烃A常用于有机合成及用作色谱分析的标准物质,其相对分子质量为82,分子中含有两个碳碳双键、无支链,其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积比为2:2:1。D无酸性,相对分子质量为202。F为高分子化合物(C10H14O4)n。有机物A、B、C、D、E、F之间的转化关系如图:
已知:①RCH=CH2 RCH(CH3)CHO
②(CH3)2CHCOORCH2=C(CH3)COOR
回答下列问题:
(1)⑤的反应类型为_______________,E中含氧官能团的名称为_______________。
(2)用系统命名法命名的A的名称为_______________。
(3)下列有关物质A的说法错误的是_______________。
a.A能使酸性高锰酸钾溶液褪色 b.A分子中最少有三个碳原子共面
c.A分子中存在两种顺反异构 d.A分子一定条件下能发生加聚反应
(4)写出②的化学方程式_______________
(5)G与有机物D互为同系物,比D分子少6个碳原子,满足下列条件的G的同分异构体有_______________种(不考虑立体异构)。
a.1molG与碳酸氢钠溶液反应生成1molCO2
b.1molG与NaOH溶液反应消耗2moLNaOH
以上同分异构体中,任意写出一种满足核磁共振氢谱有3组峰的有机物的结构简式_______________。
(6)参照上述已知中的信息,以乙烯为原料(无机试剂任选),设计制备的路线。_______________
碱式碳酸镁是橡胶制品的优良填充剂及补强剂,补强效果优于碳酸钙及陶土,其折射率与天然橡胶相近,适于制造透明或半透明制品。碱式碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
回答下列问题:
(1)碱式碳酸镁中各元素的第一电离能由大到小的顺序为 _______________,写出一种与CO32-互为等电子体的常见微粒_______________,原子序数与CO32-的价电子数之和相等的基态原子的价电子排布式为________。
(2)碱式碳酸镁晶体生长液中生长的3种生长基元的结构如图所示:
①(MgCl4)2-;②H2CO3;③[Mg(OH)4]2-
①和③中Mg原子的杂化方式为_______________,②中C原子的价电子对的几何分布形式为_______________。(MgCl4)2-中镁氯原子之间的距离R=0.25nm,则氯氯原子之间的距离为_______________(保留两位小数,已知=2.45,cosl09°28'=)。
(3)碱式碳酸镁加热可分解生成MgO。已知MgO的晶体结构属于NaCl型,某同学画出的MgO晶胞结构如图所示:
①请改正图中错误_______________(用文字表述)。
②在MgO晶体中,Mg2+的配位数为_______________,每个晶胞中所包含的Mg2+数目为_______________,每个Mg2+距离最近的且等距离的Mg2+数目为_______________。
③和某些离子化合物相比,MgO是一种优良的耐高温材料的内在原因为_______________。
将CO2应用于生产清洁燃料甲醇,既能缓解温室效应的影响,又能为能源的制备开辟新的渠道,其合成反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。回答下列问题:
(1)如图为CO2平衡转化率和温度、压强的关系,其中压强分别为3.0MPa、4.0MPa和5.0MPa。据图可知,该反应为_______________反应(填“放热”或“吸热")。设CO2的初始浓度为comol•L-1,根据5.0MPa时的数据计算该反应的平衡常数K(240k)=_______________ (列出计算式即可)。若在4.0MPa时减小投料比,则CO2的平衡转化率曲线可能位于II线的_______________(填“上方”或“下方”)。
(2)利用二氧化碳制得的甲醇还可以制取甲胺,其反应原理为CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)△H。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
共价键 | C—O | H—O | N—H | C—N |
键能/k.J•mol-1 | 351 | 463 | 393 | 293 |
则该反应的△H=_______________k.J•mol-1 。
(3)已知:①CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) △H1=-226kJ•rnol-1
②N2(g)+2O2(g)2NO2(g)△H2=+68kJ•mol-1
