氧化石墨烯(结构如图所示)是一种性能优异的新型碳材料。实验室制备氧化石墨烯的一种方法如下:
(1)将浓硫酸“冷却至0℃”可采用的方法是 。
(2) 步骤②采用100目鳞片状的石墨,其主要目的是 ;图示的“搅拌”方式为 。
(3)步骤③④中加NaNO3和KMnO4的作用是 。
(4)步骤⑧H2O2还原剩余的KMnO4反应的离子方程式为 ;检验洗涤已无SO42-的方法是 。
亚硝酸盐与钴(Ⅲ)形成的一种配合物1Co(NH3)5NO2]Cl2的制备流程如下:
(1)Co2+基态核外电子排布式为 。
(2)配合物1Co(NH3)5Cl]Cl2中与Co3+形成配位键的原子为 (填元素符号);配离子 1Co(NH3)5NO2]2+的配体中氮原子的杂化轨道类型为 。
(3)与NO2-互为等电子体的单质分子为 (写化学式)。
(4)H2O2与H2O可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为 。
(5)亚硝酸盐在水体中可转化为强致癌物亚硝胺,亚硝胺NDMA的结构简式如图所示,1molNDMA分子中含有键的数目为 mol。
从含铜废料(如:覆铜板、印刷线路板及铅冰铜等)中提取铜,既可提高资源的利用率又可减少重金属污染。
(1)废覆铜板(Cu和Sn组成)可用CuSO4和H2SO4混合溶液作电解质溶液,直接电解回收精铜,阳极上发生的电极反应为 。
(2)废印刷线路板中的铜常用含盐酸的FeCl3溶液或H2O2-HCl- NaCl混合溶液浸取回收。
①用FeCl3溶液浸取铜时发生反应的离子方程式为 ;若加盐酸不足,反应一段时间后线路板表面有红褐色沉淀,产生红褐色沉淀的原因是 。
②将粉碎后的废印刷线路板放入三口烧瓶中,分别加入由0.3mol·L-1盐酸、0.5mol·L-1NaCl及不同浓度的H2O2组成的混合溶液,在温度、搅拌速率及固液比等均相同时,铜的浸取率随H2O2的浓度和时间的变化如图-1所示。当c(H2O2)= 0 mol·L-1时,也有少量的铜被浸出,其原因是 。
③用H2O2-HCl- NaCl混合溶液浸取时,其浸取过程包括:
(Ⅰ)Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O
(Ⅱ)Cu2++Cu2Cu+
(Ⅲ)Cu++nCl-CuCln(n-1)-
(Ⅳ)2CuCln(n-1)-+2H++H2O2=2Cu2++2H2O+2nCl-
其他条件相同时,增大下列离子浓度可以加速Cu从废电路板中浸出的是 (填序号)。
a.Na+ b.Cu2+ c.Cl- d.OH-
(3)铅冰铜(PbS、Cu2S及FeS的混合物)可用HCl-H2O2混合溶液浸取。
①Cu2S被HCl-H2O2混合溶液浸取得到硫酸铜和氯化铜溶液的化学方程式为 。
②若由H2SO4代替HCl-H2O2中的HCl,其他条件相同,铜的浸取率随硫酸浓度的变化如图-2所示。当H2SO4浓度大于3.1mol·L-1时,硫酸浓度越大,铜的浸取率反而越小,其原因可能是 。
Ca(H2PO2)2(次磷酸钙,一元中强酸H3PO2的钙盐)是一种白色结晶粉末,溶于水(常温时,溶解度16.7g/100g水),其水溶液呈现弱酸性。可用作医药、抗氧化剂以及制备次磷酸钠等。由白磷(P4)与石灰乳制备Ca(H2PO2)2的实验步骤如下:
步骤1.在三口烧瓶中加入白磷和石灰乳,先通入N2,然后在约98°C下充分搅拌1h,同时收集产生的PH3。
步骤2.将反应液静置、过滤。
步骤3.向滤液中通入适量CO2,再过滤。
步骤4.用次磷酸溶液调节步骤3滤液的pH,浓缩、冷却结晶、干燥得次磷酸钙。
(1)步骤1先通入N2的目的是 ;搅拌的目的是 。
(2)步骤1石灰乳与 P4(白磷)发生反应的化学方程式为 ;步骤2过滤所得滤渣成分为 。
(3)步骤3的目的是 。
(4)请补充完整由产品进一步制备NaH2PO2·H2O的实验方案:取产品次磷酸钙加入烧杯中,加适量的水溶解, ,干燥得到NaH2PO2·H2O。(已知:在常压下,加热蒸发次磷酸钠溶液会发生爆炸,100℃时NaH2PO2·H2O的溶解度为667g/100g水)
PbO2及2PbCO3·Pb(OH)2(碱式碳酸铅)均是生产铅酸蓄电池正极的原料。
(1)PbO2可由NaClO氧化Pb(NO3)2溶液得到。
①Pb(NO3)2被氧化为PbO2的离子方程式为 。
②Pb(NO3)2溶液中通入H2S发生Pb2+(aq)+H2S(aq)PbS(s)+2H+(aq),直至平衡,该反应的平衡常数为K= [已知:Ksp(PbS)= 3.55×10-28;H2S电离常数Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15 ]。
(2)制备碱式碳酸铅的实验步骤如下:
①“碳化”时,发生反应的化学方程式为 。
②“洗涤”时,经水洗涤后再用酒精洗涤的目的是 。
(3)为确定2PbCO3·Pb(OH)2(相对式量:775)的热分解过程,进行如下实验:称取一定量(2)实验制得的样品放在热重分析仪中,在氩气流中热分解,测得样品的固体残留率(固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100%)随温度的变化如下图所示。
①A→B过程中,从体系中逸出的分解产物(化合物)为 (填化学式);C→D过程中,从体系中逸出的分解产物(化合物)为 (填化学式)。
②根据图中实验数据,计算并确定E点残留固体的化学式(写出计算过程)。
盐酸赛庚啶是一类抗凝血、抗过敏类新药,其关键中间体H的合成路线如下:
(1)D中含氧官能团名称为 和 。
(2)D→E的反应类型为 。
(3)C还原可得到D,C的分子式为C15H12O3,写出C的结构简式 。
(4)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式 。
①含有两个苯环且能发生银镜反应
②分子中只有4种不同化学环境的氢
(5)请以为原料制备,写出制备的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。