[化学——选修5:有机化学基础]环丙贝特(H)是一种降血脂药物,可明显降低极低密度和低密度脂蛋白水平,并升高高密度脂蛋白,通过改善胆固醇的分布,可减少CH和LDL在血管壁的沉积,还有溶解纤维蛋白和阻止血小板凝聚作用。如图是合成环丙贝特的一种新方法:
回答下列问题:
(1)C的化学名称为______________________
(2)F中含氧官能团的名称为______________
(3)H的分子式为________________________
(4)反应①的反应类型为___________,反应④的化学方程式为______________________
(5)M为的同分异构体,能与NaHCO3溶液反应产生气体,则M的结构共有种____(不考虑立体异构);其中1HNMR中有3组峰,且峰面积之比为6:2:1的结构简式为_______
(6)利用Wittig反应,设计以环己烷为原料(其他试剂任选),制备的合成路线:______________________。
铂钴合金是以铂为基含钴二元合金,在高温下,铂与钴可无限互溶,其固体为面心立方晶格。铂钴合金磁性极强,磁稳定性较高,耐化学腐蚀性很好,主要用于航天航空仪表、电子钟表、磁控管等。氟及其化合物用途非常广泛。回答下列问题:
(1)聚四氟乙烯是一种准晶体,准晶体是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过____方法区分晶体准晶体和非晶体。
(2)基态F原子的价层电子排布图(轨道表达式)为______。
(3)[H2F]+[SbF6]-(氟锑酸)是一种超强酸,存在[H2F]+,该离子的空间构型为______,与[H2F]+具有相同空间构型和键合形式的分子和阴离子分别是______(各举一例)。
(4)NH4F(氟化铵)可用于玻璃的蚀刻防腐剂、消毒剂。NH4+中中心原子的杂化类型是______;氟化铵中存在______(填字母)。
A.离子键 B.σ键 C.π键 D.氢键
(5)SF6被广泛用作高压电气设备的绝缘介质。SF6是一种共价化合物,可通过类似于Born-Haber循环能量构建能量图计算相关键能。则F-F键的键能为______kJ•mol-1,S-F键的键能为______kJ•mol-1。
(6)CuCl的熔点为426℃,熔化时几乎不导电;CuF的熔点为908℃,密度为7.1g•cm-3。
①CuF的熔点比CuCl的高,原因是______
②已知NA为阿伏加德罗常数的值,CuF的晶胞结构如图(b)所示,则CuF的晶胞参数a=______nm(列出计算式)。
氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。
(1)NO在空气中存在如下反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H,上述反应分两步完成,其反应历程如下图所示:
回答下列问题:
①写出反应I的热化学方程式_________。
②反应I和反应Ⅱ中,一个是快反应,会快速建立平衡状态,而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是_______(填“反应I”或“反应Ⅱ”);对该反应体系升高温度,发现总反应速率反而变慢,其原因可能是__________(反应未使用催化剂)。
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,T℃时,各物质起始浓度及10min和20min各物质平衡浓度如表所示:
①T℃时,该反应的平衡常数为_____________________(保留两位有效数字)。
②在10min时,若只改变某一条件使平衡发生移动,20min时重新达到平衡,则改变的条件是__________________________________。
③在20min时,保持温度和容器体积不变再充入NO和N2,使二者的浓度均增加至原来的两倍,此时反应v正_______v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(3)NO2存在如下平衡:2NO2(g)N2O4(g) △H<0,在一定条件下NO2与N2O4的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系:v(NO2)=k1·p2(NO2),v(N2O4)=k2·p(N2O4),相应的速率与其分压关系如图所示。
一定温度下,k1、k2与平衡常数kp(压力平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是k1=____________;在上图标出点中,指出能表示反应达到平衡状态的点是___,理由是________。
四溴化钛(TiBr4)可用作橡胶工业中烯烃聚合反应的催化剂。已知TiBr4常温下为橙黄色固体,熔点为38.3℃,沸点为233.5℃,具有潮解性且易发生水解。实验室利用反应TiO2+C+2Br2TiBr4+CO2制备TiBr4的装置如图所示。回答下列问题:
(1)检查装置气密性并加入药品后,加热前应进行的操作是__,其目的是__,此时活塞K1,K2,K3的状态为__;一段时间后,打开电炉并加热反应管,此时活塞K1,K2,K3的状态为____。
(2)试剂A为__,装置单元X的作用是__;反应过程中需用热源间歇性微热连接管,其目的是___。
(3)反应结束后应继续通入一段时间CO2,主要目的是___。
(4)将连接管切断并熔封,采用蒸馏法提纯。此时应将a端的仪器改装为__、承接管和接收瓶,在防腐胶塞上加装的仪器是___(填仪器名称)。
利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量的FeSO4、H2SO4和少量的Fe2(SO4)3、TiOSO4]生产铁红和补血剂乳酸亚铁的工艺流程如图所示:
已知:TiOSO4可溶于水,在水中可以电离为TiO2+和SO42-,TiO2+水解成TiO2·xH2O沉淀为可逆反应;乳酸结构简式为CH3CH(OH)COOH。
回答下列问题:
(1)TiOSO4中钛元素的化合价是____________,步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是___________。
(2)滤渣的主要成分为TiO2·xH2O,结合离子方程式解释得到滤渣的原因:________。
(3)从硫酸亚铁溶液中得到硫酸亚铁晶体的操作方法是____________________;硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
(4)步骤④中发生反应的离子方程式为______________________。
(5)步骤⑥必须控制一定的真空度,原因是有利于蒸发水以及____________________。
(6)实验室中检验溶液B中主要阳离子的方法是______________________。
在25℃时,甘氨酸在水溶液中解离情况如下:H3N+CH2COOH(A+)H3N+CH2COO-(A±)H2NCH2COO-(A-),改变溶液pH值,三种甘氨酸相关离子的分布分数(α,平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)变化如图所示。当调节溶液的pH值使甘氨酸所带的净电荷为零,此时溶液的pH叫等电点。下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表的微粒为A−、A±、A+
B.K2=10−2.34,且K2对应的解离基团为-NH3+
C.在pH=9.60的溶液中加盐酸,α(A±)+α(A+)+α(A−)保持不变
D.甘氨酸的等电点pH约为6,且存在c(A±)=c(A+)=c(A−)