药物瑞德西韦对新型冠状病毒(COVID-19)有明显抑制作用。K是合成瑞德西韦的关键中间体,其合成路线如下:
①R-OHR-Cl;
②
回答下列问题:
(1)B的结构简式为_________________________,B→C的反应类型为_____________,J中含氧官能团的名称为_______________,G→H的反应化学方程式为_____________________________________________。
(2)写出符合下列条件的C的同分异构体X__________________________(填结构简式,不考虑立体异构)。
①苯环上含有硝基且苯环上只有一种氢原子; ②与FeCl3溶液发生显色反应; ③1molX与足量金属Na反应可生成2g H2 。
(3)E中含两个Cl原子,则E的结构简式为________________________________________________。
(4)写出以苯甲醇为原料制备的合成路线(其它试剂任选):________________。
钒及其化合物在工业上有许多用途。某钒精矿的主要成分及质量分数如下表:
物质 | V2O5 | V2O3 | K2O | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
质量分数% | 0.81 | 1.70 | 2.11 | 63.91 | 5.86 | 12.51 |
一种从该钒精矿中提取五氧化二钒的流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸、氧化”时,V2O3转化为VO2+,反应的离子方程式为____________________________________;若用浓盐酸代替硫酸,V2O5转化为VO2+,同时生成有毒的黄绿色气体,反应的化学方程式为__________________。
(2)萃取剂对四价钒具有高选择性,且萃取Fe3+而不萃取Fe2+,所以萃取前可用____________(填名称,下同)对浸出液进行“还原”处理。为检验“还原”后的滤液中是否含有Fe3+,可选用的化学试剂是____________________。
(3)“溶剂萃取与反萃取”可表示为:VO2+ + (HR2PO4)2(O)VO(R2PO4)2(O)+ 2H+。其中(HR2PO4)2(O)为萃取剂,为了提高VO2+的产率,反萃取剂应该呈 __________性(填“酸”“碱”或“中”)。
(4)“氧化”中,欲使3molVO2+变为VO2+,则需要氧化剂NaClO3至少为____________mol。
(5)单质钒可用于制造特种合金钢。以五氧化二钒和金属钙为原料在高温条件下可制备单质钒,表示制备过程的化学方程式为________________________________________。
某实验小组对FeCl3分别与Na2SO3、NaHSO3的反应进行探究。
(甲同学的实验)
装置 | 编号 | 试剂X | 实验现象 |
I | Na2SO3溶液(pH≈9) | 闭合开关后灵敏电流计指针发生偏转 | |
II | NaHSO3溶液(pH≈5) | 闭合开关后灵敏电流计指针未发生偏转 |
(1)怎样配制FeCl3溶液? ________________________________________________________。
(2)甲同学探究实验I的电极产物。
① 取少量Na2SO3溶液电极附近的混合液,加入_________________________________,产生白色沉淀,证明产生了SO42-。
② 该同学又设计实验探究另一电极的产物,其实验方案为_______________________________。
(3)实验I中负极的电极反应式为______________________________________________________。
乙同学进一步探究FeCl3溶液与NaHSO3溶液能否发生反应,设计、完成实验并记录如下:
装置 | 编号 | 反应时间 | 实验现象 |
III | 0~1 min | 产生红色沉淀,有刺激性气味气体逸出 | |
1~30 min | 沉淀迅速溶解形成红色溶液,随后溶液逐渐变为橙色,之后几乎无色 | ||
30 min后 | 与空气接触部分的上层溶液又变为浅红色,随后逐渐变为浅橙色 |
(4)乙同学认为刺激性气味气体的产生原因有两种可能,用离子方程式表示②的可能原因。
① Fe3++3HSO3- Fe(OH)3 +3SO2;②_____________________________________________。
(5)查阅资料:溶液中Fe3+、SO32-、OH-三种微粒会形成红色配合物并存在如下转化:
从反应速率和化学平衡两个角度解释1~30 min的实验现象:______________________________。
(实验反思)
(6)分别对比I和II、II和III,FeCl3能否与Na2SO3或NaHSO3发生氧化还原反应和______________________有关(写出两条)。
法国一家公司研发出一种比锂电池成本更低、寿命更长、充电速度更快的钠离子电池,该电池的负极材料为Na2Co2TeO6(制备原料为Na2CO3、Co3O4和TeO2),电解液为NaClO4的碳酸丙烯酯溶液。回答下列问题:
(1)C、O、Cl三种元素电负性由大到小的顺序为________________________。
(2)基态Na原子中,核外电子占据的原子轨道总数为______,Te属于元素周期表中______区元素,其基态原子的价电子排布式为______________________。
(3)CO32-的空间构型为___________________,碳酸丙烯酯的结构简式如图所示,
其中碳原子的杂化轨道类型为____________,1mol碳酸丙烯酯中σ键的数目为_________________。
(4)Na和O形成的离子化合物的晶胞结构如图所示,晶胞中O的配位数为____________,该晶胞的密度为ρg/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则Na与O之间的最短距离为____________cm(用含有ρ、NA的代数式表示)。
甲醛(HCHO)俗称蚁醛,是一种重要的化工原料。可通过以下方法将甲醇转化为甲醛。
脱氢法:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) ΔH1=+92.09 kJ·mol-1
氧化法:CH3OH(g)+O2(g)=HCHO(g)+H2O(g)ΔH2
回答下列问题:
(1)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH3=-483.64 kJ·mol-1,则ΔH2=_________________。
(2)与脱氢法相比,氧化法在热力学上趋势较大,其原因为________________________________________。
(3)图1为甲醇制备甲醛反应的lg K(K为平衡常数)随温度(T)的变化曲线。曲线_____(填“a”或“b”)对应脱氢法,判断依据是_____________________________________。
(4)将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品(结构简式如图2),该物质在医药等工业中有广泛用途。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比为___________。
(5)室内甲醛超标会危害人体健康,通过传感器可以监测空气中甲醛的含量。一种燃料电池型甲醛气体传感器的原理如图3所示,则a极的电极反应式为_________________________________________________,当电路中转移4×10-4 mol电子时,传感器内参加反应的HCHO为________________mg。
用煤油作溶剂,二(2-乙基己基)磷酸酯作流动载体,H2SO4 作内相酸处理含铜废水。 在其他条件相同时,Cu2+萃取率[萃取率=×100% ]与初始 Cu2+浓度关系如图 1 所示;在其他条件相同时,处理前初始 Cu2+浓度为 200 mg·L-1,Cu2+萃取率与废水 pH 的关系如图 2 所示。下列说法错误的是
A.根据图 1 可知,废水中初始 Cu2+浓度越大,Cu2+的萃取效果越好
B.根据图 2 可知,废水初始 pH>2 时,去除 Cu2+的效果较好
C.根据图 1 可知,Cu2+初始浓度为 200 mg·L-1 时,Cu2+的萃取率为 97.0%
D.根据图 2 可知,若取 800 mL 初始 Cu2+浓度为 200 mg·L-1 的废水,在 pH=1.5 时处理废水,则处理后的废水中剩余 Cu2+的物质的量为 1.5×10-3mol(假设体积不变)