有机物J是合成抗炎药洛索洛芬钠的关键中间体,它的一种合成路线如图:
回答下列问题:
(1)反应④的反应类型是______;J中官能团名称是______。
(2)不用甲苯与氯气在光照条件下反应得到B物质的原因是______。
(3)根据流程中的信息,在反应⑥的条件下,CH2(COOC2H5)2与足量CH3CH2CH2I充分反应生成的有机产物结构简式为______。
(4)反应⑨的化学方程式为:
其中产物X的结构简式是______。
(5)写出符合下列条件的I的同分异构体______。
①能发生银镜反应,但不能发生水解反应;②苯环上一氯取代物只有一种;③核磁共振氢谱有4组峰。
(6)根据流程中的信息,写出以、CH3OH为有机原料合成的合成路线。_______
在气体分析中,常用CuCl的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量,其化学反应如下:2CuCl+2CO+2H2O=Cu2Cl2•2CO•2H2O。
回答下列问题:
(1)Cu在元素周期表中属于______(选填“s”、“p”、“d”或“ds”)区元素。研究人员发现在高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3+,基态Cu3+的电子排布式为______。
(2)C、N、O三种原子中的第一电离能最大的是______。NO3-离子的空间构型是______。
(3)CO与N2互称等电子体。
①它们的分子中都存在三个共价键,其中包含______个σ键,______个π键。
②下表为CO和N2的有关信息。
键的类型 | A-B(单键) | A=B(双键) | A≡B(叁键) | |
键能(kJ/mol) | CO | 351 | 803 | 1071 |
N2 | 159 | 418 | 946 |
根据表中数据,说明CO比N2活泼的原因是______。
(4)Cu2Cl2•2CO•2H2O是一种配合物,其结构如图所示:
①该配合物中氯原子的杂化方式为______。
②该配合物中,CO作配体时配位原子是C而不是O的原因是______。
(5)阿伏加德罗常数的测定有多种方法,X射线衍射法就是其中的一种。通过对CuCl晶体的X射线衍射图象分析,可以得出CuCl的晶胞如图所示,则距离每个Cu+最近的Cl-的个数为______。若晶体中Cl-呈立方面心最密堆积方式排列,Cl-的半径为a pm,晶体的密度为ρg/cm3,阿伏加德罗常数NA=______(列计算式表达)。
连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是工业上重要的还原性漂白剂,也是重要的食品抗氧化剂。某学习小组模拟工业流程设计实验制取保险粉。
已知:Na2S2O4是白色固体,还原性比Na2SO3强,易与酸反应(2S2O42-+4H+=3SO2↑+S↓+2H2O)。
(一)锌粉法
步骤1:按如图方式,温度控制在40~45℃,当三颈瓶中溶液pH在3~3.5时,停止通入SO2,反应后得到ZnS2O4溶液。
步骤2:将得到的ZnS2O4溶液加入NaOH溶液中,过滤,滤渣为Zn(OH)2,向滤液中加入一定量食盐,立即析出Na2S2O4•2H2O晶体。
步骤3:,经过滤,用乙醇洗涤,用120~140℃的热风干燥得到Na2S2O4。
(二)甲酸钠法
步骤4:按上图方式,将装置中的Zn粉和水换成HCOONa、Na2CO3溶液和乙醇。温度控制在70~83℃,持续通入SO2,维持溶液pH在4~6,经5~8小时充分反应后迅速降温45~55℃,立即析出无水Na2S2O4。
步骤5:经过滤,用乙醇洗涤,干燥得到Na2S2O4。
回答下列问题:
(1)步骤1容器中发生反应的化学方程式是______;容器中多孔球泡的作用是______。
(2)步骤2中“向滤液中加入一定量食盐,立即析出Na2S2O4•2H2O晶体”的原理是(用必要的化学用语和文字说明)______。
(3)两种方法中控制温度的加热方式是______。
(4)根据上述实验过程判断,Na2S2O4在水、乙醇中的溶解性为:______。
(5)甲酸钠法中生成Na2S2O4的总反应为______。
(6)两种方法相比较,锌粉法产品纯度高,可能的原因是______。
(7)限用以下给出的试剂,设计实验证明甲酸钠法制得的产品中含有Na2SO4。
稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、AgNO3溶液、BaCl2溶液______。
