【化学—选修5:有机化学基础】
维拉佐酮是临床上使用广泛的抗抑郁药,其关键中间体G的合成路线如下:
已知:
请回答下列问题:
(1)C中含氧官能团的名称_________。(任写两种)
(2)反应④的反应类型是:_________,G的分子式为:_________。
(3)下列有关说法错误的是_________。
a.B遇FeCl3溶液显紫色且能发生银镜反应
b.A、B两种物质不可用核磁共振氢谱或红外光谱区别
c.C能发生取代、加成、氧化、还原反应
d.1 mol D能与2 mol NaOH反应
(4)反应②的化学方程式:_________;反应②加入K2CO3的作用是_________。
(5)写出同时满足下列条件B的一种同分异构体的结构简式:_________。
①能发生银镜反应
②能发生水解反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应
③核磁共振氢谱有三组峰
(6)已知:
请以甲苯、乙醇等为原料制备 ,写出相应的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见题干)______
【化学—选修3:物质结构与性质】
铁、铝、铜都是日常生活中常见的金属,它们的单质及其化合物在科学研究和工农业生产中具有广泛用途。请回答以下问题:
(1)超细铜粉可用作导电材料、催化剂等,其制备方法如下:
①铜元素位于周期表_________区;Cu+的基态价电子排布图_________;NH4CuSO3中N、S、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________(元素符号表示)。
②SO42-中心原子的杂化方式为_________,SO32-的价层电子互斥模型为_________。
(2)请写出向Cu(NH3)4SO4水溶液中通入SO2时发生反应的离子方程式_________。
(3)某学生向CuSO4溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀,继续加入过量氨水沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,最后向该溶液中加入一定量乙醇,析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。
①下列说法正确的是_________。
a.因NH3和H2O都为极性分子,且它们还存在分子内氢键,所以氨气极易溶于水
b.NH3分子和H2O分子,分子空间构型不同,氨气分子的键角小于水分子的键角
c.Cu(NH3)4SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键
d.Cu(NH3)4SO4组成元素中电负性最大的是氮元素
②请解释加入乙醇后析出晶体的原因_________。
(4)下图所示为金属铜的一个晶胞,此晶胞立方体的边长为a pm,Cu的相对原子质量为64,金属铜的密度为ρ g/cm3,则晶胞中铜原子的配位数为_________,用含有a、ρ的代数式表示的阿伏加德罗常数为:_________ mol-1。
草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备。用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取CoC2O4·2H2O工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②酸性条件下,ClO3-不会氧化Co2+,ClO3-转化为Cl-;
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Co(OH)2 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 5.2 | 9.2 | 9.6 | 9.8 |
(1)浸出过程中加入Na2SO3的主要目的是________。
(2)向浸出液中加入NaClO3的离子反应方程式:_________。
(3)已知:常温下NH3·H2ONH4++OH- Kb=1.8×10-5
H2C2O4H++HC2O4- Ka1=5.4×10-2
HC2O4-H+C2O42- Ka2=5.4×10-5
则该流程中所用(NH4)2C2O4溶液的pH______7(填“>”或“<”或“=”)。
(4)加入(NH4)2C2O4 溶液后析出晶体,再过滤、洗涤,洗涤时可选用的试剂有:________。
A.蒸馏水 B.自来水 C.饱和的(NH4)2C2O4溶液 D.稀盐酸
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如右图1,萃取剂的作用是________;其使用的适宜pH范围是________。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5
(6)CoC2O4·2H2O热分解质量变化过程如图2所示。其中600℃以前是隔绝空气加热,600 ℃以后是在空气中加热。A、B、C均为纯净物;C点所示产物的化学式是________。
氮氧化物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行化学方法处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-572 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1160 kJ·mol-1
写出甲烷将NO2还原为N2并生成气态水时的热化学方程式________。
(2)工业上利用CO2生成甲醇燃料,反应为:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1
将6 mol CO2和8 mol H2充入容器为2 L的密闭容器中,恒温下,H2的物质的量随时间变化如图1实线所示(图中字母后的数字表示对应坐标)。
①该反应在0 min~8 min内CO2的平均反应速率为________。
②仅改变某一条件再进行实验,测得H2物质的量变化如图1虚线所示。与实线相比,曲线Ⅰ改变的条件可能是________,曲线Ⅱ改变的条件可能是________。
(3)反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-129.0 kJ/mol可用于合成甲醇。按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示。下列说法正确的是________(填字母)
A.温度:T1>T2>T3
B.正反应速率:ν(a)>ν(c)、 ν(b)>ν(d)
C.平衡常数:K(a)>K(c)、 K(b)=K(d)
D.平均摩尔质量:M(a)>M(c)、M(b)>M(d)
(4)常温下,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9,Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,控制条件可实现如下沉淀转换:BaSO4(s)+CO32-(aq) BaCO3(s)+SO42-(aq)该反应平衡常数K的表达式为:K=________,欲用1 L Na2CO3溶液将0.01 mol BaSO4全部转化为BaCO3,则Na2CO3溶液的最初浓度应不低于________。
磺酰氯(SO2Cl2)是一种重要的有机合成试剂,实验室可利用SO2与Cl2在活性炭作用下反应制取少量的SO2Cl2,装置如下图所示(有些夹持装置省略)。已知SO2Cl2的熔点为-54.1 ℃,沸点为69.1 ℃,遇水能发生剧烈的水解反应,并产生白雾。
(1)单独检验己装置气密性的方法是:_______。
(2)由仪器B的使用可知SO2与Cl2反应的ΔH_______0(填“>”或“<”),仪器C的作用是_______。
(3)试剂X、Y的组合最好是________。
a.18.4 mol/L H2SO4+Cu b.4 mol/L HNO3+Na2SO3 c.60% H2SO4+K2SO3
(4)反应结束后,将丙中产物分离的实验操作是_______。
(5)分离产物后,向获得的SO2Cl2中加入足量NaOH溶液,振荡、静止得到无色溶液w。
①写出该反应的离子方程式:________;
②检验溶液w中存在Cl-的方法是________。
(6)SO2Cl2可以作为锂离子电池的正极活性材质,已知电池反应为:2Li+SO2Cl2=2LiCl +SO2↑。则电池工作时,正极的电极反应式为_________。
25 ℃时,向盛有50 mL pH=2的一元酸HA溶液的绝热容器中加入pH=13的NaOH溶液,加入NaOH溶液的体积(V)与所得混合溶液的温度(T)的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. a→b的过程中,溶液中c(A-)与c(HA)之和始终不变
B. c点表示酸碱恰好完全反应
C. 等浓度的NaOH和NaA混合溶液中一定存在关系:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
D. 25 ℃时,HA的电离平衡常数Ka约为1.43×10-3