芳香化合物A是一种基本化工原料,可以从煤和石油中得到。OPA是一种重要的有机化工中间体。A、B、C、D、E、F和OPA的转化关系如图所示:
已知:2
回答下列问题:
(1)A的化学名称是____,B中官能团的名称是____,由A生成B的反应类型是____ 。
(2)写出C所有可能的结构简式____;
(3)D(邻苯二甲酸二乙酯)是一种增塑剂。请用A及不超过两个碳原子的有机物及合适的无机试剂为原料,经两步反应合成D。其合成路线为:_____;
(合成路线流程图示例如下:H2C=CH2CH3CH3BrCH3CH2OH)
(4)由E可合成一种聚酯类高分子化合物F。
①1molE与足量饱和NaHCO3溶液反应可放出____LCO2(标况);
②由E合成F的反应类型为____,该反应的化学方程式为____。
ⅢA族的硼、铝、镓、铟、铊等元素在化合物中通常表现出+3价,含ⅢA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题。
(1)基态Ga原子价层电子排布式_____。
(2)砷化镓属于第三代半导体,晶胞结构与金刚石相似。下列说法正确的是_____。
A.砷化镓晶胞结构中Ga原子的轨道杂化方式为sp3
B.第一电离能:As<Ga
C.电负性:As<Ga
D.砷和镓都属于p区元素
(3)BCl3的立体构型是____,由第二周期元素组成的与BCl3互为等电子体的阴离子为____。
(4)已知:Al的燃烧热为△H1=akJ·mol-1;Fe2O3(s)+2Al(s)=Al2O3(s)+2Fe(s);ΔH2=bkJ/mol,则:3O2(g)+4Fe(s)=2Fe2O3(s);ΔH3=____kJ/mol。
(5)人造立方氮化硼晶胞如图所示,判断该晶体结构中存在配位键的依据是____。设该晶体的摩尔质量为Mg/mol,晶体的密度为ag/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中两个距离最近的B原子之间的距离为____cm。
利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO等)制取草酸钴的工艺流程如图:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Co(OH)2 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 5.2 | 9.2 | 9.6 | 9.8 |
(1)浸出过程中加入Na2SO3的目的是_____。
(2)NaClO3在反应中氯元素被还原为最低价,该反应的离子方程式为_____。
(3)加Na2CO3能使浸出液中某些金属离子转化成氢氧化物沉淀。试用离子方程式和必要的文字简述其原理:_____。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示,在滤液II中适宜萃取的pH为_____左右。
a.2.0~2.5 b.3.0~3.5 c.4.0~4.5
(5)滤液I“除钙、镁”是将其转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10,当加入过量NaF后,所得滤液=____。
(6)工业上用氨水吸收废气中的SO2。已知NH3·H2O的电离平衡常数K=1.8×10-5,H2SO3的电离平衡常数K1=1.2×10-2,K2=1.3×10-8。在通废气的过程中,当恰好形成正盐时,溶液中离子浓度的大小关系为____。
合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成二甲醚等清洁燃料。从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.1kJ/mol ①
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH2=+247.3kJ/mol ②
请回答下列问题:
(1)在一密闭容器中进行反应①,测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。反应进行的前5min内,v(H2)=____;10min时,改变的外界条件可能是_____。
(2)如图2所示,在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2,使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②,并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图像如图3所示,请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图像_____。
(3)800℃时,反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的化学平衡常数K=1.0,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表,此时反应中正、逆反应速率的关系式是____(填序号)。
a.v(正)>v(逆)
b.v(正)<v(逆)
c.v(正)=v(逆)
d.无法判断
CO | H2O | CO2 | H2 |
0.5mol | 8.5mol | 2.0mol | 2.0mol |
(4)二甲醚(CH3OCH3)可由合成气(CO和H2)在一定条件下制得,写出该反应的化学方程式:____。
(5)以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极构成燃料电池。该电池的负极电极反应方程式是:____。用二甲醚燃料电池为电源,用铂电极电解KCl和CuSO4的混合溶液,当电路中通过0.3mol电子的电量时,阴阳两极都产生2.8L的气体(标准状况),若电解后溶液体积为1L,则阳极气体的成分及物质的量为:____。
根据环保要求,在处理有氰电镀废水时,剧毒的CN-离子在催化剂TiO2颗粒作用下,先用NaClO将CN-离子氧化成CNO-(CN-和CNO-中N元素均为-3价),再在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2和Cl2。环保工作人员在密闭系统中用如图装置进行实验,测定CN-被处理的百分率。
现将浓缩后含CN-离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200mL(其中CN-的浓度为0.2mol/L)倒入甲中,塞上橡皮塞,一段时间后,打开橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,关闭活塞。回答下列问题:
(1)根据题意,写出相关主要反应的离子方程式:甲中的反应:____,乙中的反应:____。
(2)上述实验是通过测定CO2的量来确定对CN-的处理效果。丙装置中的试剂是____,丁装置的目的是_____;干燥管Ⅱ的作用是_____。
(3)假定上述每一个装置都充分吸收,则利用该装置测得的CN-被处理的百分率与实际值相比_____(填“偏高”或“偏低”),简述可能的原因:_____。
(4)若干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g,则该实验中测得CN-被处理的百分率为____。
一种微生物燃料电池如图所示,下列关于该电池的说法正确的是
A.a电极发生还原反应
B.H+由右室通过质子交换膜进入左室
C.b电极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O
D.电池工作时,电流由a电极沿导线流向b电极