呋喃(C4H4O)是生产抗流感药物磷酸奥司他韦(又名达菲)的原料之一,以玉米芯为原料制备呋喃及相关衍生物的一种工艺流程如下:
已知:①A可以发生银镜反应;②+‖。
试回答下列问题:
(1)D的分子式为____。
(2)呋喃的结构简式为____;②的反应类型为______。
(3)A发生银镜反应的化学方程式为_____________。
(4)反应①在有机合成中具有重要意义,则B的结构简式为________。
(5)C的同分异构体中,含有“”结构的共有____种(不含立体异构),其中能发生银镜反应,且核磁共振氢谱中有2组吸收峰的有机物的结构简式为______。
(6)参照上述合成路线,设计以环己烯和丙烯为原料制备的合成路线(无机试剂任选)。_____________________________________________________________
Y、Z、W、R、M五种元素,位于元素周期表的前四周期,它们的核电荷数依次增大,有如下信息:
元素 | 相关信息 |
Y | 原子核外有6个不同运动状态的电子 |
Z | 非金属元素,基态原子的s轨道的电子总数与p轨道的电子总数相同 |
W | 主族元素,与Z原子的价电子数相同 |
R | 价层电子排布式为3d64s2 |
M | 位于第ⅠB族,其被称作“电器工业的主角” |
请回答下列问题(Y、Z、W、R、M用所对应的元素符号表示):
(1)Z、W元素相比,第一电离能较大的是____,M2+的核外电子排布式为_______。
(2)M2Z的熔点比M2W的______(填“高”或“低”),请解释原因:_____________。
(3)WZ2的VSEPR模型名称为______;WZ3气态为单分子,该分子中W原子的杂化轨道类型为____;WZ3的三聚体环状结构如图(a)所示,该结构的分子中含有____个σ键;写出一种与WZ3互为等电子体的分子的化学式_____。
(4)MRW2的晶胞如图(b)所示,晶胞参数a=0.524 nm、c=1.032 nm;MRW2的晶胞中,晶体密度ρ=____g/cm3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数为NA=6.02×1023 mol-1)。
氮的化合物在生产生活中广泛存在。
(1)①氯胺(NH2Cl)的电子式为________。可通过反应NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g)制备氯胺,已知部分化学键的键能如右表所示(假定不同物质中同种化学键的键能一样),则上述反应的ΔH=_________。
化学键 | 键能/(kJ·mol-1) |
N-H | 391.3 |
Cl-Cl | 243.0 |
N-Cl | 191.2 |
H-Cl | 431.8 |
②NH2Cl与水反应生成强氧化性的物质,可作长效缓释消毒剂,该反应的化学方程式为________。
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400℃、400℃、T℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
n(NO)(甲容器)/mol | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
n(NO)(乙容器)/mol | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.53 | 0.45 |
n(NO)(丙容器)/mol | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
①该反应为____________(填“放热”或“吸热”)反应。
②乙容器在200min达到平衡状态,则0~200min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=_________。
(3)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)_____Kc(B)(填“<”或“>”或“=”)。
②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是______(填“A”或“B”或“C”)点。
③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=______(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O,相对分子质量为990)简称“三盐”,白色或微黄色粉末,热稳定性能优良,主要用作聚氯乙烯的热稳定剂。“三盐”是由可溶性铅盐中加入硫酸生成硫酸铅,再加氢氧化钠而制得。以100.0 t铅泥(主要成分为PbO、Pb及PbSO4等)为原料制备“三盐”的工艺流程如图所示。
已知:①Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13;②铅与冷盐酸、冷硫酸几乎不起作用。
请回答下列问题:
(1)写出步骤①“转化”的化学方程式:_____,该反应能发生的原因是________。
(2)步骤②“过滤1”后所得滤渣的主要成分为__________。
(3)步骤③“酸溶”,最适合选用的酸为__,为提高酸溶速率,可采取的措施是___________(任意写出一条)。
(4)从原子利用率的角度分析该流程的优点为__________。
(5)步骤⑥“合成”的化学方程式为___________________。若得到纯净干燥的“三盐”49.5 t,假设铅泥中的铅元素有80%转化为“三盐”,则铅泥中铅元素的质量分数为____%(结果保留一位小数)。
氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,某研究小组以氢氧化钠固体、浓氨水、干冰等为原料制备氨基甲酸铵的实验装置如图所示,其主要反应的原理为2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s) ΔH<0。
(1)仪器3中盛装的固体是____,其作用是________________。
(2)仪器6的一个作用是控制原料气按化学计量数充分反应,若反应初期观察到装置内浓硫酸中产生气泡,则应该___(填“加快”“减慢”或“不改变” )产生氨的速率。
(3)另一种制备氨基甲酸铵的反应装置(液态石蜡和CCl4均充当惰性介质)如图所示。
①液态石蜡鼓泡瓶的作用是________________________。
②当CCl4液体中产生较多晶体悬浮物时,立即停止反应,过滤分离得到粗产品,为了将所得粗产品干燥,可采取的方法是___(填字母)。
A.蒸馏 B.真空微热烘干 C.高压加热烘干
(4)制得的氨基甲酸铵中可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种杂质(不考虑氨基甲酸铵与水的反应)。
①设计方案进行成分探究,请填写表中空格。
限选试剂:蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀盐酸。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:取少量固体样品于试管中,加入蒸馏水至固体溶解 | 得到无色溶液 |
步骤2:向试管中加入过量的BaCl2溶液,静置 | 若溶液不变浑浊,则证明固体中不含碳酸铵 |
步骤3:向试管中继续加入____________ | _____________,则证明固体中含有碳酸氢铵 |
②根据①的结论,取15.8 g氨基甲酸铵样品,用足量氢氧化钡溶液充分处理后,过滤洗涤、干燥,测得沉淀的质量为1.97 g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为____。
常温下,在10mL0.1mol/LNa2CO3溶液中逐滴加入0..1mol/LHCl溶液,溶液的pH逐渐降低,此时溶液中含碳微粒的物质的量分数变化如图所示(CO2因逸出未画出,忽略因气体逸出引起的溶液体积变化),下列说法不正确的是
A.常温下,水解常数Kh(CO32-)的数量级为10-4
B.当溶液是中性时,溶液的总体积大于20mL
C.在0.1mol/LNa2CO3溶液中:c(OH-)>c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(H+)
D.在B点所示的溶液中,离子浓度最大的是HCO3-