CH4-CO2催化重整时发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:
(1)某温度下,向1L的密闭容器中充入0.2molCH4与0.1molCO2,发生CH4-CO2催化重整反应,10min时达到平衡,测得平衡混合物中CO(g)的体积分数为20%,则用CH4表示的反应速率为______,CO2的平衡转化率为______。
(2)若CO2的平衡转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。由图可知:压强p1______p2(选填“>“、“<“或“=”),理由是______。
(3)在一定温度下,向固定容积为2L的密闭容器中充入0.1moCH4与0.1mo1CO2发生CH4-CO2催化重整反应,达平衡时CO2的平衡转化率为50%,则此条件下该反应的平衡常数为K=______;平衡后保持温度不变,若再充入0.15molCH4、0.15molCO2、0.1molCO、0.1molH2,则此时v正______(选填“>”、“<”或“=”)v逆。
(4)已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g)△H1=-75 kJ•mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-394 kJ•mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g)△H3=-111 kJ•mol-1
①催化重整反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)的△H=______kJ•mol-1。
②反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
| 积碳反应CH4(g)=C(s)+2H2(g) | 消碳反应CO2(g)+C(s)=CO(g) | |
△H/(kJ•mol-1) | 75 | 172 | |
活化能/(kJ•mol-1) | 催化剂X | 33 | 91 |
催化剂Y | 43 | 72 |
由上表判断,催化剂X______Y(填“优于”或“劣于”),理由是______。
磷酸二氢钾(KH2PO4)是一种高效复合肥。工业上以磷精矿[主要成分是Ca3(PO4)2,还含有少量Fe2O3、CaF2等杂质]为原料,生产磷酸二氢钾的流程如图:
已知:①TBP、D2EHPA、TOA都是难溶于水的液态有机物,对萃取特定物质有较强的选择性,常用作萃取剂。
②萃取剂TBP对H3PO4和Fe3+有较强的萃取作用,但对Ca2+有一定的萃取作用。
③萃取剂D2EHPA仅对Fe3+有较强的萃取作用。
回答下列问题:
(1)“制酸”过程中生成磷酸的化学方程式为______。
(2)“除氟”时发生反应的化学方程式为______。
(3)“目的1”是______。
(4)“目的2”分离出的有机层中除H3PO4外,还有少量某金属阳离子。去除有机层中该阳离子的方法是用含H2SO4的磷酸洗涤,反应的离子方程式为______。
(5)“反应”时先在磷酸中加入KCl,再加入TOA,TOA的作用是______。
(6)“反应”中,TOA的用量会影响溶液的pH。水溶液中H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-的分布分数δ(含磷元素微粒占全部含磷粒子的物质的量分数)随pH的变化如图所示。
“反应”中,当pH=______(填选“2.2”、“4.5”、“9.5”或“12.4”)时,停止加入TOA。
25℃时,0.1 mol/L的NH4HCO3溶液pH=7.7。向0.1mol/L的NH4HCO3溶液中逐滴加入0.1mol/LNaOH溶液时,含氮、含碳粒子的分布情况如图所示(纵坐标是各粒子的分布系数,即物质的量分数)。根据图象判断,下列说法正确的是
A.NH4HCO3溶液中,水解程度:NH4+>HCO3-
B.开始阶段,HCO3-略有增加的主要原因是发生反应:2NH4HCO3+2NaOH=(NH4)2CO3+Na2CO3+2H2O
C.由图中数据可知:CO32-的水解常数约为5.3×10-11
D.由图中数据可知:NH3•H2O的电离常数约为1.5×10-5