天然食用香料X是芳香族化合物,可以从某些植物中提取。由X合成H的路线如下:
已知:①A的核磁共振氢谱有6个峰;②H为酯类物质,结构中除苯环外还含有一个六元环;③G的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为______,检验A中非含氧官能团所用的试剂为_______。
(2)②的反应类型为____________。反应③的化学方程式为_____________。
(3)F中所含官能团的名称为____________,其同分异构体中,遇FeCl3溶液发生显色反应,且能与碳酸氢钠溶液反应,其苯环上一氯代物只有一种,符合条件的同分异构体数目为________种,写出其中一种结构简式:____________。
(4)设计一条以G为起始原料合成乙二酸的路线______________,无机物任选,注明反应条件。示例如下:
【化学——选修3:物质结构与性质】
根据已学物质结构与性质的有关知识,回答下列问题:
(1)请写出第三周期元素中p轨道上有3个未成对电子的元素符号:____________,某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”,其原子的外围电子排布是4s24p4,该元素的名称是____________。
(2)根据价层电子对互斥理论推测下列离子或分子的空间立体构型:H3O+____________,BF3____________。
(3)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液,写出有关化学反应方程式____________、_________。
(4)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示。则体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为____________;若两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同,则体心立方晶胞和面心立方晶胞的密度之比为_______。
我国是干电池的生产和消费大国。某科研团队设计了以下流程对碱性锌锰干电池的废旧资源进行回收利用:
已知:①Ksp(MnS)=2.5×10-13,Ksp(ZnS)=1.6×10-24
②Mn(OH)2开始沉淀时pH为8.3,完全沉淀的pH为9.8
⑴碱性锌锰干电池是以锌粉为负极,二氧化锰为正极,氢氧化钾溶液为电解质。电池总反应为2MnO2+ Zn+2KOH= 2MnOOH+K2ZnO2,请写出电池的正极反应式_____________;
⑵为了提高碳包的浸出效率,可以采取的措施有________________________;(写一条即可)
⑶向滤液1中加入MnS的目的是__________________________________________;
⑷已知MnSO4的溶解度曲线如图所示,从滤液2中析出MnSO4·H2O晶体的操作是蒸发结晶、____________________、洗涤、低温干燥;
⑸为了选择试剂X,在相同条件下,分别用3 g碳包进行制备MnSO4的实验,得到数据如表1,请写出最佳试剂X与碳包中的主要成分发生反应的化学方程式_____________。
⑹工业上经常采用向滤液2中加入NaHCO3溶液来制备MnCO3,不选择Na2CO3溶液的原因是___________________________________;
⑺该科研小组利用EDTA(乙二胺四乙酸二钠,阴离子简写为Y2-)进行络合滴定测定Mn2+在电池中的百分含量,化学方程式可以表示为Mn2++Y2-=MnY。实验过程如下:
准确称量一节电池的质量平均为24.00g,完全反应后,得到200.00mL滤液2,量取10.00mL滤液2稀释至100.00mL,取20.00mL溶液用0.0500mol•L-1EDTA标准溶液滴定,平均消耗标准溶液22.00mL,则该方案测得Mn元素的百分含量为________。(保留3位有效数字)
(14分)工业上可由天然气为原料制备甲醇,也可由水煤气合成甲醇。
(1)已知2CH4(g)+O2(g)=2CO2(g)+4H2(g) △H=akJ/mol
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=bkJ/mol
试写出由CH4和O2制取甲烷的热化学方程式:___________________。
(2)还可以通过下列反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。图甲是反应时CO(g)和CH3OH(g)的浓度随时间t的变化情况。从反应开始到平衡,用CO表示平均反应速率v(CO)=____________,该反应的平衡常数表达式为______________。
(3)在一容积可变的密闭容器中充入10mol CO和20mol H2,CO的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如乙图所示.
①下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是___________。(填字母)
A.H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍
B.H2的体积分数不再改变
C.体系中H2的转化率和CO的转化率相等
D.体系中气体的平均摩尔质量不再改变
②比较A、B两点压强大小PA___________PB(填“>、<、=”)。
③若达到化学平衡状态A时,容器的体积为20L.如果反应开始时仍充入10molCO和20molH2,则在平衡状态B时容器的体积V(B)=___________L。
(4)以甲醇为燃料,氧气为氧化剂,KOH溶液为电解质溶液,可制成燃料电池(电极材料为惰性电极)。
①若KOH溶液足量,则电池负极反应的离子方程式为_____________。
②若电解质溶液中KOH的物质的量为1.0mol,当有0.75mol甲醇参与反应时,电解质溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是______________。
碱式碳酸镁可用于牙膏、医药和化妆品等工业,化学式为4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O,某碱式碳酸镁中含有SiO2杂质,为测定其纯度,某兴趣小组设计了如下几个方案:
方案I取一定质量的样品,与硫酸充分反应,通过测定生成CO2的质量计算纯度
(1)乙中发生反应的方程式为____________。
(2)仪器接口的连接顺序为(装置可以重复使用)a___________,丁的作用是__________。
(3)当样品充分反应完后,缓慢通入空气的目的是:____________。
方案Ⅱ①称取碱式碳酸镁样品mg;②将样品充分高温煅烧,冷却后称量;③重复操作②,测得剩余固体质量为m1g/。
(4)下列仪器中,该方案不会用到的是____________。
(5)判断样品完全分解的方法是_______;本实验至少需要称量_______次。
(6)有同学认为方案Ⅱ高温煅烧的过程中会发生MgCO3 +SiO2MgSiO3 +CO2↑,会导致测定结果有误,你认为这位同学的观点正确吗?______。(填“正确”或“错误”)请说明理由:____________。
一定条件下,某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如表
pH | 2 | 4 | 6 | 6.5 | 8 | 13.5 | 14 | |
腐蚀快慢 | 较快 | 慢 | 较快 | |||||
主要产物 | Fe2+ | Fe3O4 | Fe2O3 | FeO2﹣ | ||||
下列说法正确的是( )
A. 随pH的升高,碳钢腐蚀速率逐渐加快
B. pH<4,发生析氢腐蚀
C. pH为14,其负极反应为2H2O+Fe_3e﹣═FeO2﹣+4H+
D. 在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会加快