(15分)聚芳酯(PAR)是分子主链上带有苯环和酯基的特种工程塑料,在航空航天等领域具有广泛应用。下图是利用乙酰丙酸()合成聚芳酯E的路线:
已知:①
② (R、R′表示烃基)
(1)乙酰丙酸中含有的官能团是羰基和 (填官能团名称)。
(2)D的结构简式为 。
(3)下列关于有机物B的说法正确的是 (填字母代号)。
a.能发生取代反应 b.能与浓溴水反应
c.能发生消去反应 d.能与H2发生加成反应
(4)A→B的化学方程式为 。
(5)C的分子式为 ,符合下列条件的C的同分异构体有 种。
①能发生银镜反应
②能与NaHCO3溶液反应
③分子中有苯环,分子中无结构
在上述同分异构体中,有一种苯环上有两个取代基且核磁共振氢谱图有4种峰的物质,写出该物质与足量NaOH溶液共热反应的化学方程式: 。
X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素,且原子序数依次增大.X是所有元素中原子半径最小的,Y有三个能级,且每个能级上的电子数相等,Z原子单电子数在同周期元素中最多,W与Z同周期,第一电离能比Z的低,R与Y同一主族,Q的最外层只有一个电子,其他电子层电子均处于饱和状态.请回答下列问题:
(1)Q+核外电子排布式为___________;
(2)化合物X2W2中W的杂化方式为___________,ZW2-离子的立体构型是___________;
(3)Y、R的最高价氧化物的沸点较高的是___________(填化学式),原因是___________;
(4)将Q单质的粉末加入到ZX3的浓溶液中,并通入W2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式为___________;
(5)Y有多种同素异形体,其中一种同素异形体的晶胞结构如图,该晶体一个晶胞的Y原子数为___________,Y原子的配位数为___________,若晶胞的边长为a pm,晶体的密度为ρ g/cm3,则阿伏加德罗常数的数值为___________(用含a和ρ的代数式表示)。
水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可缺少的物质.请回答下列问题:
(1)水质优劣直接影响人体健康.天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是 (填两种物质的名称),其净水作用的原理是
(2)水的净化与软化的区别是
(3)硬度为1°的水是指每升水含10mg CaO或与之相当的物质(如7.1mg MgO).若某天然水中c(Ca2+)=1.2×10﹣3mol/L,c(Mg2+)=6×10﹣4mol/L,则此水的硬度为 .
(4)若(3)中的天然水还含有c(HCO3﹣)=8×10﹣4mol/L,现要软化10m3这种天然水,则需先加入Ca(OH)2 克,后加入Na2CO3 克.
(5)如图是电渗析法淡化海水的原理图,其中,电极A接直流电源的正极,电极B接直流电源的负极.
①隔膜A是 (填“阴”或“阳”)离子交换膜;
②某种海水样品,经分析含有大量的Na+、Cl﹣,以及少量的K+、SO42﹣.若用上述装置对该海水进行淡化,当淡化工作完成后,A、B、C三室中所得溶液(或液体)的pH分别为pHa、pHb、pHc,则其大小顺序为 .
硫代硫酸钠又名“大苏打”,溶液具有弱碱性和较强的还原性,是棉织物漂白后的脱氯剂,定量分析中的还原剂。硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得,装置如图1所示。
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,有关物质的溶解度曲线如图2所示,
(1)Na2S2O3·5H2O的制备:
步骤1:如图连接好装置后(未装药品),检查A、C装置气密性的操作是 。
步骤2:加入药品,打开K1、关闭K2,加热。装置B、D中的药品可选用下列物质中的 (填编号)。
A.NaOH溶液 B.浓H2SO4 C.酸性KMnO4溶液 D.饱和NaHCO3溶液
步骤3:C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少。
步骤4:过滤C中的混合液,将滤液经过加热浓缩,趁热过滤,再将滤液 、过滤、洗涤、烘干,得到产品。
(2)Na2S2O3性质的检验:向足量的新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液,氯水颜色变浅,检查反应后溶液中含有硫酸根,写出该反应的化学方程式 。
(3)常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度,步骤如下:取废水25.00 mL,控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解。此时CrO42-全部转化为Cr2O72-;再加过量KI溶液,充分反应后,加入淀粉溶液作指示剂,用0.010 mol·L-1的Na2S2O3溶液进行滴定,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液18. 00 mL。部分反应的离子方程式为:Cr2O72- + 6 I- + 14H+ = 2 Cr3+ + 3 I2 + 7 H2O;I2 + 2 S2O32- = S4O62-+2I-。则该废水中Ba2+的物质的量浓度为 。
钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO·TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工业流程如下图所示:
已知:FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为:FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O
(1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是 。
(2)滤渣A的成分是 。
(3)滤液B中TiOCl42- 转化生成TiO2的离子方程式是 。
(4)反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如下图所示。反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是 。
(5)反应③的化学方程式是 。
(6)由滤液D制备LiFePO4的过程中,所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是 。
(7)若采用钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)作电极组成电池,其工作原理为:Li4Ti5O12+3LiFePO4Li7Ti5O12+3FePO4 该电池充电时阳极反应式是 。
煤的气化可以减少环境污染,而且生成的CO和H2被称作合成气,能合成很多基础有机化工原料。
(1)工业上可利用CO生产乙醇:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) ΔH1
又已知:H2O(l)=== H2O(g) ΔH2
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH3
工业上也可利用CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇:
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l) ΔH
则:ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系是:ΔH=_______________________。
(2)一定条件下,H2、CO在体积固定的绝热密闭容器中发生如下反应:
4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),
下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有_____________。
A.v(H2)= 2 v(CO)
B.平衡常数K不再随时间而变化
C.混合气体的密度保持不变
D.混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(3)工业可采用CO与H2反应合成再生能源甲醇,反应:
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)
在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20mol H2,在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如下图所示。
①合成甲醇的反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为___________。P1和P2的大小关系为___________。
③若达到平衡状态A时,容器的体积为10L,则在平衡状态B时容器的体积为______L。
④CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如下图所示,实际生产时条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右,选择此压强的理由是__________________。