有机化合物 M 在有机合成工业和医药方面有重要作用,可按图示合成路线合成 M。
已知:①2CH3CHO
②
③E 的相对分子质量比 D 大 4,F 的核磁共振氢谱中有 5 个吸收峰,G 苯环上的一 氯代物仅有 2 种。
请回答下列问题:
(1)C 的结构简式为_____,D 中官能团的名称是_____。
(2)A→B 的反应类型为_____,C→D 的反应条件为_____。
(3)E 和 I 生成 M 的化学方程式为__________________________。
(4)G→H 与 H→I 的反应不能颠倒,其理由是________________________________。
(5)比 I 的相对分子质量大 14 的同系物 N,可能结构有_____种。
(6)参 照 题 中 信 息 和 合 成 路 线 , 设 计 以 CH2=CHCH3 为 原 料 合 成_______________________
H、C、N、O、S、Cu 均为前四周期常见元素。回答下列问题。
(1)S 位于元素周期表第_____族;N 的基态原子核外有_____个未成对电子。
(2)N、O、S 三种元素的第一电离能从大到小的顺序为_________;CuH 晶体中金属阳离子的基态核外电子排布式为_____。
(3)比较沸点:H2O_____H2S(填“>”、“<”或“=”);干冰熔化时克服微粒间的 作用力类型是_________。
(4)SO42-的立体构型为_____;NO2- 中氮原子的杂化轨道类型为________, 与其是等电子体的分子有_________(填 1 个)。
(5)Cu2O 晶体如图所示的晶胞中每个氧原子与_____个铜原子配位。Cu2O 晶体 的密度为 dg·cm-3,则 Cu 与 O 的最近距离是_________(用 M 表示 Cu2O 的摩尔质量,NA 表示阿伏加德罗常数值)。
(环境污染与资源短缺问题日益突出,资源的循环利用尤为重要。工业 上利用含 Cu2O(含少量 Al2O3、Fe2O3 和 SiO2)的矿渣提取铜的工艺流程如下:
已知:①Cu2O 在酸性条件下易转化成单质 Cu 和含 Cu2+的溶液;
②几种氢氧化物沉淀时的 pH 如下表:
氢氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 |
沉淀时的 pH | 4.0~5.2 | 5.8~8.8 | 1.1~3.2 | 5.4~6.7 |
回答下列问题:
(1)经检测固体 A 含有的成分为 Cu 和另一种杂质,从固体 A 中分离出 Cu 的可 用试剂为_____溶液(填化学式)。
(2)矿渣经酸浸、过滤、洗涤后铁元素的主要存在形式为__________填离子符号),检验该离子的常用化学试剂是_________________。
(3)加 NaClO 氧化并调整溶液的 pH 为_____,得到沉淀 B 和一种具有漂白 性的物质 D,该反应离子方程式为_________。
(4)25℃时,加 NaOH 固体调节溶液 pH 得到 Al(OH)3 沉淀,若 pH=5.3 时,所得 溶液中 c(Al3+)=_____。已知 25℃时 Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33。
(5)用惰性电极电解获得金属铜时,起始阶段阳极产物与阴极产物的物质的量之比为___________。
CO、H2 是重要的工业原料,在高温、催化剂存在的条件下,可用甲烷 和水蒸气为原料制取它:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH0
(1)已知:
① 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=-484kJ·mol-1
② CH4(g)+1.5O2(g)=CO(g)+2H2O(g) ΔH2=-564kJ·mol-1。
则ΔH0 =_____。
(2)一定温度下,将一定量甲烷与水蒸气的混合气体置于某密闭容器中发生反应 生成 CO、H2,测得反应体系中平衡时的某种量值 X 与温度(T)、压强(P)之间的关系如图 所示:
若 X 表示 CH4 的百分含量,则 T1_________T2(填“>”“<”“无法确定”,下同),X 还可 以表示_____(在下列选项中选填序号),a、b 两点的平衡常数 K(a) ____K(b)。
A.混合气体的平均摩尔质量 B.CO 的产率 C.ΔH 值
(3)若在 T3 时将 4mol H2O(g)与 a mol CH4 置于 2L 恒容密闭容器中,测得 CO 的 浓度(mol/L)与时间 t(min)的关系如图 所示。
①反应 4min 后达平衡, 反应 4min 内用 H2浓度变化表示的反应速率 v(H2)=__________________
②若在第 5 分钟时改变条件,CO 浓度变化曲线如图 所示,则改变条件可能是____________
(4)从焓变角度上看,反应 CO2(g)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)+O2(g)_____(填“具 有”或“不具有”)自发性。
肼(分子式 N2H4,沸点 113.5℃)是一种良好的火箭燃料,是一种易溶 于水和醇类等有机溶剂的无色油状液体。在工业上有重要用途。实验室可用如下 装置(略去部分夹持装置)模拟利用氨气和次氯酸钠合成肼的过程。
(1)装置 A 可用来制备 Cl2,装置 B 中饱和食盐水的作用是_____,当合成肼的反应结束时关闭止水夹 K1,装置 B 可以观察到的实验现象_____。
(2)装置 C 中长玻璃导管 b 与装置 B 中的_____(填仪器名称)的作用相同。
(3)装置 E 中可用熟石灰和氯化铵制备 NH3,反应的化学方程式为_____
(4)当反应一段时间,关闭两个止水夹,打开装置 C 中分液漏斗的活塞,将溶液 全部滴入集气瓶中,反应生成肼。反应的离子方程式为_____。 有同学说装置 D 没有什么作用,若去掉装置 D,对实验是否有影响?请说明理由:___________。
(5)将足量的 Cl2 与含有 0.4mol NaOH 的水溶液反应,分液漏斗中液体全部滴入 C 中,并向 C 中通入标准状况下的 13.44L NH3,从 C 中蒸馏分离得到 3.6g 液态肼, 则该实验中肼的实验产率为___。
已知 X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的短周期主族元素,X 原子最外层电子 数是次外层电子数的 2 倍,Y 和 W 同主族,且 W 的原子序数是 Y 的 2 倍,Z 的 焰色反应呈黄色。下列说法不正确的是( )
A.原子半径大小顺序:Z>W>Y
B.简单气态氢化物的热稳定性:Y>W>X
C.Z、Y 形成的所有化合物中化学键类型完全相同
D.化合物 Z2XY3 能与 W 的最高价氧化物的水化物反应