③N2(g)+O2(g)2NO(g) △H3=+183kJ•mol-1
则:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) △H=_______________kJ•mol-1。
(4)一定温度下,下列措施一定能加快反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的速率的是_______________(填选项字母)。
A.及时移去甲醇 B.改进催化剂 C.提高反应物浓度 D.增大容器压强
(5)甲烷重整可选氧化物NiO- Al2O3作为催化剂,工业上常用Ni(NO3)2、Al(NO3)3混合液加入氨水调节pH=12(常温),然后将浊液高压恒温放置及煅烧等操作制备该催化剂。加入氨水调节pH=12时,c(Ni2+)为_______________。[已知:Ksp[Ni(OH)2]=5×10-16]
硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂,在不同温度下加热分解所得产物不同。设计如图实验装置(夹持装置略去),在500℃时隔绝空气加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全,确定分解产物(铁的氧化物、硫的氧化物、含氮物质、水)的具体成分(已知每个装置中的药品足量)。
(1)利用上述装置完成该实验,则该装置的正确连接顺序为_______________(用装置下面的字母填连接顺序,每个装置都要使用)。加热A前需要通入一段时间N2目的是_______________。
(2)若观察到B中有白色沉淀生成,C中无明显现象,则装置C的作用为_______________,D中白色变为蓝色,写出B中发生反应的离子方程式_______________装置B与装置C能否互换_______________(填 “能”或“否”),原因是_______________(填“能”则不填此空)。
(3)A中固体完全分解后变为红棕色粉末,某同学设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3,而不含FeO,请帮他完成表中内容(试剂,仪器和用品自选)。
实验步骤 | 预期现象 | 结论 |
_______________ | _______________ | 固本残留物仅为Fe2O3 |
(4)硫酸亚铁铵在500℃时隔绝空气加热完全分解,若E中收集到的气体只有N2,A中固体残留物Fe2O3的质量为80g,B中沉淀物质的量为2rnol,则生成N2的质量为_______________g。
(5)某含铬(Cr2O72-)废水用硫酸亚铁铵溶液滴定处理,反应后铁元素和铬元素完全转化为沉淀(沉淀中铬元素化合价为+3),该沉淀经干燥后得到amolFeO•FemCrnO3,不考虑处理过程中的实际损耗,则消耗硫酸亚铁铵的物质的量为_______________mol(用a的代数式表示)。
金属铋在自然界中的量极少,用途非常广泛,通常以辉铋矿为原料提取金属铋,工艺流程如图所示:
已知:①辉铋矿主要成分是Bi2S3,还含少量Bi2O3、SiO2、铁的氧化物和硫化物等。
②Bi2O3能溶于酸,NaBiO3不溶于水。
③常温下,Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,Ksp[Bi (OH)3]=4×10-30;Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16;
回答下列问题:
(1)写出酸浸氧化时Bi2S3被氧化成硫单质的化学方程式_______________。
(2)滤渣1的成分为_______________。
(3)除杂剂的作用a.调节溶液pH,b_______________,写出一种能提高产物产量的除杂剂_______________。
(4)滤液2还可用来制备NaBiO3,可向滤液2中加入NaOH和NaClO溶液制取NaBiO3,写出该反应的离子方程式_______________。
(5)滤液2采用电解法制取金属铋单质,阳极产物处理后可继续循环使用,电解装置如图所示。
①交换膜类型为_______________(填“Cl-”或“OH-”)交换膜。
②阳极电极反应式为_______________。
常温下,向20mL0.05mol•L-1的某稀酸H2B溶液中滴入0.1mol•L-1氨水,溶液中由水电离出氢离子浓度随滴入氨水体积变化如图。下列分析正确的是
A.NaHB溶液中一定含有H2B分子
B.A、B、C三点溶液的pH逐渐减小,D、E、F三点溶液的pH逐渐增大
C.E溶液中离子浓度大小关系为c(NH4+)>c(B2-)>c(H+)>c(OH-)
D.B点溶液pH=7