创建美好生态环境是实现“中国梦”的重要一环。下列做法正确的是
A.Na2O能与SO2反应,用Na2O作工业废气脱硫剂
B.FeS作沉淀剂去除工业废水中的重金属离子
C.将“84”消毒液与洁厕灵混合使用增强去污效果
D.将废旧电池进行深埋防止废旧电池对环境的污染
一种药物中间体(G)的一种合成路线如图:
已知:
请回答下列问题:
(1)R的名称是__;R中官能团名称是__。
(2)M→N的反应类型是__。P的结构简式为__。
(3)H分子式是__。
(4)写出Q→H的化学方程式:__。
(5)T是一种与R具有相同官能团的芳香化合物(且组成元素种类相同),T的相对分子质量比R多14。T有__种结构。其中,在核磁共振氢谱上有5组峰且峰的面积比为1:1:2:2:2的结构简式可能有__。
(6)以1,5-戊二醇()和硝基苯为原料(其他无机试剂自选)合成,设计合成路线:__。
2019年10月9日消息,诺贝尔化学奖颁给约翰●B.古迪纳夫、M●斯坦利●威廷汉和吉野彰,以表彰他们“开发锂离子电池”的贡献。磷酸亚铁锂(化学式:LiFePO4)是锂离子电池电极材料,主要用于动力锂离子电池,作为正极活性物质使用,人们习惯也称其为磷酸铁锂。
(1)基态锂原子核外能量最高的电子电子云轮廓图形状为__;基态磷原子第一电离能比基态硫的__(填“大”或“小”),原因是__。
(2)实验室中可用KSCN或K4[Fe(CN)6]来检验Fe3+。FeCl3与KSCN溶液混合,可得到配位数为5的配合物的化学式是__,其中硫、碳的杂化类型分别是__、__。
(3)磷酸和亚磷酸(H3PO3)是磷元素的两种含氧酸。PO43-的空间构型为__;亚磷酸与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐,则H3PO3的结构式为__。
(4)磷酸分子间脱水可生成多磷酸,其某一钙盐的结构如图所示:
由图推知该多磷酸钙盐的通式为__。
(5)氧化亚铁晶体的晶胞如图所示。已知:氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中,与O2-紧邻且等距离的Fe2+数目为__,Fe2+与O2-最短核间距为___pm。
利用太阳能、风能、生物质能等可再生能源,转化利用二氧化碳设计出适合高效清洁的合成燃料分子结构,实现CO2+H2O→CxHy的分子转化,生产合成甲烷、醇醚燃料、烷烃柴油、航空燃油等可再生合成燃料。因此二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。
(1)一定条件下,在CO2与足量碳反应所得平衡体系中加入H2和适当催化剂,有下列反应发生:
CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) △H1=-206.2kJ/mol
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ∆H2
若CO2氧化H2生成0.1molCH4(g)和一定量的H2O(g),整个过程中放出的热量为16.5kJ,则△H2=__。
(2)合成二甲醚的总反应为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ∆H=-122.4kJ·mol-1。某温度下,将2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如图所示,则p1__(填“>”“<"或“=”,下同)p2。若T3、p3,T4、p4时平衡常数分别为K3、K4则K3__K4,T1、p1时H2的平衡转化率为___。(结果保留三位有效数字)
(3)向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2,在适当的催化剂作用下,下列反应能自发进行:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
①该反应△H__(填“>”“<”或“=”)0。
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是__(填字母代号)。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.1molCO2生成的同时有3molH-H键断裂
c.CO2的转化率和H2的转化率相等
d.混合气体的密度保持不变
③上述反应常用CuO和ZnO的混合物作催化剂。相同的温度和时间段内,催化剂中CuO的质量分数对CO2的转化率和CH3OH的产率影响的实验数据如下表所示:
ω(CuO)% | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
