[化学—选修5:有机化学基础]
甲基丁炔醇(简写为MB),用作医药和香料中间体,酸蚀抑制剂、镀镍或镀铜的上光剂等。MB的一种人工合成路线设计如下:
已知:①C的溶液中滴加FeCl3溶液后显紫色
②D的核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢
③R2COR2+HC=CR3
回答下列问题:
(1)A氧化时,理论上生成C和D的物质的量之比为 。
(2)B、C的结构简式分别为 、 ,D的官能团名称为 。
(3)B+D→MB的反应类型为 ;用系统命名法,MB的化学名称为 。
(4)B+D→MB的反应时间不宜超过两个小时,否则MB与D发生二次反应使产率降低,MB与D反应的化学方程式为 。
(5)某有机物E和A的芳香烃异构体,E的可能结构共有 种(不考虑立体异构),写出其中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3:1的异构体的结构简式 。
(6)已知:端炔化合物在一定条件下可发生偶联反应,如:
2R-C≡CHR-C≡C-C≡C-R
写出由2-丙醇和乙炔为初始原料(其他有机溶剂、无机试剂任选)合成2,7-二甲基-3,5-辛二炔-2,7-二醇(,医药中间体,材料中间体)的合成路线。
合成路线流程图示例如下:
[化学—选修3:物质结构与性质]
A、B、C、D、E是前四周期原子序数依次增大的五种元素。A元素原子的核外电子等于其电子层数;B元素基态原子有三个能级电子数相同;A和D可形成两种常见液态化合物甲、乙,其原子数之比分别为1:1,2:1;E元素原子的K、L层电子数之和等于其M、N层电子数之和。回答下列问题(涉及元素用相应化学符号表示):
(1)B、C、D三种元素中电负性最大的元素其基态原子的电子排布式为 。
(2)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。在B的基态原子中,核外存在 对自旋相反的电子。
(3)由E和D形成的晶胞如图1所示,晶体中E2+周围等距且最近的E2+有 个;ED的焰色反应为砖红色,许多金属或它们的化合物都可以发生焰色反应,焰色反应的原理是 。E和B可形成的晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图2所示),但该晶体中含有的哑铃形B22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长。晶体中E2+的配位数为_______________;该化合物的化学式为 。
(4)用高能射线照射液态化合物乙时,一个乙分子能释放出一个电子,同时产生一种阳离子。
①释放出来的电子可以被若干乙分子形成的“网”捕获,乙分子间能形成“网”的原因是 。
②由乙分子释放出电子时产生的一种阳离子具有较强的氧化性,试写出该阳离子与SO2的水溶液反应的离子方程式 。
[化学—选修2:化学与技术]
海水占地球总储水量的97.2﹪。若把海水淡化和化工生产结合起来,既能解决淡水资源缺乏的问题,又能充分利用海洋资源。
下图是利用海水资源进行化工生产的部分工艺流程示意图:
(1)该工艺流程示意图中包含了 、 (填化学工业的名称)。
(2)在流程Ⅰ中,欲除去粗盐中含有的Ca2+、Mg2+、SO42+等离子,需将粗盐溶解后,按顺序加入药品进行沉淀、过滤等。加入药品和操作的顺序可以是 (填字母)。
A.Na2CO3、NaOH、 BaCl2、过滤、盐酸
B.NaOH、 BaCl2、 Na2CO3、过滤、盐酸
C.NaOH、 Na2CO3、 BaCl2、过滤、盐酸
D.BaCl2、Na2CO3、 NaOH、 过滤、盐酸
(3)流程Ⅱ中,通电开始后,阳极区产生的气体是 (填化学式),阴极附近溶液pH会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)流程Ⅲ中,通过相应化学反应可以得到NaHCO3晶体。下图为NaCl、NH4Cl、NaHCO3、NH4HCO3的溶解度曲线,其中能表示NaHCO3溶解度曲线的是 ,生成NaHCO3晶体的化学反应方程式是 。
(5)流程Ⅳ中,所得纯碱常含有少量可溶性杂质,常用的提纯方法是 (填名称),通过该法提纯后得到纯净的Na2CO3·10H2O,Na2CO3·10H2O脱水得到无水碳酸钠。
已知:Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH1=+58.73kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH2=+473.63 kJ·mol-1
把脱水过程产生的气态水完全液化释放的热能全部用于生产Na2CO3所需的能耗(不考虑能量损失),若生产1molNa2CO3需要耗能92.36kJ,由此得出:H2O(g)= H2O(l) △H= 。
过氧化钙较稳定,不溶于乙醇,微溶于水,溶于酸,可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。
回答下列问题:
