[化学---选修5:有机化学基础]
有机物C的分子式为C9H9OCl,分子中有一个苯环且苯环上只有一个侧链,无甲基,一定条件下C能发生银镜反应。C与其他物质之间的转化如图所示:
(1)F中官能团的名称是_____;C→F的反应类型是_________。 (2)C的结构简式是________,I的结构简式是______。
(3)D与银氨溶液反应的化学方程式为 _____________________________________。
(4)有的同学认为B中可能没有氯原子,理由是_____________________。
(5)D的一种同系物W(分子式为C8H8O2)有多种同分异构体,则符合以下条件的W的同分异构体有____种, ①属于芳香族化合物②遇FeCl3溶液不变紫色③能与NaOH溶液发生反应,写出其中核磁共振氢谱有4个峰且能发生银镜反应的结构简式____。
【化学—选修3 物质结构与性质】
周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次递增。R基态原子中,电子占据的最高能层符号为L,最高能级上只有两个自旋方向相同的电子。工业上通过分离液态空气获得X单质。Y原子的最外层电子数与电子层数之积等于R、W、X三种元素的原子序数之和。Z基态原子的最外能层只有一个电子,其他能层均已充满电子。请回答下列问题:
(1)Z2+基态核外电子排布式为: 。
(2)YX4-的空间构型是:__________;与YX4-互为等电子体的一种分子为__________(填化学式);HYX4酸性比HYX2强,其原因是:__________________________。
(3)结构简式为RX(WH2)2的化合物中R原子的杂化轨道类型为: ;1molRX(WH2)2分子中含有σ键数目为:_______________。(H为氢元素,下同)
(4)往Z的硫酸盐溶液中通入过量的WH3,可生成[Z(WH3)4]SO4,下列说法正确的是:__________。
A.[Z(WH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键
B.在[Z(WH3)4]2+中Z2+给出孤对电子,WH3提供空轨道
C.[Z(WH3)4]SO4组成元素中第一电离能最大的是氧元素
(5)某Y与Z形成的化合物的晶胞如右图所示(黑点代表Z原子)。
①该晶体的化学式为: 。
②已知Z和Y的电负性分别为1.9和3.0,则Y与Z形成的化合物属于 (填“离子”、“共价”)化合物。
③ 已知该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则该晶体中Z原子和Y原子之间的最短距离为: cm(只写计算式)(Z原子位于体对角线上)。
欧盟征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖,使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)近年来,我国储氢碳纳米管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,请完成并配平下述化学方程式:
口C+口K2Cr2O7+口______=口CO2↑+口K2SO4+口Cr2(SO4)3+口H2O
(2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1=-116kJ/mol
①下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是_______(填字母代号)。
A.随时将CH30H与反应混合物分离 B.降低反应温度
C.增大体系压强 D.使用高效催化剂
②已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H2=-283kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H3=-242kJ/mol
则表示lmol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为______________。
③在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃ 三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为lmol)与CO平衡转化率的关系。
请回答:
i)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是_________;
ii)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下,反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的平衡常数K=__________。
(3)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9。 CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为5.6×10-5mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为______________。
碱性锌锰电池是日常生活中消耗量最大的电池,其构造如图所示。
放电时总反应为:Zn + 2H2O + 2MnO2Zn(OH)2 + 2MnOOH
从废旧碱性锌锰电池中回收Zn和MnO2的工艺如下:
回答下列问题:
(1)MnOOH中,Mn元素的化合价为________。
(2)“还原焙烧”过程中,高价金属化合物被还原为低价氧化物或金属单质(其中MnOOH、MnO2被还原成MnO),主要原因是“粉料”中含有________。
(3)“净化”是为了除去浸出液中的Fe2+,方法是:加入________(填化学式)溶液将Fe2+氧化为Fe3+,再调节pH使Fe3+完全沉淀。(离子浓度小于1×10-5mol·L-1即为沉淀完全)已知浸出液中Mn2+、Zn2+的浓度约为0.1 mol·L-1,根据下列数据计算调节pH的合
理范围是________至________。
化合物 | Mn(OH)2 | Zn(OH)2 | Fe(OH)3 |
KSP近似值 | 10-13 | 10-17 | 10-38 |
(4)“电解”时,阳极的电极反应式为_____。本工艺中应循环利用的物质是_____(填化学式)。
(5)若将“粉料”直接与盐酸共热反应后过滤,滤液的主要成分是ZnCl2和MnCl2。“粉料”中的MnOOH与盐酸反应的化学方程式为________。
(6)某碱性锌锰电池维持电流强度0.5A(相当于每秒通过5×10-6 mol电子),连续工作80分钟即接近失效。如果制造一节电池所需的锌粉为6 g,则电池失效时仍有________%的金属锌未参加反应。
三氯化硼的熔点为-107.3 ℃,沸点为12.5 ℃,易水解生成硼酸(H3BO3),可用于制造高纯硼、有机合成催化剂等。实验室制取三氯化硼的原理为B2O3+3C+3Cl22BCl3+3CO。
(1)甲组同学拟用下列装置制取纯净干燥的氯气(不用收集)。
①装置B中盛放的试剂是__,装置C的作用是___________________。
②装置A中发生反应的离子方程式为 _____________________________。
(2)乙组同学选用甲组实验中的装置A、B、C和下列装置(装置可重复使用)制取BCl3并验证反应中有CO生成。
①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为
A→B→C→G→__→__→__→__→F→D→I。
②能证明反应中有CO生成的现象是___________________________。
③开始实验时,先点燃____(填“A” 或“G”)处的酒精灯。
④请写出BCl3水解的化学方程式__________________________。
⑤硼酸是一元弱酸,其钠盐化学式为Na [B(OH)4],则硼酸在水中电离方程式是____。
T℃时,在20.00 mL 0.10 mol·L-1CH3COOH溶液中滴入0.10 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积关系如图所示。下列说法正确的是
A. T℃时,CH3COOH电离平衡常数Ka=1.0×10-3
B. M点对应的NaOH溶液体积为20.0 mL
C. N点与Q点所示溶液中水的电离程度:N>Q
D. N点所示溶液中c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)