CH3OH的产率 | 25% | 30% | 35% | 45% | 50% | 65% | 55% | 53% | 50% |
CO2的转化率 | 10% | 13% | 15% | 20% | 35% | 45% | 40% | 35% | 30% |
由表可知,CuO的质量分数为__催化效果最佳。
(4)CO2可用于工业制备草酸锌,其原理如图所示(电解液不参加反应),Zn电极是__极。已知在Pb电极区得到ZnC2O4,则Pb电极上的电极反应式为__。
铝酸钙(mCaO·nAl2O3)是一系列由氧化钙和氧化铝在高温下烧结而成的无机化合物,被应用于水泥和灭火材料中,工业上用石灰石(主要成分为CaCO3和MgCO3)和铝土矿(主要成分是Al2O3、Fe2O3、SiO2等)制备铝酸钙的流程如图:
回答下列问题:
(1)固体B的主要成分是__(填化学式);一系列操作包括过滤、洗涤、干燥,洗涤过程应如何操作?__。
(2)向滤液中通入CO2和NH3的顺序为__,其理由是__。
(3)溶液D转化为Al(OH)3;离子方程式是__。
(4)常温下,用适量的NH4Cl溶液浸取煅粉后,若要保持滤液中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,则溶液的pH应大于__[已知:Mg(OH)2的K=5×10-12]。
(5)假设上述过程每一步均完全反应,最终得到的铝酸钙(3CaO·7Al2O3)的质量刚好等于原铝土矿的质量,该铝土矿中Al的质量分数为__(计算结果保留三位有效数字)。
有“退热冰”之称的乙酰苯胺具有退热镇痛作用,是较早使用的解热镇痛药,纯乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶,不仅本身是重要的药物,而且是磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。实验室用苯胺与乙酸合成乙酰苯胺的反应和实验装置如图(夹持及加热装置略):
+CH3COOH+H2O
注:①苯胺与乙酸的反应速率较慢,且反应是可逆的。
②苯胺易氧化,加入少量锌粉,防止苯胺在反应过程中氧化。
③刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别不太大的混合物的分离。
可能用到的有关性质如下:(密度单位为g/cm3)
名称 | 相对分子质量 | 性状 | 密度/g∙cm3 | 熔点/℃ | 沸点/ | 溶解度 | |
g/100g水 | g/100g乙醇 | ||||||
苯胺 | 93.12 | 棕黄色油状液体 | 1.02 | -6.3 | 184 | 微溶 | ∞ |
冰醋酸 | 60.052 | 无色透明液体 | 1.05 | 16.6 | 117.9 | ∞ | ∞ |
乙酰苯胺 | 135.16 | 无色片状晶体 | 1.21 | 155~156 | 280~290 | 温度高,溶解度大 | 较水中大 |
合成步骤:
在50mL圆底烧瓶中加入10mL新蒸馏过的苯胺和15mL冰乙酸(过量)及少许锌粉(约0.1g)。用刺形分馏柱组装好分馏装置,小火加热10min后再升高加热温度,使蒸气温度在一定范围内浮动1小时。在搅拌下趁热快速将反应物以细流倒入100mL冷水中冷却。待乙酰苯胺晶体完全析出时,用布氏漏斗抽气过滤,洗涤,以除去残留酸液,抽干,即得粗乙酰苯胺。
分离提纯:
将粗乙酰苯胺溶于300mL热水中,加热至沸腾。放置数分钟后,加入约0.5g粉未状活性炭,用玻璃棒搅拌并煮沸10min,然后进行热过滤,结晶,抽滤,晾干,称量并计算产率。
(1)由于冰醋酸具有强烈刺激性,实验中要在__内取用,加入过量冰醋酸的目的是__。
(2)反应开始时要小火加热10min是为了__。
(3)实验中使用刺形分馏柱能较好地提高乙酰苯胺产率,试从化学平衡的角度分析其原因:__。
(4)反应中加热方式可采用__(填“水浴”“油浴”或"直接加热”),蒸气温度的最佳范围是__(填字母代号)。
a.100~105℃ b.117.9~184℃ c.280~290℃
(5)判断反应基本完全的现象是__,洗涤乙酰苯胺粗品最合适的试剂是__(填字母代号)。
a.用少量热水洗 b.用少量冷水洗
c.先用冷水洗,再用热水洗 d.用酒精洗
(6)分离提纯乙酰苯胺时,在加入活性炭脱色前需放置数分钟,使热溶液稍冷却,其目的是__,若加入过多的活性炭,使乙酰苯胺的产率__(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(7)该实验最终得到纯品7.36g,则乙酰苯胺的产率是__%(结果保留一位小数)。