有德国重离子研究中心人工合成的第 112 号元素的正式名称为“Copernicium”,相应的 元素符号位“Cn”。该元素的名称是为了纪念天文学家哥白尼而得名。该中心人工合成 Cn 的过程可表示为: Zn+ Pb= Cn+n,下列叙述中正确的是
A.Cn 的原子核内中子数比质子数多 53
B.Cn 元素的相对原子质量为 277
C.上述合成过程中属于化学变化
D.Cn 元素位于元素周期表的第六周期,是副族元素
苯酚是一种重要的有机化工原料。利用苯酚合成己二醛[OHC(CH2)4CHO]和尼龙6()的合成路线如图:
已知:①
②+NH2OH+H2O
回答下列问题:
(1)由A制取B的反应类型为___,C的系统命名为___。
(2)E的结构简式为___。
(3)写出合成尼龙6的单体()的分子式___。
(4)己二醛与足量银氨溶液反应的化学方程式为___。
(5)己二醛的同分异构体中既含五元环结构,又含“”结构的有___种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱有三组峰的结构简式有___(任写一种)
(6)写出以溴乙烷为原料制备甲醛的合成路线___(无机试剂任选)。
自然界中含锰元素的主要矿物有软锰矿(MnO2·xH2O)、黑锰矿Mn3O4,大洋底部有大量锰结核矿。锰元素在多个领域中均有重要应用,用于制合金,能改善钢的抗冲击性能等。
(1)Mn在元素周期表中位于___区,核外电子占据最高能层的符号是___,金属锰可导电,导热,具有金属光泽,有延展性,这些性质都可以用“___理论”解释。
(2)Mn3+在水溶液中容易歧化为MnO2和Mn2+,下列说法合理的是___。
A.Mn3+的价电子构型为3d4,不属于较稳定的电子构型
B.根据Mn2+的电子构型可知,Mn2+中不含成对电子
C.第四周期元素中,锰原子价电子层中未成对电子数最多
D.Mn2+与Fe3+具有相同的价电子构型,所以它们的化学性质相似
(3)在K2MnF6中,MnF62-的空间构型是正八面体,则中心原子的价层电子对数为__。该化合物中含有的共价键在形成过程中原子轨道的重叠方式为__。
(4)二价锰的化合物MnO和MnS熔融态均能导电,熔点MnO___MnS(选填“高于”、“等于”、“低于”)并解释原因___。
(5)某锰氧化物的晶胞结构如图:
该锰的氧化物的化学式为___,该晶体中Mn的配位数为____,该晶体中Mn之间的最近距离为___pm(用a、b来表示)。
乙烯是一种重要的化工原料,可由乙烷为原料制取,回答下列问题。
(1)传统的热裂解法和现代的氧化裂解法的热化学方程式如下:
①C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH1=+136kJ·mol-1
②C2H6(g)+O2(g)=C2H4(g)+H2O(g) ΔH2=-110kJ·mol-1
已知反应相关的部分化学键键能数据如下:
化学键 | H-H(g) | H-O(g) | O=O |
键能(kJ·mol-1) | 436 | x | 496 |
由此计算x=___,通过比较ΔH1和ΔH2,说明和热裂解法相比,氧化裂解法的优点是___(任写一点)。
(2)乙烷的氧化裂解反应产物中除了C2H4外,还存在CH4、CO、CO2等副产物(副反应均为放热反应),图甲为温度对乙烷氧化裂解反应性能的影响。乙烷的转化率随温度的升高而升高的原因是___,反应的最佳温度为___(填序号)。
A.700℃ B.750℃ C.850℃ D.900℃
[乙烯选择性=;乙烯收率=乙烷转化率×乙烯选择性]
(3)烃类氧化反应中,氧气含量低会导致反应产生积炭堵塞反应管。图乙为的值对乙烷氧化裂解反应性能的影响。判断乙烷氧化裂解过程中的最佳值是___,判断的理由是___。
(4)工业上,保持体系总压恒定为100kPa的条件下进行该反应,通常在乙烷和氧气的混合气体中掺混惰性气体(惰性气体的体积分数为70%),掺混惰性气体的目的是___。反应达平衡时,各组分的体积分数如下表:
组分 | C2H6 | O2 | C2H4 | H2O | 其他物质 |
体积分数/% | 2.4 | 1.0 | 12 | 15 | 69.6 |
计算该温度下的平衡常数:Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度,平衡分压=总压×体积分数)。
从铜氨废液含[Cu(NH3)3·CO]+、[Cu(NH3)2]2+、[Cu(NH3)4]2+、NH3、CH3COO-、CO32-等中回收铜的工艺流程如图:
(1)步骤(Ⅰ)“吹脱”的目的是___(写一条即可);由步骤(Ⅱ)可确定NH3与H+的结合能力比与Cu2+的___(填“强”或“弱”)。
(2)步骤(Ⅲ)“沉铜”时,Na2S的用量比理论用量多,目的是___。
(3)步骤(Ⅳ)反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为___。
(4)步骤(Ⅵ)发生反应生成难溶Cu2(OH)3Cl的离子方程式为___,pH与铜的回收率关系如图(a)所示,为尽可能提高铜的回收率,需控制的pH约为___。
(5)“吹脱”后的铜氨溶液中加入适量的添加剂可直接电解回收金属铜,装置如图(b)所示,阴极主要发生的电极方程式为___;添加NaCl和H2SO4均可提高电导率和电流效率,从而提高铜的回收率,从环境角度考虑,较好的是___(填“NaCl”或“H2SO4”)。
(6)已知上述流程中只有步骤(Ⅲ)“沉铜”和步骤Ⅴ“制硫酸铜”中铜元素有损耗。步骤(Ⅲ)“沉铜”时铜元素的损耗率为4%;步骤Ⅴ“制硫酸铜”时铜元素损耗率为2%。若1L废液最终制得CuSO4·5H2O375g,则1L废液中含有铜元素的质量为___g。(保留整数)
氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,易溶于水,难溶于CCl4,某研究小组用如图1所示的实验装置制备氨基甲酸铵。
反应原理:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) △H<0。
(1)仪器2的名称是__。仪器3中NaOH固体的作用是__。
(2)①打开阀门K,仪器4中由固体药品所产生的气体就立即进入仪器5,则该固体药品的名称为__。
②仪器6的一个作用是控制原料气按反应计量系数充分反应,若反应初期观察到装置内稀硫酸溶液中产生气泡,应该__(填“加快”、“减慢”或“不改变”)产生氨气的流速。
(3)另有一种制备氨基甲酸铵的反应器(CCl4充当惰性介质)如图2:
①图2装置采用冰水浴的原因为__。
②当CCl4液体中产生较多晶体悬浮物时,即停止反应,__(填操作名称)得到粗产品。
为了将所得粗产品干燥可采取的方法是__。
A.蒸馏 B.高压加热烘干 C.真空微热烘干
(4)①已知氨基甲酸铵可完全水解为碳酸氢铵,则该反应的化学方程式为__。
②为测定某样品中氨基甲酸铵的质量分数,某研究小组用该样品进行实验。已知杂质不参与反应,请补充完整测定某样品中氨基甲酸铵质量分数的实验方案:用天平称取一定质量的样品,加水溶解,__,测量的数据取平均值进行计算(限选试剂:蒸馏水、澄清石灰水、Ba(OH)2溶液)。