以芳香烃A为原料发生如图所示的变化,可以合成高聚物G。
已知:①两个羟基连在同一碳原子上不稳定,会自动脱水。
②C能发生银镜反应,F能使溴水褪色。
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是________;C的结构简式为_________。
(2)B→C的反应条件是________,E→F的反应类型是_________。
(3)写出E→G的化学方程式________。
(4)E的同分异构体中,苯环上有4个取代基、遇FeCl3溶液显紫色且能与碳酸氢钠溶液反应的共有________种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱显示有4组峰的结构简式为________(写出一种即可)。
(5)参照上述合成路线,设计以丙炔为原料制备乳酸()的合成路线________(无机试剂任选)。
LiCoO2用途广泛,如可作为锂离子电池的电极。回答下列问题。
(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是_________,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_________(填“相同”或“相反”)。
(2)[Co(NH3)6]Cl3是橙黄色晶体,该配合物中提供空轨道接受孤对电子的微粒是___,配体分子的价层电子对互斥模型为___,写出一种与配体分子互为等电子体的分子_________(填分子式)。
(3)某钴化合物纳米粉可以提高碱性电池的性能。该化合物晶胞结构如图所示,则该钴化合物的化学式为______,与Co原子等距离且最近的O原子个数为______。
(4)Li还可形成多种物质。二异丙基胺基锂()是有机合成中常用的物质,氮原子的杂化方式为_________。Li+可以镶嵌在C60中,形成的[LiC60]PF6与NaCl具有类似的晶胞结构,下面是从某晶体结构中分割出来的部分结构图,其中属于从[LiC60]PF6晶体中分割出来的结构图是___。
(5)金属锂晶体的结构为体心立方密堆积,晶胞边长为351 pm,则锂晶体中原子的空间利用率为_________(列出含π的计算式)。
近年来,汽车尾气催化净化成为极其重要的环保产业。请回答下列问题:
I.治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是在汽车的排气管道上安装一个催化转化装置。发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。
(1)实际测试某汽车冷启动时的尾气催化处理CO、NO百分含量随时间变化曲线如图一,0~10 s阶段,CO、NO百分含量没有明显变化的原因是______;
(2)在密闭容器中充入10 mol CO和8 mol NO发生反应,测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图二。
①已知T2>T1,则反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),△H___0(填“>”、“=”或“<”)。
②为同时提高反应速率和NO的平衡转化率,可采取的措施有______(填字母序号)。
a.改用高效催化剂 b.缩小容器的体积
c.增加CO的浓度 d.升高温度
③压强为10MPa、温度为T1下,该温度下用分压表示的平衡常数Kp=___MPa-1(分压=总压×物质的量分数)。
II.汽车尾气中CO与N2O会发生反应:N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g) ΔH。几种物质的相对能量如下:
物质 | N2O(g) | CO(g) | CO2(g) | N2(g) |
相对能量/ kJ/mol | 475.5 | 283 | 0 | 393.5 |
(3)ΔH=___kJ/mol。
(4)实验室用Fe+作催化剂,以N2O和CO投入比为1:1模拟上述反应,其总反应分两步进行:
第一步:Fe++N2OFeO++N2;
第二步:___(写反应方程式)。
催化过程中,c(N2)和c(CO2)几乎相等,由此判断该反应进行的快慢由第___步反应决定。
请在如图中绘制反应在催化剂作用下的“能量~反应过程”示意图___。已知:两步反应均放热。
某化学兴趣小组对某黄铁矿石(主要成分为FeS2)进行如下实验探究。
实验一:测定硫元素的含量
I.将m1 g该黄铁矿样品放入如图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全,得到红棕色固体和一种刺激性气味的气体。
Ⅱ.反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:
问题与讨论:
(1)石英管中发生反应的化学方程式为_________。
(2)I中,干燥管甲内所盛试剂是________,石英管中的玻璃纤维的作用为__________。
(3)该黄铁矿石中硫元素的质量分数为___________。
实验二:测定铁元素的含量
问题与讨论:
(4)步骤②中,若选用铁粉作还原剂,会使测量结果________(填“不影响”、“偏高”或“偏低”)。
(5)步骤③中,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_______、________。
(6)滴定终点的现象是___。
(7)用c mol/LKMnO4溶液滴定,终点时消耗KMnO4溶液V mL,则黄铁矿中铁元素的质量分数为___。
利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多种化工试剂,以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程。
已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等。
②沉淀I中只含有两种沉淀。
③部分阳离子的氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表。
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
回答下列问题:
(1)浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式为___。
(2)在浸出液中加入NaClO3的作用是___。
(3)加入Na2CO3调pH至5.2,目的是___;萃取剂层含锰元素,则沉淀II的主要成分___。
(4)操作I中包括蒸发浓缩的过程,在蒸发浓缩之前应先向溶液中加入_______(填试剂名称)。
(5)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,过滤、洗涤、干燥、称重。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O质量分数大于100%,其原因可能是___(回答一条原因即可)。
(6)将5.49 g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)置于空气中加热,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如下表。
温度范围/℃ | 固体质量/g |
150~210 | 4.41 |
290~320 | 2.41 |
经测定,整个受热过程,只产生水蒸气和CO2气体,则在150℃~210℃温度范围放出的气体物质是_______,290℃~320℃温度范围,剩余的固体物质化学式为________。
[已知:CoC2O4·2H2O的摩尔质量为183 g/mol]
25℃时,Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中,金属阳离子的物质的量浓度的负对数[-lgc(M2+)],已知该温度下,Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)2],下列说法正确的是( )
A.a线表示Fe(OH)2饱和溶液中的变化关系
B.向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH,可转化为Y点对应的溶液
C.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+,可加入适量CuO
D.当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,溶液中=104.6