有机物M是一种重要的医药活性中间体,其合成路线如图:
已知:ⅰ.2CH3CHOCH3CH=CHCHO
ⅱ.
ⅲ.(在空气中极易被氧气氧化)
请回答以下问题:
(1)B中官能团名称为___,检验其官能团所需试剂先后顺序为___(填字母)。
a.银氨溶液 b.NaOH溶液 c.稀硫酸 d.稀盐酸 e.酸性高锰酸钾溶液
(2)F与I的反应类型是___,吡啶是一种有机碱,其作用为___。
(3)写出与A反应的化学方程式___。
(4)N是G的同分异构体,写出满足下列条件N的两种结构简式___。
①苯环上的一氯代物有两种②含有两种官能团③能发生银镜反应
(5)写出以为原料制备的合成路线(其它无机试剂任选)___。
2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。LiCoO2是锂离子电池最早使用的电极材料,利用原钴矿(主要成分为Co2O3)制备LiCoO2的工艺流程如图:
资料:在含一定量Cl-的溶液中,Co2+以CoCl42-形式存在:Co2++4C1-CoCl42-
(1)若“X试剂”是稀H2SO4和H2O2,则H2O2的作用是___。
(2)若“X试剂”是盐酸,写出离子反应方程式___。
(3)途径I中加入NaCl固体的目的___(用平衡移动原理解释)。
(4)“沉钴”过程中,为了提高Co2(OH)2CO3的产量,温度不宜过高的原因是___。
(5)已知M是钴的某种氧化物,63.6gCo2(OH)2CO3,煅烧成物质M时转移电子0.4mol,则M的化学式为___;写出“烧结”的化学方程式___。
(6)取mg样品溶于稀硫酸,加入过量KI溶液,再用cmol·L-1Na2S2O3标准液滴定(淀粉溶液做指示剂),达到滴定终点时,消耗Na2S2O3溶液VmL,则产品中钻元素的百分含量为___。
(有关反应:LiCoO2+4H+=Li++Co3++2H2O,2Co3++2I-=2Co2++I2,I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)
高铁酸钾(K2FeO4)是一种紫黑色固体,只能在碱性环境中稳定存在,在中性或酸性中易分解,工业中通常是先制得高铁酸钠再转化为高铁酸钾。
I.制备NaCIO溶液
(1)装置的连接顺序为a→___→d。
(2)装置D的作用___。
(3)B装置反应过程中要严格控制温度,温度过高易生成NaClO3,写出生成NaClO3的离子方程式___。
II.制备K2FeO4
(1)湿法制备K2FeO4:将Fe(NO3)3溶液滴加到装置B的混合溶液中,其反应的离子方程式是___。继续向反应后的溶液中加入KOH,会析出紫黑色固体,上述转化能发生的原因是___(用简要的文字说明)。
(2)电解法制备K2FeO4(如图):
该装置中离子交换膜为___离子交换膜(填“阴”或“阳"),阳极电极反应式为___。
III.K2FeO4性质的探究
取电解后的溶液滴加稀盐酸,收集到黄绿色气体。针对以上现象,甲乙两位同学提出了以下猜想:
甲:气体只含有Cl2。
乙:气体除Cl2外还含有___,请设计实验证明乙同学的猜测___。
误服铊盐会导致人体急性中毒,普鲁士蓝[KFe2(CN)6]可用作铊盐的解毒剂。
(1)Fe3+的价电子轨道表示式为___,与N同周期的主族元素中,第一电离能比N大的元素有___种。
(2)普鲁士蓝与硫酸作用可形成HCN,HCN的中心原子的杂化轨道类型为___,分子的立体构型是___,分子中σ键与π键数目之比为___。
(3)普鲁士蓝中的化学键不含有___(填字母)。
a.离子键
b.共价键
C.配位键
d.金属键
(4)已知FexCy的晶胞结构如图所示,则其化学式为___,铁原子的配位数是___。
(5)如图为K2S的晶胞,该晶胞与CaF2晶胞结构相似,设晶体密度是ρg·cm-3,试计算K+与S2-的最短距离为___nm(阿伏加德罗常数用NA表示)。
CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,又能缓解能源危机。实现CO2资源化再利用的研究工作正在不断进行中。
(1)CO2和H2,合成CH3OH,用非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇的反应历程如图所示:
上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中___ (填字母)的能量变化。
A.*CO+*OH→*CO+*H2O B.*CO→*OCH
C. *OCH2→*OCH3 D.*OCH3→*CH3OH
(2)CO2和H2合成甲酸(HCOOH)其反应为:H2(g)+CO2(g)HCOOH(g)。一定温度下,恒容密闭容器中进行上述反应,测得v正(CO2)随反应时间(t)的变化如图所示。
①t2时,改变的条件是充入amolCO2,同时___。
②下列关于t1、t3时刻的说法,正确的是___。
a.平衡常数:K1>K3
b.混合气的平均分子量:<
c.混合气中HCOOH的体积分数:V1=V3
③标准平衡常数Kθ=,其中pθ为标准压强(1×105Pa),pH2、pCO2和pHCOOH为各组分的平衡分压,如pCO2=pxCO2,p为平衡总压,xCO2为平衡系统中CO2的物质的量分数。在标准压强下,向上述容器充入等物质的量的H2和CO2进行反应,测得HCOOH的平衡产率为w,则K=___(用含w字母表示)。
(3)O2辅助的Al~CO2电池工作原理如图所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
电池正极区发生的反应:①O2+e-=O2-;②___,O2的作用是___。
(4)CH4超干重整CO2得到的CO经偶联反应可制得草酸(H2C2O4)。常温下,向某浓度的草酸溶液中加入一定浓度的KOH溶液,所得溶液的pH=3,则=___。
(已知常温下H2C2O4的Ka1=6×10-2,Ka2=6×10-5)
室温下,用0.1mol·L-1的NaOH溶液分别滴定20mL、浓度均为0.1mol·L-1的HCl溶液和HCOOH溶液,溶液中由水电离出的氢离子浓度的对数[1gc(H+)水]随加入NaOH溶液体积的变化如图所示(忽略溶液体积变化),下列说法正确的是( )
A.该温度下HCOOH的电离常数为Ka=1×10-5
B.a、c两点对应溶液同时升高相同温度,增大
C.在c点溶液中有:c(HCOO-)+c(HCOOH)=0.1mol·L-1
D.在a、b、c、d四点中对应的溶液呈中性的为a、b、d