(1)大理石经过溶解、沉淀、过滤、在沉淀、再过滤,得到CaCO3,其目的是 ;过滤需要用到的玻璃仪器主要有漏斗、烧杯和 。
(2)反应①的具体操作作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体。将溶液煮沸,趁热过滤。将溶液煮沸的作用是 。
(3)反应②的化学方程式为 ,该反应需要在冰浴下进行,原因是 。
(4)白色晶体水洗时,判断是否洗净的方法是 ;使用乙醉洗涤的目的是 。
(5)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石锻烧后.直接加人双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品。该法的优点是工艺简单、操作简单.所得产品的缺点是 。
(6)CaO2·8H2O加热脱水的过程中,需不断通入氧气.目的是抑制过氧化钙分解。若通入的氧气中混有二氧化碳,其后果是 ;已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2。下图是实验室测定产品中CaO2含量的装置(夹持装置省略)。
若所取产品质量为ag,测得生成气体的体积为VmL(已换算成标准状况),则产品中CaO2的质量分数为 (用含a、V的式子表示)。
合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义,对农业生产起着重要作用。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1) △H2
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(1) △H3
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H4<0
则△H4= (用含△H1、△H2、△H3的代数式表示)。
(2)在其他条件相同时,分别测定合成氨反应中N2的平衡转化率随压强变化的曲线如下图A、B所示,其中正确的是 (填“A”或“B”),其判断理由是 。
(3)在体积为2L的密闭容器中按物质的量1:3的比例充入N2、H2,进行下列四组合成氨实验:
组别 | 温度 | N2起始量/mol | N2的物质的量/mol | ||||||
5(s) | 10(s) | 15(s) | 20(s) | 25(s) | 30(s) | 35(s) | |||
Ⅰ | T1 | 0.1 | 0.094 | 0.089 | 0.085 | 0.0825 | 0.081 | 0.080 | 0.080 |
Ⅱ | T2 | 0.1 | 0.090 | 0.085 | 0.082 | 0.080 | 0.080 | 0.080 | 0.080 |
Ⅲ | T3 | 0.2 | 0.179 | 0.165 | 0.153 | 0.146 | x | x | x |
Ⅳ | T4 | 0.2 | 0.173 | 0.161 | 0.155 | 0.150 | 0.150 | 0.150 | 0.150 |
①实验Ⅰ前10秒的平均速率v(NH3)= mol·L-1·s-1,T1温度下合成氨反应的平衡常数K= (列出计算式)。
②与实验Ⅰ相比,实验Ⅱ改变了一个条件,该条件可能是 。
③与实验I相比,实验Ⅲ中N2的平衡转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”),平衡常数K (填“增大”、“减小”或“不变”)。
④实验Ⅲ与实验Ⅳ的反应条件温度不同,则T1 (填“大于”、“小于”或“等于”)T2,原因是 。
铜及其化合物在日常生活中应用广泛。某研究性学习小组欲从氯化铁溶液腐蚀印刷电路极后的酸性废液中(含FeCl3、FeCl2含CuCl2)制备氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),设计路线如下:
回答下列问题:
(1)检验酸性废液中含有Fe3+,常用的试剂是 (填化学式);酸性废液中加入足量Cl2,反应的化学方程式为 。
(2)操作1的名称是 ;调节溶液的pH时适宜选用下列试剂中的 ;
A.NaOH溶液 B.Na2CO3 C.氨水 D.CuO
若调节溶液的pH为4时,溶液中残留的Fe3+物质的量浓度为 (已知25℃时,Kap[Fe(OH)3]=4×10-38).
(3)操作2需在氯化氢气流中经过加热浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。在氯化氢气流中进行操作的原因是 (结合离子方程式并简要说明)。
(4)若在溶液2中通入一定量的SO2,加热,则生成CuCl沉淀,该反应的离子方程式为 。
(5)该小组设想以铜棒和石墨棒为电极,以KI溶液为电解液,利用电解来制取碘化亚铜,
已知:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2.若按其设想,铜棒应连接电源的 (填“正”或“负”)极;阴极发生的电极反应式为 。