钒酸钠,其阴离子呈如图3所示的无限链状结构,则偏钒酸钠的化学式为 。
(5)硫能形成很多种含氧酸,如H2SO3、H2SO4。硫的某种含氧酸分子式为H2S2O7,属于二元酸,已知其结构中所有原子都达到稳定结构,且不存在非极性键,试写出其结构式 (配位键须注明)。
(6)利用铜萃取剂M,通过如下反应实现铜离子的富集:
M与W(分子结构如图)相比,M的水溶性小,更利于Cu2+的萃取。M水溶性小的主要原因是
乙二醛(OHC-CHO)是一种重要的精细化工产品。
Ⅰ.工业生产乙二醛
(1)乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法
在Cu(NO3)2催化下,用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛,反应的化学方程式为 。该法具有原料易得、反应条件温和等优点,但也存在比较明显的缺点是 。
(2)乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法
① 已知:OHC-CHO(g)+2H2(g)HOCH2CH2OH(g) ΔH=-78 kJ·mol-1 K1
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1 K2
乙二醇气相氧化反应HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC—CHO(g)+2H2O(g)的ΔH= kJ·mol-1。相同温度下,该反应的化学平衡常数K= (用含K1、K2的代数式表示)。
② 当原料气中氧醇比为1.35时,乙二醛和副产物CO2的产率与反应温度的关系如下图所示。反应温度在450~495℃之间和超过495℃时,乙二醛产率降低的主要原因分别是 、
Ⅱ.乙二醛电解氧化制备乙醛酸(OHC—COOH)的生产装置如下图所示,通电后,阳极产生的Cl2 与乙二醛溶液反应生成乙醛酸。
(3)阴极电极式为
(4)阳极液中盐酸的作用,除了产生氯气外,还有
(5)保持电流强度为a A,电解t min,制得乙醛酸m g,列式表示该装置在本次电解中的电流效率η=
(设:法拉第常数为f C·mol-1;η=)
以某菱锰矿(含MnCO3、SiO2、FeCO3和少量Al2O3等)为原料通过以下方法可获得碳酸锰粗产品。
(已知:Ksp(MnCO3)=2.2×10-11,Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38)
(1)滤渣1中,含铁元素的物质主要是 (填化学式,下同);加NaOH调节溶液的pH约为5,如果pH过大,可能导致滤渣1中 含量减少。
(2)滤液2中,+1价阳离子除了H+外还有 (填离子符号)。
(3)取“沉锰”前溶液a mL于锥形瓶中,加入少量AgNO3溶液(作催化剂)和过量的1.5%(NH4)2S2O8溶液,加热,Mn2+被氧化为MnO,反应一段时间后再煮沸5 min[除去过量的(NH4)2S2O8],冷却至室温。选用适宜的指示剂,用b mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液V mL。
①Mn2+与(NH4)2S2O8反应的还原产物为 (填化学式)。
②“沉锰”前溶液中c(Mn2+)= mol·L-1。
(4)其他条件不变,“沉锰”过程中锰元素回收率与NH4HCO3初始浓度(c0)、反应时间的关系如下图所示。
①NH4HCO3初始浓度越大,锰元素回收率越 (填“高”或“低”),简述原因 。
②若溶液中c(Mn2+)=1.0 mol·L-1,加入等体积1.8 mol·L-1 NH4HCO3溶液进行反应,计算20~40 min内v(Mn2+)= 。
CuCl晶体呈白色,熔点为430℃,沸点为1490℃,见光分解,露置于潮湿空气中易被氧化,难溶于水、稀盐酸、乙醇,易溶于浓盐酸生成H3CuCl4,反应的化学方程式为CuCl(s)+3HCl(aq)H3CuCl4(aq)。
(1)实验室用下图所示装置制取CuCl,反应原理为:
2Cu2++SO2+8Cl-+2H2O===2CuCl43-+SO+4H+
CuCl43-(aq)CuCl(s)+3Cl-(aq)
①装置C的作用是 。
②装置B中反应结束后,取出混合物进行如下图所示操作,得到CuCl晶体。
操作ⅱ的主要目的是
操作ⅳ中宜选用的试剂是 。
③实验室保存新制CuCl晶体的方法是 。
④欲提纯某混有铜粉的CuCl晶体,请简述实验方案: 。
(2)某同学利用如下图所示装置,测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的百分组成。
已知:
i.CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu(CO)Cl·H2O。
ii.保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液能吸收氧气。
①D、F洗气瓶中宜盛放的试剂分别是 、 。
②写出保险粉和KOH的混合溶液吸收O2的离子方程式: 。
某固体混合物可能由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、FeCl2、AlCl3中的两种或多种组成,现对该混合物做如下实验,所得现象和有关数据如图所示(气体体积数据已换算成标准状况下的体积),关于该固体混合物,下列说法正确的是
A.一定含有Al,其质量为4.05g
B.一定不含FeCl2,可能含有MgCl2和AlCl3
C.一定含有MgCl2和FeCl2
D.一定含有(NH4)2SO4和MgCl2,且物质的量相等