某医药中间体的合成路线如下:
(1)化合物Ⅰ的化学名称为_____________。
(2)化合物Ⅱ转化为化合物Ⅲ的反应条件为_____________,反应类型为_____________。
(3)写出化合物Ⅵ与CH3NH2反应的化学方程式:_____________
(4)若化合物Ⅲ中混有化合物Ⅳ,请用化学方法检验化合物Ⅳ的存在_____________(要求写出操作、现象和结论)。
(5)化合物Ⅵ的芳香族同分异构体有多种,B和C是其中的两类,它们的结构和性质如下:
①已知B遇FeCl3溶液发生显色反应,能和银氨溶液发生银镜反应,苯环上只有两个对位取代基,则B的结构简式可能为_____________(任写一种)。
②已知C分子能发生水解反应,苯环上只有一个取代基,则C的结构有_____________种。
(6)丁烯酮(CH2CHCOCH3)可用作聚合反应单体制取阴离子树脂,还可用作烷基化剂和合成甾族化合物及维生素A的中间体。请以乙醛和乙炔钠(NaC≡CH)为原料(无机试剂任选),设计制备丁烯酮的合成路线:_____________。
a、b、c、d、e、f是H、C、N、Na、Si、Cu六种元素中的其中一种,已知:图1表示的是这六种元素单质的熔点高低顺序,其中c、d均是热和电的良导体,f形成的某种单质硬度最大。
回答下列问题:
(1)a、b、f三种元素的电负性从小到大的顺序为______(用元素符号表示)。
(2)元素b的单质的一个分子中含有____个σ键和______个π键。
(3)元素c的单质的晶体堆积方式类型是_______;若c单质分别与氟气和氯气形成化合物甲和乙,则甲的晶格能______乙的晶格能(填“>”、“<”或“=”)。
(4)元素d的单质基态原子的价电子排布式为______(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(5)元素e和f可形成化合物丙(丙的晶胞结构如图2所示),则丙的化学式为_____;丙的晶体类型为_______,在丙中,每个e原子周围最近的e原子数目为______,若晶胞的边长为a pm,则丙的密度为________。
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)===2CO(g)+4H2(g) ΔH=a kJ/mol
CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH=b kJ/mol
试写出由CH4和O2制取甲醇的热化学方程式:_____________。
(2)通过下列反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。甲图是反应时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H2表示平均反应速率v(H2)=_____________。
(3)在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO和20 mol 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若达到化学平衡状态A时,容器的体积为2 L。如果反应开始时仍充入10 mol CO和20 mol H2,该温度下的平衡常数为_____________,则在平衡状态B时,容器的体积V(B)=_____________ L。
(4)用甲醇、二甲醚混合液与CO在催化剂条件下还可合成醋酸。常温下,醋酸的Ka=1.8×10-5,向 0.1 mol/L 醋酸溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH)/c(CH3COO-)=时,混合溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=_____________(mol/L,填数值),醋酸钠水解反应的平衡常数值为_____________(保留一位小数)。
高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途,高铁酸钾在异丙醇中溶解度非常小。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。
湿法 | 强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液 |
干法 | Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物 |
(1)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如图所示:
洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是:_____________。
反应Ⅱ的离子方程式为__________________________。
③已知25 ℃时Fe(OH)3的Ksp=4.0×10-38,反应Ⅱ后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5 mol/L,则需要调整pH=_____________时,开始生成Fe(OH)3(不考虑溶液体积的变化)。
(2)由流程图可见,湿法制备高铁酸钾时,需先制得高铁酸钠,然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液,即可析出高铁酸钾,析出后溶液中c(K+)<c(Na+)。由以上信息可知_____________(填字母)。
A.高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠大 B.Ksp(K2FeO4)<Ksp(Na2FeO4)
(3)干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____________。
(4)与MnO2Zn电池类似,K2FeO4Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作正极材料,其电极反应式为_____________,该电池总反应的离子方程式为_____________。
某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl3·6H2O能否反应产生Cl2。
实验操作和现象:
操 作 | 现 象 |
点燃酒精灯,加热 | ⅰ.A中部分固体溶解,上方出现白雾 ⅱ.稍后,产生黄色气体,管壁附着黄色液滴 ⅲ.B中溶液变蓝 |
(1)现象ⅰ中的白雾是 ,形成白雾的原因是 。
(2)分析现象ⅱ,该小组探究黄色气体的成分,实验如下:
a.加热FeCl3·6H2O,产生白雾和黄色气体。
b.用KSCN溶液检验现象ⅱ和a中的黄色气体,溶液均变红。
通过该实验说明现象ⅱ中黄色气体含有 。
(3)除了氯气可使B中溶液变蓝外,推测还可能的原因是:
① 实验b检出的气体使之变蓝,反应的离子方程式是________________。实验证实推测成立。
② 溶液变蓝的另外一种原因是:在酸性条件下,装置中的空气使之变蓝。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是 。
(4)为进一步确认黄色气体是否含有Cl2,小组提出两种方案,均证实了Cl2的存在。
方案1:在A、B间增加盛有某种试剂的洗气瓶C。
方案2:将B中KI-淀粉溶液替换为NaBr溶液;检验Fe2+ 。
现象如下:
方案1 | B中溶液变为蓝色 |
方案2 | B中溶液呈浅橙红色;未检出Fe2+ |
①方案1的C中盛放的试剂是 。
②方案2中检验Fe2+ 的原因是 。
③综合方案1、2的现象,说明选择NaBr溶液的依据是 。
(5)将A中产物分离得到Fe2O3和MnCl2,A中产生Cl2的化学方程式是 。
25℃时,Ag2CO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如右图所示(已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10),下列说法正确的是
A. 根据图示可计算出Ksp(Ag2CO3)=9×10-9
B. 向Ag2CO3饱和溶液中加入K2CO3饱和溶液,可以使Y点移到X点
C. 反应Ag2CO3(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CO32-(aq)化学平衡常数K=2.5×108
D. 在0.001mol/LAgNO3溶液中滴入同浓度的KCl和K2CO3的混合溶液,CO32-先沉淀