【选修5:有机化学基础】化合物E是一种医药中间体,常用于制备抗凝血药,可以通过下图所示的路线合成:
(1)E中的含氧官能团名称为 。
(2)B转化为C的反应类型是 。
(3)写出D与足量NaOH溶液完全反应的化学方程式 。
(4)1molE最多可与 molH2加成。
(5)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式 。
A.苯环上只有两个取代基,且除苯环外无其他环状结构
B.核磁共振氢谱只有4个峰
C.能与FeCl3溶液发生显色反应
(6)已知:酚羟基一般不易直接与羧酸酯化,甲苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸。试参照如下和成路线图示例写出以苯酚、甲苯为原料制取苯甲酸苯酚酯()的合成路线(无机原料任选)。合成路线流程图示例如下:
【选修3:物质的结构与性质】Ⅰ.氟元素是电负性最大的非金属元素,且氟原子的半径小,因此氟单质极易和金属单质反应且把它们氧化到最高价态,如MnF7 、VF5 、CaF2 等。氟元素还可以和氧元素形成氟化物,如OF2 等。
请回答下列问题:
(1)V原子的核外电子排布式为 。如图表示一个不完整的CaF2 晶胞,则图中实心球表示 (填“F-或Ca2+ )。 设晶胞边长为a,则最近的F-和Ca2+之间的距离为 (用含a的代数式表示)。
(2)OF2 分子中氧原子的轨道杂化类型为 ,OF2被称为氟化物而不被称为氧化物的原因是 。
Ⅱ.纯铜在工业上主要用来制造导线、电器元件等,铜能形成+1和+2的化合物。回答下列问题:
(3)写出基态Cu+ 的核外电子排布式 。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。
(4)如图所示是铜的某种氧化物的晶胞示意图,该氧化物的化学式为 。
(5)向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀,在滴加氨水至沉淀刚全部溶解时可得到蓝色溶液,继续向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀。该深蓝色沉淀中的NH3通过键与中心离子Cu2+结合。NH3分子中的N原子杂化方式是 。与NH3分子互为等电子体的一种微粒是 (任写一种)
氮的固定对工农业及人类生存具有重大意义。
Ⅰ.合成氨是最重要的人工固氮:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
(1)下列关于该反应的说法中,正确的是 。
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S>0 D.△H<0,△S<0
(2) —定温度下,在容积为1L的密闭容器中,加入ImolN2和3molH2,反应达到平衡时H2的转化率为60%,则此条件下反应的平衡常数K= (此处不要求写单位);保持容器体积不变,再向容器中加入lmolN2,3molH2反应达到平衡时,氢气的转化率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)标准状况下,若将22.4mL的氨气通入100mLpH为2的盐酸中.则溶液中各离子浓度的顺序由大到小为 。
(4)将氨气通入盛有CaSO4悬浊液的沉淀池中,再通入适量的CO2气体,充分反应后,过滤所得滤液为(NH4)2SO4溶液,该过程的化学方程式为 。
II.随着研究的不断深入,科学家发明了越來越多有关氮的固定方法。
(5)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现常压、570℃高温的电解法合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如下,阴极的电极反应式为 。
(6)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:
2N2(g)+6H2O(I) 4NH3(g)+3O2(g),则其反应热△H= 。(已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1;2H2(g)+O2(g) 2H2O(I) △H=-571.6kJ·mol-1)
常用于印染工业的连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,可溶于水,但不溶于甲醇,其固体受热、遇水都会发生反应放出大量的热,甚至引起燃烧,工业制备流程如下:
请回答下列问题:
(1)保险粉应如何保存? (填一个注意事项)。
(2)由锌块制备锌粉的目的是 ;向液锌中鼓入M气体,使液态锌雾化,冷却得到粒度约为180μm(1m=106μm)的锌粉.鼓入气体M为常见的双原子单质分子,则M的化学式为 ;分散系A为 (填“溶液”“胶体”或“悬浊液”)。
(3)流程②的化学方程式为 。
(4)流程③的分离方法步骤为 、洗涤、干燥,其中洗涤所用试剂是 ;实验室加入NaCl固体的作用是 。
(5)保险粉可以用于除去废水中的重铬酸根离子(Cr2O72-被转化为Cr3+,S2O42-被转化为SO42-),这是目前除去酸性废水中重铬酸根离子的有效方法之一,写出该反应的离子方程式 。
(6)保险粉在空气中容易吸收氧气而发生氧化。其方程式为:
①2Na2S2O4+O2+H2O=4NaHSO3或②2Na2S2O4+O2+H2O==4NaHSO3+NaHSO4
若在此条件下NaHSO3不会被氧化,请设计实验证明氧化时发生的反应是② 。
三氯化磷(PCl3)是一种用于有机合成的重要催化剂。实验室常用红磷与干燥的Cl2制取PCl3,装置如图所示。
已知:红磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5。PCl3遇O2会生成POCl3(三氯 氧磷), POCl3溶于PCl3,PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl。PCl3、POCl3的熔沸点见下表。
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
PCl3 | -112 | 75.5 |
POCl3 | 2 | 105.3 |
请答下面问题:
(1)玻璃管之间的连接需要用到胶皮管,连接的方法是:先把 ,然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管。
(2)B中所盛试剂是 ,F中碱石灰的作用是 。
(3)实验时,检查装置气密性后,向D装置的曲颈瓶中加入红磷,打开K3通入干燥的CO2,一段时间后,关闭K3,加热曲颈瓶至上部有黄色升华物出现时通入氯气,反应立即进行。通干燥CO2的作用是 ,C装置中的K1、 K2的设计也出于类似的目的,为了达到这—实验目的,实验时与K1、K2有关的操作是 。
(4)实验制得的粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入红磷加热除去PCl5后,通过 (填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3。
(5)通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数:
①迅速称取1.00g产品,加水反应后配成250mL溶液:
②取以上溶液25.00mL,向其中加入10.00mL0.1000mol/L碘水(足量),充分反应;
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000 mol/L的Na2S2O3溶液滴定;
④重复②、③操作,平均消耗0.1000 mol/L Na2S2O3溶液8.00mL.
己知:H3PO3+I2+H2O=H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,根据上述数据,假设测定过程中没有其他反应,该产品中PCl3的质量分数为 。
如图为KNO3和NaCl的溶解度曲线,请回答下列问题:
(1)20℃时, KNO3的溶解度为 。
(2)a点处KNO3和NaCl两种溶液中溶质的质量分数 (填“相等”或“不相等”)
(3)若固体KNO3中混有的少量NaCl,可采用 (填“蒸发结晶”或“降温结晶“)的方法提纯。
(4)40℃时,将35.0gNaCl溶于100g水中,降温至0℃时,可析出晶体 g。