苯是工业上常用的化工原料,可以用于合成安息香酸苄酯和高分化合物G (部分反应条件略去),流程如下所示,请回答下列问题:
(1)C的化学名称是____________,B中的官能团名称是____________。
(2)E分子中最多有____________个原子共平面;G的结构简式为____________;
(3)C生成D的反应类型为____________。
(4)A生成E的化学方程式为_____________________________________。
(5)H是D的同分异构体,分子中含有酯基,有两个苯环且不直接相连,符合上述条件的结构有____________种,其中核磁共振氢谱图有6组峰,且面积比为3∶2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为 ____________(写出一种即可)。
(6)参照上述合成路线,以2-氯丙烷为原料,其它无机试剂和有机溶剂任选,设计2-甲基-2-丙醇的合成路线____________。
铁、钴、镍等单质及化合物的应用广泛。
(1)LiFePO4是锂离子电池材料,画出Fe2+的价层电子排布图____________,其中PO43-的立体构型是____________。
(2)化合物“钴酞菁”能显著提升二次电池的充放电效率,下图是改性“氨基钴酞菁”分子的结构图。
①写出氨基钴酞菁中N 原子的杂化轨道类型____________;
②写出一种与氨基阴离子NH2-互为等电子体的中性分子____________;
③将“钴酞菁”改性为“氨基钴酞菁”后,能使其水溶性得到有效改善,请简述其原因:____________
(3)1mol[Co(NO2)6]3-中所含的σ键数目是____________。K3[Co(NO2)6]中四种元素的第一电离能由大到小的顺序是____________。
如图所示为NiO晶体的晶胞结构示意图:
①该晶胞中占有阴阳离子总数是____________;
②己知在NiO晶体中Ni2+的半径为a pm,O2-的半径为bpm,它们在晶体中是紧密接触的,则在NiO晶体中原子的空间利用率为____________。(用含字母a、b的计算式表达)
钛化合物常见价态有+2和+4。钛白粉(TiO2,两性氧化物)用途广泛。工业上由高钛渣(主要成分为Ti3O5,还含有TiO2、Fe2O3等)制取钛白粉的主要工艺过程如下:
(1)写出碱熔步骤所发生反应的化学方程式____________、____________。
(2)实验测定EDTA加入量(EDTA和Fe3+的物质的量之比)对 Ti4+和Fe3+溶出率的影响如图所示。由图可知,EDTA的加入量为____________时除铁效率最佳,理由是____________。
(3)在实验室模拟除铁净化后的实验步骤:①向钛原料中加入稀硫酸生成偏钛酸(H2TiO3)沉淀,反应结束后过滤;②洗涤;③……;④在650℃下高温焙烧得到较纯的钛白粉固体。步骤③的实验目的是____________,需要用到的试剂有____________。
(4)测定钛白粉纯度:称取试样0.200g在CO2气氛下用金属铝将钛(IV)还原成钛(Ⅲ),还原后的溶液以NH4SCN为指示剂,用0.08mol/L的 NH4Fe(SO4)2标准液滴定,滴定终点时消耗标准液29.20mL,钛白粉的纯度为____________。(保留三位有效数字)
(5) 最新研究发现也可以用图示装置由TiO2获得金属钛。装置中阳极的电极反应方程式为____________,在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量____________(填写“增大”、“减小”或者“不变”)。
燃煤烟气脱除SO2及NOx对解决雾霾污染很重要,脱硫脱硝的方法很多,一种ClO2气相氧化法反应机理和速率常数(K)如下:
脱硝:①NO(g)+ ClO2(g)= NO2(g)+ ClO(g) △H1 k1=l.7×1011mL·(mol·s)-1
②NO(g)+ ClO(g)= NO2(g)+Cl(g) △H2 k2=8.8×1012 mL·(mol·s)-1
脱硫:③SO2(g)+ClO2(g)=SO3(g)+ClO(g) △H3 k3=2.1×10-4 mL·(mol·s)-1
④SO2(g)+ClO(g)=SO3(g)+ Cl(g) △H 4 k4=6.9×1011 mL·(mol·s)-1
两过程中产生的Cl可与ClO2进一步反应,如:
⑤C1(g)+ClO2(g)=2ClO(g) △H5
(1)同时脱硫脱硝反应NO(g)+SO2(g)+2ClO2(g)=NO2(g)+SO3(g)+ 2ClO(g)的反应热最简表达式△H=____________。
(2)己知反应③④的速率方程分別为v正=k3·c (SO2) · c (ClO2)、v正=k4·c (SO2) · c (ClO),试判断两反应的活化能大小,E3____________E4(填“>”“<”或“=”)。控制脱硫速度的关键步骤是____________反应(填③或④)
(3)SO2、NO单独氧化及同时氧化对两气体氧化率变化如图,同时氧化对____________气体的氧化率影响明显,结合①③④反应及其速率常数分析原因____________。
(4)气相中水蒸气含量提高,SO2单独氧化率会迅速提升,并生成两种常见的酸,请写出该过程化学反应方程式__________________________________。
(5)“湿式吸收法”利用吸收剂与SO2发生反应从而达脱硫目的。
①下列适合作该法吸收剂的是____________(填序号)。
A.氨水 B. Na2SO4溶液 C. Na2CO3 溶液D. NaHSO4溶液
②用石灰水也可吸收SO2,生成亚硫酸钙浊液。
计算 CaSO3(s)+H+(aq)Ca2+(aq)+HSO3-(aq)的平衡常数K=____________。25℃时,H2SO3电离常数为:K1=1.41×10-2,K2=6.30×10-8 Ksp=6.76×10-3
在蒸馏釜中隔绝空气煅烧绿矾(FeSO4·7H2O),将蒸气冷却可制得一种无色粘稠的液体“绿矾油”,蒸馏釜中剩余的固体为红棕色。完成下列各题:
(1)绿矾油中溶质的化学式为________________________。
(2)用下图装置模拟蒸馏釜中反应并检验产物,煅烧绿矾一段时间后,发现D中U型管出现无色粘稠的液体,b中品红溶液褪色。
上述装置正确的连接顺序A→_________________________(用大写字母表示)
②写出煅烧绿矾的化学方程式________________________________________。
③实验过程中不宜加入过多绿矾,主要原因是__________________________________
(3)利用上述实验产物可比较某些离子的还原性。用足量稀硫酸将A中剩余的固体溶解,分別取2mL此溶液于2支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入少量酸性高锰酸钾溶液,振荡,高锰酸钾溶液紫色不褪去。说明固体产物中不含有____________。
②第二支试管中加入少量C中溶液,振荡,无沉淀生成.
③继续向第二支试管中加入少量____________溶液,产生蓝色沉淀。
以上实验现象可证明离子的还原性____________>____________。(填离子符号)
(4)绿矾在空气中部分被氧化为硫酸铁,现取3.66g绿矾样品溶于稀盐酸,加入足量的BaCl2溶液,过滤得沉淀4.66g,向溶液中通入56mL(标准状况)氯气恰好将Fe2+完全氧化,推测晶体中n(Fe2+)∶n(Fe3+)∶n(H2O)=。
用0.1 mol·L-1NaOH溶液分别滴定10mL相同浓度的盐酸和醋酸(溶质用HA表示),利用电导率传感器绘制电导率曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A. b点pH值大于1 B. 盐酸浓度为 0.lmol·L-1
C. c点:c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-) D. 曲线Ⅰ为盐酸,曲线Ⅱ为醋酸溶液