有机物A是重要的有机化工原料,可用于合成氢化肉桂酸钾酯E()和具有抗老年痴呆、抗癌、抗氧化、降低血酯等多种重要的生物学功能的I(),其合成路线如下:请根据以上合成路线回答下列问题:
已知:
(1)A的名称是____________,A分子中处于不同化学环境的氢原子共有______种。
(2)反应①的反应条件是________________,D中官能团的名称是____________。
(3)下列说法正确的是______________
A.E能发生取代反应、加成反应、消去反应 B.反应①②③的反应类型相同
C.B的同分异构体中还有3种 D.F可与金属钠反应
(4)X是E的一种同分异构体,请根据下列描述写出X的结构简式:___________
①苯环上只有一个取代基
②在酸性条件下水解的产物之一能够与FeCl3溶液发生显色反应
(5)写出H→I的化学方程式:__________________________________________ 。
兰尼镍是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金,被广泛用作有机物的氢化反应的催化剂。以红土镍矿(主要成分为NiS、FeS和SiO2等)为原料制备兰尼镍的工艺流程如下图所示:
(1)煅烧时主要生成的气体产物是___________,浸出渣A的主要成分是____________ 。
(2)向浸出液A中加入适量Na2S,发生氧化还原的离子方程式为________________________。若Na2S过量时,则过滤出的固体中会混有__________;
(3)已知Ni(CO)4的沸点是42.2℃,Ni(S)+CO(g) ⇌ Ni(CO)4(g)的平衡常数与温度的关系如下:
温度/℃ | 25 | 80 | 230 |
平衡常数 | 5×104 | 2 | 1.9×10-5 |
步骤①、步骤②的最佳温度分别是_______、_______(填选项代号)
A. 25℃ B. 30℃ C. 50℃ D. 80℃ E. 230℃
(4)加氢氧化钠的目的是溶解部分铝,形成多孔结构的镍铝合金,已知红土镍矿中NiS质量分数45.5%,取1Kg红土镍矿进行制备(不考虑制备过程中镍的损耗),熔融时加入270g铝,浸出时消耗800mL 5mol/LNaOH,理论上生成的兰尼镍的化学式为 __________。
Fe3O4呈黑色,有磁性,应用广泛。以Fe3O4为吸附剂去除水中含磷物质是一种新的除磷措施。
(1)检验Fe3O4中铁元素的价态;用盐酸溶解Fe3O4,取少量滴加______________,溶液变红;另取少量滴加铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀。
(2)氧化沉淀法制备
I.向稀硫酸中加入过量铁粉,得到FeSO4溶液。加过量铁粉的作用是_________________。II.在氮气保护下,向热NaOH溶液中加入FeSO4溶液,搅拌,得到Fe(OH)2浊液。将NaNO3溶液滴入Fe(OH)2浊液中,充分反应得到Fe3O4。
①用红色石蕊试纸检验产物,__________________(填现象),证明有NH3。
②写出NaNO3溶液与Fe(OH)2反应制备Fe3O4的离子方程式 ___________________________。
(3)含磷各微粒在溶液中的物质的量分数与pH的关系如图所示:(图中三个交点的对应pH分别为2.2、7.2、12.4)。 下列分析不正确的是________________
A.KH2PO4水溶液中:c(H+)< c(OH-)
B. K2HPO4溶液显碱性,原因是HPO42-的水解程度大于其电离程度
C.磷酸一级电离常数K1=10-2.2
D.想获得较纯的KH2PO4溶液,可将溶液pH控制 在4-5之间
(4)已知:信息①溶液pH对吸附剂Fe3O4表面所带电荷的影响:
pH <6.8,Fe3O4 表面带正电荷;
pH=6.8,Fe3O4表面不带电荷;
pH >6.8,Fe3O4表面带负电荷。
信息②吸附剂Fe3O4对含磷微粒的去除率随pH的变化如图所示。现将吸附剂Fe3O4加到KH2PO4溶液中,调节溶液pH。请根据以上信息及图示回答下列问题:
①pH=3时,吸附的主要微粒是 __________________。
②与pH=5相比,pH=9时的去除率明显下降,原因是_____________________________。
用浓盐酸和氯酸钾固体反应制备氯气时,发现所得的气体颜色偏深,经分析该气体主要含有Cl2和ClO2两种气体,某研究性学习小组拟用如图所示装置分离制得的混合气体,并测定两种气体的物质的量之比。
[资料信息]
常温下二氧化氯是黄绿色气体,熔点-59.5℃,沸点11.0℃,能溶于水,不溶于浓硫酸、四氯化碳,有强氧化性,能与NaOH溶液反应生成等物质的量的两种盐,其中一种为氯酸钠。
[制备与分离]
(1)实验过程中加药品前应进行的操作是______________ 。
(2)装置C、E的作用分别是:______________________;________________________。
(3)根据信息写出ClO2与NaOH溶液的离子方程式为_________________________________。
[测量与计算]:
反应结束后,打开止水夹鼓入过量氮气,再测得B、C装置分别增重2.0g和14.2g,将D中的液体溶于水,配成2.5L溶液,取25.00mL该溶液,调节试样的pH<2.0,加入足量的KI晶体,振荡后,静置片刻;加入指示剂X,用0.2000mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液25.00mL。(已知:2ClO2 + 8H+ + 10I- = 5I2 + 2Cl- + 4H2O;2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 +2NaI)
(4)鼓入氮气的目的是 ______________________________。指示剂X为_________,滴定终点时溶液的颜色变化是________________________。
(5)D装置收集到的ClO2的物质的量为________。
[结论] 由实验测量可知,浓盐酸和氯酸钾固体反应的化学方程式为________________。
X、Y、Z均是中学化学中常见的物质,某同学用X、Y两种单质及Z的溶液进行实验,部分实验内容如下表所示:
步骤 | |||
现象 | X表面产生大量无色气泡 | X表面只能产生少量气泡,然后就无明显变化 | X、Y接触后,X表面持续产生气泡 |
(1)I中反应物与生成物总能量的大小:E(反应物)_______E(生应物)(填“>”“<”或“=”)。
(2)若X是铝,在温度不变时向I中分别加入(适量)等物质的量的NaCl、KCl、CsCl后,产生无色气泡的速率明显加快,导致这种变化最可能的原因是_______________________。
(3)若X是铝,II反应中只能产生少量气泡且有特殊颜色,然后就无明显变化,则该反应的离子方程式为_______________。Y不可能是_________(填字母)
A. 铅 B. 石墨 C. 镁 D. 银
(4)若III中溶液最终变蓝色,写出负极上电极反应式:_____________________,变化过程中参与正极上放电的离子是_____________。
已知可逆反应X(g)+2Y(g) ⇌Z(g) △H<0,一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol Y和一定量的X后,X的浓度随时间的变化情况如图所示,则下列说法正确的是
A.a点逆反应速率大于c点正反应速率
B.反应达到平衡时,再加入一定量X,平衡正移,平衡常数K增大
C.该条件下,反应达到平衡时,平衡常数K=3
D.若初始时向该容器中加入1mol X和2mol Y,达到平衡时,X的平衡浓度大于0.125 mol·L-1