具有特殊功能高分子材料的开发和利用,越来越成为科学家研究的方向。下图是合成具有特殊功能高分子材料W的流程:
已知:(R、R1、R2、R3代表烃基)
(1)反应①的反应类型是____________________。
(2)反应②是取代反应,其化学方程式是____________________。
(3)D的核磁共振氢谱中有两组峰且面积之比是1:3,不存在顺反异构。D的结构简式是_______________;分子式符合C4H8,属于烯烃的同分异构体共有__________种(含顺反异构)。
(4)反应⑤的化学方程式是____________________。
(5) G的结构简式是____________________。
(6) 反应⑥的化学方程式是____________________。
(7)工业上也可用合成E。____________________由上述①~④的合成路线中获取信息,完成下列合成路线(箭头上注明试剂和反应条件, 不易发生取代反应)。
《石雅》云:“青金石色相如天,或复金屑散乱,光辉灿烂,若众星丽于天也。”天为上,所以中国古代通常称青金石为帝王石,明淸尤重。青金石是指碱性铝硅酸盐矿物,其中含钠、铝、硅、硫、氯、氧等元素。
(1)铝元素基态原子的外围电子轨道表示式为_____________,基态硅原子核外电子占有的原子轨道数为_____________个,氧、硫、氯的第一电离能由大到小顺序为________________。
(2)SCl2分子中的中心原子杂化轨道类型是_____________,该分子空间构型为__________。
(3)第四周期中,与氯原子未成对电子数相同的金属元素有_______种。
(4)晶体硅的结构与金刚石非常相似。金刚石、晶体硅和金刚砂(碳化硅)的熔点由高到低的顺序为____________(填化学式)。
(5)下表是一组物质的沸点数据:
有机物 | 甲醇(CH3OH) | 丙烯(CH3CH=CH2) | 一氟甲烷(CH3F) |
相对分子质量 | 32 | 42 | 34 |
沸点/℃ | 64.7 | -47.7 | -78.2 |
若只考虑相对分子质量,甲醇沸点应低于-78.2℃,甲醇沸点高的原因是________。
丙烯中含有的α键与π键个数之比为______________。
(6)铝单质为面心立方晶体,其晶胞结构如右图,晶胞参数qcm,铝的摩尔质量为Mg·mol-1,原子半径为r pm,阿伏伽德罗常数的值为NA,该晶体的空间利用率为_______________(只要求列算式,不必计算出数值)。
碳和氮的化合物在生产生活中广泛存在。回答下列问题:
(1)①氯胺(NH2Cl)的电子式为_______。
②工业上可利用Cl2和NH3反应制备氯胺,该反应的化学方程式为_______。
(2)一定条件下,不同物质的量的CO2与不同体积的1.0 mol·L-1 NaOH溶液充分反应放出的热量如下表所示:
反应序号 | CO2的物质的量/mol | NaOH溶液的体积/L | 放出的热量/kJ |
1 | 0.5 | 0.75 | x |
2 | 1.0 | 2.00 | y |
该条件下CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学反应方程式为__________。
(3)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g) + C(s) N2(g) + CO2(g),向容积均为1 L的甲、乙、丙三个恒温(反应温度分别为400 ℃、T ℃、400 ℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
n(NO)(甲容器)/mol | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
n(NO)(乙容器)/mol | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
n(NO)(丙容器)/mol | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.53 | 0.45 |
①甲容器中,0~40 min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=_________。
②该反应的ΔH___0 (填“>”或“<”)。
③丙容器达到平衡时,NO的转化率为___________。
(4)常温下,在NH4HCO3溶液中,c(NH4+)________c(HCO3-) (填“>”、“<”或“=”);反应NH4++HCO3-+H2O NH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=__________。(已知常温下,NH3·H2O的电离平衡常数Kb = 2×10-5,H2CO3的电离平衡常数Ka1 = 4×10-7,Ka2 = 4×10-11)
闪锌矿主要成分为ZnS,含少量FeS、CuS、CdS杂质。软锰矿的主要成分为 MnO2;含少量A12O3和SiO2。现以闪锌矿和软猛矿为原料制备Zn和MnO2,其简化流程如下(中间产物的固体部分已经略去)。
已知:I.矿石中所有金属元素在滤液中均以离子形式存在。
Ⅱ.各种金属离子完全沉淀的pH如下表:
| Zn2+ | Mn2+ | Fe2+ | Fe,3+ | Al3+ |
pH | 8.0 | 10.1 | 9.0 | 3.2 | 4.7 |
回答下列问题:
(1)步骤①中发生多个反应,其中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出,溶液变为棕黄色,写出MnO2、FeS与硫酸共热发生反应的化学方程式________________________________。
(2)步骤②加入金属锌是为了回收金属,回收金属的主要成分是_______________。
(3)步骤③与MnO2发生氧化还原反应的离子方程式_________________,物质X可以是__________(用字母表示。
A.Cu2(OH)2CO3 B.MnCO3 C. MgO D.Zn(OH)2
(4)流程中可以循环利用的物质是____________(填化学式)。
(5)MnO2与Li构成LiMnO2,该电池反应原理如右图所示,其中电解质LiClO4,溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。回答下列问题:
①外电路中的电子移动方向是由______极流向______极(填字母)。
②写出该锂离子电池的正极电极反应式_____________________________。
(6)已知:25℃时,HCN的电离常数K=4.9×10-10, H2S的电离常数K1=1.3×10-7 ,K2=7.0 ×10 -15,向NaCN溶液中通入少量的H2S气体,该反应的化学方程式为______________________。
某化学兴趣小组的同学们对SO2的有关反应进行实验探究:
【实验I】探究SO2催化氧化的反应:
(1)装置 A模拟工业生产中SO2催化氧化的反应,其化学方程式是_________________________。〇
(2)为检验反应后的气体成分,将上图装置依次连接的合理顺序为A、(按气流方向,用字母表示)_______。
(3)能证明气体中有SO2的实验现象是_____________,有SO3的实验现象是_____________。
【实验II】探究SO2与Fe(NO3)3,溶液的反应:
(4)X中滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹,通入一段时间N2,再关闭弹簧夹,目的是 ___________________________。
(5)装置Y中产生了白色沉淀,其成分是_________;该研究小组对产生白色沉淀的原因进行了假设:
假设1:在酸性条件下SO2与NO3-反应;
假设2:SO2与Fe3+反应;
假设3:___________________________。
(6)某同学设计实验验证假设1,请帮他完成下表中内容。
实验步骤 | 现象和结论 |
①测定Y中混合溶液的pH; ②配制与步骤①有相同pH的________,并通入适量N2; ③将SO2通入步骤②中溶液。 | 若出现白色沉淀则假设1成立,若不出现白色沉淀则假设1不成立。 |
经验证假设1成立,则验证过程中发生反应的离子方程式是_______________(提示:此条件下未见气体产生)。
分别由短周期元素m、n、p、q组成的单质依次为甲、乙、丙、丁,有关反应关系如图所示(部分产物省略)。其中甲为黄绿色气体,M、N均为10电子分子且M的水溶液呈碱性,Q为离子化合物,下列说法中正确的是
A. 原子半径的大小m>q>n>p
B. 元素非金属性q>n>p
C. Q的溶液可以保存在细口玻璃试剂瓶
D. n的氧化物的水化物一定为强酸