PVAc是一种具有热塑性的树脂,可合成重要高分子材料M,合成路线如下:
己知:R、Rˊ、Rˊˊ为H原子或烃基
I. R'CHO+ R"CH2CHO
II. RCHO+
(1)标准状况下,4.48L气态烃A的质量是5.2g,则A的结构简式为___________________。
(2)己知A→B为加成反应,则X的结构简式为_______;B中官能团的名称是_________。
(3)反应①的化学方程式为______________________。
(4)E能使溴的四氯化碳溶液褪色,反应②的反应试剂和条件是_______________________。
(5)反应③的化学方程式为____________________________。
(6)在E→F→G→H的转化过程中,乙二醇的作用是__________________________。
(7)己知M的链节中除苯环外,还含有六元环状结构,则M的结构简式为_________________。
党的十八大以来,我国在科技创新和重大工程建设方面取得了丰硕成果,在新时代更需要新科技创新世界。2018年3月5日,《自然》连刊两文报道石墨烯超导重大发现,第一作者均为中国科大10级少年班现年仅21岁的曹原。曹原团队在双层石墨烯中发现新的电子态,可以简单实现绝缘体到超导体的转变。石墨烯是一种由碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图甲),石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(如图乙)。
(1)图乙中1号C与相邻C有无形成π键__________(填“有”、或“无”)。
(2)图甲中1号C的杂化方式________。该C与相邻C形成的键角______(填“>”、“<”或“=”)1200。
(3)我国制墨工艺是将50 nm左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水,在相同条件下所得到的分散系后者更为稳定,其原因是____________________。
(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C60可制备一种低温超导材料,晶胞如图丙所示,M原子位于晶胞的棱心与内部。该晶胞中M原子的个数为______________,该材料的化学式为_______________。
(5)金刚石与石墨都是碳的同素异形体。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,金刚石晶胞中碳原子的空间占有率为___________(用含π的代数式表示)。
(6)一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是_________;
②有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm,结合图表从物质结构及性质的角度分析,该设想能否实现:________ (填“能”、或“否”)。
可燃冰与二氧化碳替换的水合物的熔点较高的是_________。
参数 分子 | 分子直径/nm | 分子与H2O的结合能E/(kJ·mol-1) |
CH4 | 0.436 | 16.40 |
CO2 | 0.512 | 29.91 |
数十年来,化学工作者对氮的氧化物、碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得一些重要成果。
I.已知2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步:
第一步:2NO(g) N2O2(g) (快) ∆H1<0;v1正=k1正c2(NO) ;v1逆=k1逆c(N2O2)
第二步:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) (慢) ∆H2< 0; v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2)
①2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应速率主要是由______(填“第一步”或“第二步”)反应决定。
②一定温度下,反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=____________;
II.利用CO2和CH4重整不仅可以获得合成气(主要成分为CO、H2),还可减少温室气体的排放(1)已知重整过程中部分反应的热化方程式为:
① CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH>0
② CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH>0
③ CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g) ΔH<0
固定n(CO2)=n(CH4),改变反应温度,CO2和CH4的平衡转化率见图甲。
同温度下CO2的平衡转化率________(填“大于”“小于”或“等于”)CH4的平衡转化率。
(2)在密闭容器中通入物质的量均为0.1mol的CH4和CO2,在一定条件下发生反应CO2(g) + CH4(g) 2CO(g) + 2H2(g),CH4的平衡转化率与温度及压强(单位Pa)的关系如图乙所示。y点:v(正)_____v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。已知气体分压(p分)=气体总压(p总)×气体的物质的量分数。用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,求x点对应温度下反应的平衡常数Kp=__________________。
III.根据2CrO42﹣+2H+ Cr2O72﹣+H2O设计如图丙装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,图丙中右侧电极连接电源的__极,电解制备过程的总反应方程式为__。测定阳极液中Na和Cr的含量,若Na与Cr的物质的量之比为a:b,则此时Na2CrO4的转化率为__。若选择用熔融K2CO3作介质的甲醇(CH3OH)燃料电池充当电源,则负极反应式为__。
制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板,产生的废液称“烂板液”。“烂板液”中除含有硝酸锌外,还含有自来水带入的Cl-和Fe3+。在实验室里用“烂板液”制取znSO4·7H2O的过程如下:
(1)若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为NH4NO3,氧化剂与还原剂的物质的量之比是 _________
(2)若步骤①的pH>12,则Zn(OH)2溶解生成四羟基合锌酸钠,写出Zn(OH)2被溶解的离子方程式_____________
(3)滤液D中除了含有OH-离子外,还含有的阴离子有_________(填离子符号)。
(4)若滤液E的pH=4, c(Zn2+)=2mol/L,c(Fe3+)=2.6×10-9mol/L能求得的溶度积是____(填选项)
A Ksp[Zn(OH)2] B Ksp[Zn(OH)2]和Ksp[Fe(OH)3] C Ksp[Fe(OH)3]
(5)已知:①Fe(OH)3 (s) Fe3+(aq)+3OH-(aq) △H=a kJ/mol
②H2O (l) H+(aq)+ OH-(aq) △H=b kJ/mol
请写出Fe3+发生水解反应的热化学方程式___________
(6)若Fe(OH)3的溶度积常数为Ksp,H2O 的离子积常数为Kw ,Fe3+发生水解反应的平衡常数K=________。(用含Ksp、Kw的代数式表示)
乙苯是主要的化工产品。某课题组拟制备乙苯:查阅资料如下:
①几种有机物的沸点如下表:
有机物 | 苯 | 溴乙烷 | 乙苯 |
沸点/℃ | 80 | 38.4 | 136.2 |
②化学原理: +CH3CH2Br +HBr。
③氯化铝易升华、易潮解。
I.制备氯化铝
甲同学选择下列装置制备氯化铝(装置不可重复使用):
(1)本实验制备氯气的发生装置的玻璃仪器有________种。
(2)连接装置之后,检查装置的气密性,装药品。先点燃A处酒精灯,当___________ 时(填实验现象)点燃F处酒精灯。
(3)气体流动方向是从左至右,装置导管接口连接顺序a→______→k→i→f→g→_____。
(4)D装置存在明显缺陷,若不改进,导致的实验后果是______________。
II.制备乙苯
乙同学设计实验步骤如下:
步骤1:连接装置并检查气密性(如图所示,夹持装置省略)。
步骤2:用酒精灯微热烧瓶。
步骤3:在烧瓶中加入少量无水氯化铝、适量的苯和溴乙烷。
步骤4:加热,充分反应半小时。
步骤5:提纯产品。
回答下列问题:
(5)本实验加热方式宜采用_______ (填“ 酒精灯直接加热” 或“水浴加热”)。
(6)确认本实验A中已发生了反应的试剂可以是___。
A 硝酸银溶液 B 石蕊试液
C 品红溶液 D 氢氧化钠溶液
(7)提纯产品的操作步骤有:
①过滤; ②用稀盐酸洗涤; ③少量蒸馏水水洗 ④加入大量无水氯化钙;⑤用大量水洗; ⑥蒸馏并收集136.2℃馏分 ⑦分液。
操作的先后顺序为⑤⑦__ __⑦__ __⑥(填其它代号)。
常温下,H2A和H2NCH2CH2NH2溶液中各组分的物质的量分数δ随pH的变化如图(I)、(II)所示。下列说法不正确的是已知:。
A.NaHA溶液中各离子浓度大小关系为:
B.乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的Kb2=10-7.15
C.[H3NCH2CH2NH3]A溶液显碱性
D.向[H3NCH2CH2NH2] HA溶液中通人HCl,不变