【选修5:有机化学基础】麻黄素是中枢神经兴奋剂,其合成路线如下图所示。其中A为烃,相对分子质量为92。NHS是一种选择性溴代试剂。
(1)A的结构简式是______________,E中含氧官能团的名称为______________。
(2)反应B→C的反应条件和试剂是______________,⑤的反应类型是______________。
(3)F的结构简式是_________________________。
(4)写出C→D的化学方程式:___________________________。
(5)F的同分异构体中能同时满足下列条件的共有_________种(不含立体异构):
①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体 ②含有苯环。
其中其中核磁共振氢谱显示为5组峰,且峰面积比为3:2:2:2:1的结构简式为_______(任写一种)。
(6)请仿照题中流程图合成路线,设计以乙醛为起始主原料合成强吸水性树脂的合成路线,其它试剂及溶剂任选。
【选修3:物质结构与性质】(15分)A、B、C、D、E、F、G是前四周期(除稀有气体)原子序数依次增大的七种元素,A的原子核外电子只有一种运动状态;B、C的价电子层中未成对电子数都是2;B、C、D同周期;E核外的s、p能级的电子总数相筹;F与E同周期且第一电离能比E小;G的+1价离子(G+)的各层电子全充满。回答下列问题:(相关问题用元素符号表示)
(1)写出E的基态原子的电子排布式______________________。
(2)B与C可形成化合物BC和BC2,BC2属于__________(填“极性”、“非极性”)分子,1 mol BC含有π键为____________mol。
(3)由元素A、C、G组成的离子[G(A2C)4]2+在水溶液中显天蓝色,不考虑空间结构,[G(A2C)4]2+的结构可用示意图表示为__________(配位键用→标出)。
(4)测定A、D形成的化合物的相对分子质量时,实验测定值一般高于理论值的原因是_________________。
(5)由元素A、B、F组成的原子个数比9 : 3 : 1的一种物质,分子中含三个相同的原子团,其结构简式为___________,分子中F原子的杂化方式为__________,该物质遇水爆炸,生成白色沉淀和无色气体,反应的化学方程式为_____________。
(6)G与氮元素形成的某种化合物的晶胞结构如右图,则该化合物的化学式为__________,若晶体密度为a g·cm-3,列式计算G原子与氮原子最近的距离为__________pm(不必计算出数值,阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。某化学实验小组进行如下有关SO2性质的探究活动。
(1)装置A中反应的离子方程式为 。
(2)选用图1以上装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱:
①甲同学认为按照A→C→F→尾气处理顺序连接装置可以证明亚硫酸和次氯酸的酸性强弱,乙同学认为该方案不合理,其理由是 。
②丙同学设计的合理实验方案为:按照A→C →尾气处理(填字母)顺序连接装置。其中装置C的作用是 。证明亚硫酸的酸性强于次氯酸的酸性的实验现象是 。
(3)利用如图2的装置A测残液中SO2的含量。量取10.00 mL残液于圆底烧瓶中,加热使SO2全部蒸出,用20.00 mL 0.1000 mol/L的KMnO4标准溶液吸收。充分反应后,再用0.2000 mol/L的KI溶液滴定过量的KMnO4,消耗KI溶液25.00 mL。
(已知:5SO2+2MnO4-+2H2O==2Mn2++5SO42-+4H+,10I-+2MnO4-+16H+==2Mn2++5I2+8H2O)
①该装置中仪器C的名称为 ,水通入C的进口为_____________。
②残液中SO2的含量为 mol·L-1。
将废旧锌锰电池处理得到含锰混合物,既能减少它对环境的污染,又能实现废电池的资源化利用。
Ⅰ. 回收二氯化锰:将废旧锌锰电池处理,得到含锰混合物,向该混合物加入浓盐酸并加热。
(1)写出MnO(OH)与浓盐酸反应的化学方程式:_________。
Ⅱ. 锰回收新方法:向含锰混合物加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不断搅拌至无气泡为止,其主要反应为:2MnOOH + MnO2 + 2H2C2O4 + 3H2SO4 == 3MnSO4 + 4CO2↑ + 6H2O
(2)与使用浓盐酸回收锰相比,新方法的优点是_________(答1点即可)。
(3)欲以MnSO4溶液为原料制备MnCO3,选用的加料方式___________(填字母),原因是___________。
已知:Ksp(MnCO3)=2.3×10﹣11、Ksp[Mn(OH)2]=2.1×10﹣13
a. 将MnSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
b. 将MnSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c. 将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有MnSO4溶液的反应容器中
d. 以上三种方式都无法得到MnCO3.
Ⅲ. 现以含锰混合物为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如图l所示:
请回答下列问题:
(4)MnxZn1﹣xFe2O4中铁元素化合价为+3,则锰元素的化合价为___________。
(5)活性铁粉除汞时,铁粉的作用是_________(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(6)酸浸时,MnO2与H2SO4、H2O2反应的离子方程式为__________________。
(7)除汞是以氮气为载气吹入滤液中,带出汞蒸气经KMnO4溶液进行吸收而实现的。在恒温下不同pH时,KMnO4溶液对Hg的单位时间去除率及主要产物如图2所示:
①写出pH=10时KMnO4溶液吸收汞蒸气的离子方程式________________。
②在强酸性环境中汞的单位时间去除率高,其原因除氢离子浓度增大使KMnO4溶液的氧化性增强外,还可能是__________________。
近几年来关于氮污染的治理倍受关注。
(1)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化,其催化剂表面物质转化的关系如图1所示,化合物X可借助傅里叶红外光谱图(如图2所示)确定。
图1 图2
①在图示的转化中,被还原的元素是 ,X的化学式为 。
②氮元素在周期表中的位置是 。
(2)SCR技术可使NOx与NH3直接反应,实现无害转化。当NO与NO2的物质的量之比为2:1时,写出发生反应的化学方程式: 。已知NOx与NH3的反应△H<0,为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是 (任写一条)。
(3)利用ClO2 氧化氮氧化物反应过程如下:NONO2N2
反应Ⅰ的化学方程式是2NO + ClO2 + H2O == NO2 + HNO3 + 2HCl,反应Ⅱ的离子方程式是 。
(4)加入过量次氯酸钠可使废水中NH4+ 完全转化为N2,而本身被还原为NaCl。
①写出次氯酸钠的电子式_________________。
②检验废水中是否存在NH4+的方法是 。
③若处理废水产生了0.448 L N2(标准状况),则需消耗浓度为2 mol·L-1的次氯酸钠的体积为 mL。
中国是中草药的发源地,目前中国大约有12000种药用植物。从某中草药提取的的有机物结构如图所示,该有机物的下列说法中不正确的是
A.分子式为C14H18O6
B.环上氢原子的一氯取代物5种
C.1 mol该有机物与足量的金属钠反应产生4 mol H2
D.分子间能发生酯化反应