美国科学家合成了含有N5+的盐类,含有该离子的盐是高能爆炸物质,该离子的结构呈“V”形,如图所示。以下有关该物质的说法中正确的是( )
A.每个N5+中含有35个质子和36个电子
B.该离子中有非极性键和配位键
C.该离子中含有2个π键
D.与PCl4+互为等电子体
下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )
A.CO2与H2O B.CH4与NH3 C.BeCl2与BF3 D.C2H2与C2H4
芳香族化合物A()是重要的有机化工原料。由A制备有机化合物F的合成路线(部分反应条件略去)如下图所示:
(1)A的分子式是______,B含有的官能团的名称是_________。
(2)D→E的反应类型是_________。
(3)已知G能与金属钠反应,则G的结构简式为________。
(4)写出E→F的化学方程式:_________。
(5)龙胆酸D的同分异构体有多种,符合下列条件的有___种。写出其中一种核磁共振氢谱有六组峰的同分异构体的结构简式:____。
①能发生银镜反应;②与FeCl3溶液发生显色反应;③1mol该物质能与2mol Na2CO3反应。
(6)已知:。参照上述合成路线,设计一条以苯酚、乙醇为原料制备龙胆酸乙酯()的合成路线(无机试剂任用)。_________
氮、磷、砷同为VA族元素,它们的单质和化合物在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题:
(1)下列有关氮原子电子排布图中,能量最低和最高的分别为____、___。
a. b.
c. d.
(2)是一种芳环硝化中间体,其中氮原子的杂化轨道类型为____,与互为等电子体的化合物分子是___(任写一种,填化学式)。
(3)C、N、O是第二周期相邻的三种非金属元素,它们的第一电离能由大到小的顺序为____;NH3是一种极易溶于水的气体,其沸点比AsH3的沸点______(填“低”或“高”),其原因是______。
(4)砷是制造新型半导体的材料,同时砷的化合物又具有较强的毒性。
1918年美国人通过反应:HC≡CH+AsCl3CHCl=CHAsCl2制造出路易斯毒气。在HC≡CH分子中σ键与π键数目之比为___;AsCl3分子的空间构型为_____。
(5)2018年7月《Science》报道,BingLv等通过反应:4BI3+As44BAs+6I2合成了具有极高导热性的半导体新材料BAs。BAs晶胞结构如图所示:
已知该晶胞参数为a pm,NA表示阿伏加德罗常数,则该晶胞的密度ρ=_____g·cm−3(用代数式表示,可不必化简)。
研究发现,NOx和SO2是雾霾的主要成分。
Ⅰ.NOx主要来源于汽车尾气,可以利用化学方法将二者转化为无毒无害的物质。
已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+196 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=-554 kJ·mol-1
(1)请写出NO和CO转变为两种无毒无害的物质的热化学方程式_______________。
(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程(0~15 min)中NO物质的量随时间变化如图所示。
①已知:平衡时气体的分压=气体的体积分数×体系的总压强,T℃时达到平衡,此时体系的总压强为p=30MPa,则T℃时该反应的压力平衡常数Kp =_______;平衡后,若保持温度不变,再向容器中充入NO和CO2各0.3mol,平衡将_____ (填“向左”、“向右”或“不”)移动。
②15 min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是_____(填序号)
A.升温 B.增大CO浓度 C.加入催化剂 D.减小容器体积
(3)在373K时,向体积为2L的恒容真空容器中通入0.40molNO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g) ΔH=−57.0kJ·mol−1。测得NO2的体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如下表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
φ(NO2) | 1.0 | 0.75 | 0.52 | 0.40 | 0.40 |
①0~20min内,v(N2O4)=_________________。
②上述反应中,v正(NO2)=k1·c2(NO2),v逆(N2O4)=k2·c(N2O4),其中k1、k2为速率常数,则373K时,k1、k2的数学关系式为__________。
(4)最新研究发现,用隔膜电解法可以处理高浓度乙醛废水。原理:使用惰性电极电解,乙醛分別在阴、阳极转化为乙醇和乙酸,总反应为2 CH3CHO+H2OCH3CH2 OH+CH3COOH。实验室中,以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置示意图如图所示
①电解过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生无色气体,阳极电极反应分別为4OH--4e-=O2↑+2H2O、__________________。
②在实际工艺处理过程中,阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分別注入1m3乙醛的含量为300mg/L的废水,可得到乙醇_______kg(计算结果保留2位小数)。
草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如图:
(1)“550℃焙烧”的目的是_____________________________。
(2)“浸出液”的主要成分是__________________。
(3)“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+,该反应的离子方程式为_________________________。
(4)“净化除杂1”过程中,先在40~50℃加入H2O2,再升温至80~85℃,加入Na2CO3溶液,调pH至4.5,“滤渣1”主要成分的是__________________。
(5)“净化除杂2”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去,若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×l0-6mol/L,则滤液中 c(Mg2+)为__________________。[已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10]
(6)为测定制得样品的纯度,现称取1.000g样品,将其用适当试剂转化,得到草酸铵溶液,再用过量稀硫酸酸化,用0.1000mol/L KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时,共用去KMnO4溶液24.00mL,则草酸钴样品的纯度为___________。
(7)取一定质量的CoC2O4·2H2O分解后的钴氧化物(Co的化合价为+2、+3),用480ml 5mol/L 盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比为___________。