化合物F()是重要的化工原料,其一种合成路线如下:
(1)写出C的官能团名称_________,③的反应类型是____________, A的核磁共振氢谱中峰面积的比为___________。
(2)写出①的化学方程式_____________________________________________________。
(3)D的结构简式为___________________________________。
(4)芳香族化合物化学式C8H8O2,满足下列条件的同分异构体有____________种。
①能发生银镜反应 ②苯环上一氯取代物只有两种
(5)参照上述合成路线,设计由乙烯合成2-丁醇的合成路线(用合成路线流程图表示,并注明反应条件,合成过程中只有无机试剂可任选)
________________________________________________________________ 。
已知:A、B、C、D四种元素,原子序数依次增大。A是短周期中原子半径最大的元素,B元素3p能级半充满;C是所在周期电负性最大的元素;D是第四周期未成对电子最多的元素。试回答下列有关的问题:
(1)写出D元素价电子的电子排布式:______________。
(2)D可形成化合物[D(H2O)6](NO3)3 。
①[D(H2O)6](NO3)3中阴离子的立体构型是_____________。NO3-中心原子的轨道杂化类型为__________。
②在[D(H2O)6] 3+中D3+与H2O之间形成的化学键称为______,1 mol [D(H2O)6] 3+ 中含有的σ键有________mol。
(3)已知B、C两种元素形成的化合物通常有两种。这两种化合物中________(填化学式)为非极性分子。另一种物质的电子式为_____________。
(4)由A、C两元素形成的化合物组成的晶体中,阴、阳离子都具有球型对称结构,它们都可以看做刚性圆球,并彼此“相切”。如下图所示为A、C形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图:
晶胞中距离一个A+最近的C-有________个,这些C-围成的图形是______________,若晶体密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值用NA表示,则A+的离子半径为________cm(用含NA与ρ的式子表达)。
雾霾天气频繁出现,严重影响人们的生活和健康。其中首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
浓度mol/L | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
根据表中数据判断试样的pH=_________。
(2)汽车尾气中NOx和CO的生成:
①已知汽缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H>0恒温,恒容密闭容器中,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是____
A.混合气体的密度不再变化 B.混合气体的平均分子量不再变化
C.N2、O2、NO的物质的量之比为1∶1∶2 D.氧气的百分含量不再变化
②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO,2CO(g)=2C(s)+O2(g),已知该反应的△H>0,则该设想能否实现______________(填“能”或“不能”)
(3)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。已知:
H2(g)+ 1/2O2(g) =H2O(g) △H=-241.8kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g) =CO(g)△H =-110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:___________________。
②洗涤含SO2的烟气。
(4)汽车尾气净化的主要原理:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g);△H<0,若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是_________(填序号)。(如图中v正、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数)
车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”之一。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质)。一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表:
物质 温度/℃ | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 3.000 | 0.10 | 0 | 0 |
T1 | 2.960 | 0.020 | 0.040 | 0.040 |
T2 | 2.975 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
(1)写出NO与活性炭反应的化学方程式______________________;
(2)计算上述反应T1℃时的平衡常数K1=__________________;若T1<T2,则该反应的△H__________________0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体,则达到新化学平衡时NO的转化率为________;
氟是自然界中广泛分布的元素之一。由于氟的特殊化学性质,它和其他卤素在单质及化合物的制备与性质上存在较明显的差异。
Ⅰ.化学家研究发现,SbF5能将MnF4从离子[MnF6]2-的盐中反应得到,SbF5转化成稳定离子[SbF6]-的盐。而MnF4很不稳定,受热易分解为MnF3和F2。根据以上研究写出以K2MnF6和SbF5为原料,在 423 K 的温度下制备F2的化学方程式:_________________________。
现代工业以电解熔融的氟氢化钾(KHF2)和氟化氢(HF)混合物制备氟单质,电解制氟装置如图所示。
已知KHF2是一种酸式盐,写出阴极上发生的电极反应式________________________。电解制氟时,要用镍铜合金隔板将两种气体产物严格分开的原因是___________。
Ⅱ.①卤化氢的熔沸点随相对分子质量增加而升高,而HF熔沸点高于HCl的原因是________________________。HF的水溶液是氢氟酸,能用于蚀刻玻璃,其化学反应方程式为:________________________
②已知25 ℃时,氢氟酸(HF)的电离平衡常数Ka=3.6×10-4。
某pH=2的氢氟酸溶液,由水电离出的c(H+)=___________mol/L;若将0.01 mol/L HF溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,则溶液中离子浓度大小关系为:________________________。
③又已知25 ℃时,溶度积常数Ksp(CaF2)=1.46×10-10。现向1 L 0.2 mol/L HF溶液中加入 1 L 0.2 mol/L CaCl2 溶液,通过列式计算说明是否有沉淀产生:______________________
铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定
① 按上图组装仪器,检查装置的气密性;
② 将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);
③ 从左端导气管口处不断地缓缓通入H2,待C装置出口处H2验纯后,点燃A处酒精灯;
④ 充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(1)装置C的作用为 。
(2)若将H2换成CO,则还需补充 装置。
(3)测的反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的百分含量为 。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定
(1)步骤④中煮沸的作用是 。
(2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、 。
(3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是 。
a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d.锥形瓶不需要用待测夜润洗
e.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
f.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色,再读数
(4)若滴定过程中消耗0.5000mol·L−1的KI溶液20.00mL,则铁矿石中铁的百分含量为 。
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为 。
25℃时,向100 mL 0.1 mol•L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol•L-1 NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图(H2SO4视为二元强酸)。下列说法错误的是( )
A. a点时溶液的pH<1
B. c点时离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)
C. de段上的点均满足关系式:c(NH4+)+c(Na+)>2c(SO42-)
D. a点到b点的过程中,溶液的导电能力增强