药物中间体Q、医用材料PVA的合成路线如下。
已知:
(1)A的分子式是C6H6,A→B的反应类型是_______。
(2)B→C是硝化反应,试剂a是_______。
(3)C→D为取代反应,其化学方程式是_______。
(4)F含有的官能团是________。
(5)F的含有碳碳双键和酯基的同分异构体有_____种(含顺反异构体,不含F),其中核磁共振氢谱有3组吸收峰,且能发生银镜反应的结构简式是___.
(6)G→X的化学方程式是________。
(7)W能发生聚合反应,形成的高分子结构简式是________。
(8)将下列E+W→Q的流程图补充完整(在虚线框内写出物质的结构简式):_________
第23号元素钒在地壳中的含量大约为0.009%,在过渡元素中仅次于Fe、Ti、Mn、Zn,排第五位。我国四川攀枝花地区蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿。
(1)钒在周期表中的位置为__________,电子占据的最高能层的轨道形状为__________。
(2)在地壳中含量最高的五种过渡金属元素Fe、Ti、Mn、Zn、V中,基态原子核外单电子数最多的是__________。
(3)过渡金属可形成许多羰基配合物,即CO作为配体形成的配合物。
①CO的等电子体有N2、CN-、__________(任写一个)等。
②CO作配体时,配位原子是C而不是O,其原因是__________。
(4)过渡金属配合物常满足“18电子规则”,即中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于18,如[Fe(CO)5]、[Mn(CO)5]-等都满足这个规则。
①下列钒配合物中,钒原子满足18电子规则的是__________。
A.[V(H2O)6]2+ B.[V(CN)6]4- C.[V(CO)6]- D.[V(O2)4]3-
②化合物的熔点为138 ℃,其晶体类型为__________;已知该化合物满足18电子规则,其配体“”中的大π键可表示为__________。
(5)VCl2(熔点1027 ℃)和VBr2(熔点827 ℃)均为六方晶胞,结构如图所示。
①VCl2和VBr2两者熔点差异的原因是__________。
②设晶体中阴、阳离子半径分别为r-和r+,该晶体的空间利用率为__________(用含a、c、r+和r-的式子表示)。
工业上用含三价钒(V2O3)为主的某石煤为原料(含有Al2O3、CaO等杂质),钙化法焙烧制备V2O5,其流程如下:
资料:+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系:
pH | 4~6 | 6~8 | 8~10 | 10~12 |
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主要离子 | VO2+ | VO3— | V2O74— | VO43— |
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(1)焙烧:向石煤中加生石灰焙烧,将V2O3转化为Ca(VO3)2的化学方程式是_________。
(2)酸浸:①Ca(VO3)2难溶于水,可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的pH=4,Ca(VO3)2溶于盐酸的离子方程式是________。
②酸度对钒和铝的溶解量的影响如图所示:酸浸时溶液的酸度控制在大约3.2%,根据下图推测,酸浸时不选择更高酸度的原因是________。
(3)转沉:将浸出液中的钒转化为NH4VO3固体,其流程如下:
①浸出液中加入石灰乳的作用是_____________。
②已知常温下CaCO3的溶度积常数为Ksp1,Ca3(VO4)2溶度积常数为Ksp2。过滤后的(NH4)3VO4溶液中VO43—的浓度为cmol/L,该溶液中CO32—的浓度为_______mol/L
③向(NH4)3VO4溶液中加入NH4Cl溶液,控制溶液的pH=7.5。当pH>8时,NH4VO3的产量明显降低,原因是_______________。
(4)测定产品中V2O5的纯度:称取ag产品,先用硫酸溶解,得到(VO2)2SO4溶液。再加入b1mLc1mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液(VO2++2H++Fe2+=VO2++Fe3++H2O)最后用c2mol/LKMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点,消耗KMnO4溶液的体积为b2mL。
已知MnO4-被还原为Mn2+,假设杂质不参与反应。则产品中V2O5的质量分数是_____。(V2O5的摩尔质量:182g/mol)
二氯化二硫(S2Cl2)是一种重要的化工原料,常用作橡胶硫化剂,改变生橡胶受热发粘、遇冷变硬的性质。查阅资料可知S2Cl2具有下列性质:
(1)制取少量S2Cl2
物理性质 | 毒性 | 色态 | 挥发性 | 熔点 | 沸点 |
剧毒 | 金黄色液体 | 易挥发 | -76℃ | 138℃ | |
化学性质 | ①300℃以上完全分解; ②S2Cl2+Cl22SCl2; ③遇高热或与明火接触,有引起燃烧的危险; ④受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气; |
实验室可利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品。
①仪器m的名称为___________,装置F中试剂的作用是__________。
②装置连接顺序:A→_______________→E→D。
③实验前打开K1,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是_____________。
④为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和_____________。
(2)S2Cl2遇水强烈反应产生烟雾,该反应的化学方程式2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl↑甲同学为了验证两种气体产物,将水解生成的气体依次通过硝酸银与稀硝酸的混合溶液、品红溶液、NaOH溶液,该方案_________(填“可行”或“不可行”),原因是___________。
(3)某同学为了测定S2Cl2与水反应后生成的气体X在混合气体中的体积分数,设计了如下实验方案:
①W溶液可以是____________(填标号)。
aH2O2溶液 bKMnO4溶液(硫酸酸化) c氯水
②该混合气体中气体X的体积分数为_____________(用含V、m的式子表示)。
碳的氧化物对环境的影响较大,CO是燃煤工业生产中的大气污染物,CO2则促进了地球的温室效应。给地球生命带来了极大的威胁。
(1)已知:①甲醇的燃烧热△H=-726.4kJ·mol-1②H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ·mol-1。则二氧化碳和氢气合成液态甲醇,生成液态水的热化学方程式为_____。
(2)二氧化碳合成CH3OH 的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1,过程中会产生副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2。图1是合成甲醇反应中温度对CH3OH、CO的产率影响曲线图,△H2________0(填“>”或“<”)。增大反应体系的压强,合成甲醇的反应速率___________(填“增大”“减小”或“ 不变”),副反应的化学平衡________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
(3)以某些过渡金属氧化物作催化剂,二氧化碳与甲烷可转化为乙酸:CO2(g) +CH4(g)CH3COOH(g) △H=+36.0kJ·mol-1。不同温度下,乙酸的生成速率变化曲线如图2。结合反应速率,使用催化剂的最佳温度是________℃,欲提高CH4的转化率,请提供一种可行的措施:______________。
(4)一定条件下,CO2 与NH3 可合成尿素[CO(NH2)2]:CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)△H。某温度下。在容积为1L的恒容密闭容器中,加入一定氨碳比的3molCO2 和NH3的混合气体。图3是有关量的变化曲线,其中表示NH3转化率的是曲线________(填“a”或“b”),曲线c 表示尿素在平衡体系中的体积分数变化曲线,则M点的平衡常数K=________,y=________。
25℃时,向10mL0.1mol·L-1一元弱碱XOH溶液中逐滴滴加0.1mol·L-1的HCl溶液,溶液的AG变化如图所示(溶液混合时体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是
A. 若a=-8,则Kb(XOH)≈10-5
B. M点表示盐酸和XOH恰好完全反应
C. R点溶液中可能存在c(X+)+c(XOH)=c(Cl-)
D. M点到N点,水的电离程度先增大后减小