水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是
A.水的电离程度很小,纯水中主要存在形态是水分子
B.温度升高,纯水中的c(H+)增大,c(OH-)减小
C.4℃时,纯水的pH=7
D.向水中加入酸或碱,都可抑制水的电离,使水的离子积减小
降冰片烯(结构见 F)的衍生物在橡胶工业有重要用途。一种利用脱羰偶联反应合成其衍生物的路线如下:
回答下列问题
(1)A→B 所需的试剂为_______________ 。
(2)B→C 第一步反应的化学方程式为_____。
(3)D 的结构简式为_____,C→D 的反应类型为_______。
(4)E 中的官能团名称为_____。
(5)芳香化合物X 是E 的同分异构体,X 能与热的NaOH 溶液反应生成稳定化合物, 0.1mol X 消耗 NaOH 0.2mol,化合物 X 共有_____种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱显示有 5 种不同化学环境的氢,峰面积比为 2∶2∶2∶1∶1 的结构简式为_____。
(6)参照上述路线,设计由苯甲醛、甲醇和制备成路线_____。(无机试剂任选)
钛金属重量轻、强度高、有良好的抗腐蚀能力,其单质及其化合物在航空航天、武器装备、能源、化工、冶金、建筑和交通等领域应用前景广阔。回答下列问题:
(1)三氟化钛可用于制取钛氟玻璃,基态 F 原子核外有_____个未成对电子,Ti 原子形成Ti3+时价层电子层排布式为_____。
(2)TiO2 的熔点为 1800℃,TiCl4 的熔点为-25℃,则 TiO2 的晶体类型为_____,TiCl4 熔点低的原因为_____。
(3)钛某配合物可用于催化环烯烃聚合,其结如图所示:
①钛的配位数为_____,该化合物中电负性最大元素是_____(填元素符号)。
②该配合物中不含有的化学键有_____(填字母标号)。
a.离子键 b.σ键 c.金属键 d.π键
(4)已知 TiO2 与浓硫酸反应生成硫酸氧钛,硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子,结构如图所示,该阳离子化学式为_____,阳离子中 O 的杂化方式为_____,阴离子的空间构型为_____。
(5)氮化钛可以用于制作电池的材料,其晶胞如图,该晶胞的密度为ρ g·cm-3,与氮原子最近的且距离相等的钛原子有_____个,氮原子与钛原子最近的距离为_____cm。
烷烃脱氢制烯烃是化工领域研究的热点过程。在 Pt-Sn/Zn/Al2O3 催化作用下丙烷脱氢过程主要反应有:
反应 i:C3H8 (g)⇌C3H6 (g) + H2 (g) △H1= +125 kJ·mol -1
反应 ii:C3H8 (g)+ H2 (g)⇌C2H6(g) + CH4 (g) △H2= -56 kJ·mol -1
......
回答下列问题:
(1)丙烷脱氢过程中,生成的气体产物除 C3H6、C2H6、CH4、H2 外,还可能有_____。
(2)丙烷脱氢反应 i、ii 的选择性和温度的关系如图所示。1000 K 时丙烷更容易断裂的化学键为_____。
(3)在 883 K,102 kPa 条件下发生反应 i,其反应速率v正=k正 •P(C3H8), v逆=k逆 •P2(C3H6),该温度下速率常数 k正和 k逆数值分别为 6.0 min-1、1.3×10-3kPa-1·min-1,计算平衡常数 Kp =_____(保留 1 位小数)。当丙烷与丙烯的物质的量分数相等时,V正=_____kPa·min-1,此时反应向_____(填“向正反应进行”、“向逆反应进行”或“达到平衡状态”)。
(4)为研究丙烷脱氢转化率的影响因素,科学家在不同反应器中分别通入一定量的 CO2 或水蒸气进行试验:
①恒容条件下,通入 CO2 增加了反应 CO2 (g)+ H2 (g)⇌CO(g) + H2O(g) △H3<0。通入CO2 能提高丙烷脱氢转化率的原因是_____。
②恒压条件下,按不同水烃比 M=n(H2O)/n(C3H8)进行实验,丙烷的平衡转化率和温度、水烃比的关系如图所示。则 M1、M2、M3 由大到小的顺序为_____。
钴(Co)是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料,其金属性弱于 Fe 强于 Cu。某低位硫钴铜矿的成分为:CoS、CuFeS2、CaS、SiO2, 一种利用生物浸出并回收其中钴和铜的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)Cu2+的生物浸出原理如下:
温度超过 50℃浸出率急剧下降,其原因是_____;其他金属离子的浸出原理与上图类似, 写出由 CoS 浸出 Co2+的离子方程式_____。
(2)浸出渣的主要成分为_____。
(3)萃取分离铜的原理如下:Cu2++2(HR)org(CuR2)org+2H+。根据流程,反萃取加入的试剂应该为_____(写化学式)。
(4)除铁步骤中加入 H2O2,调节溶液的 pH 至 4,将 Fe2+转化为 FeOOH 过滤除去,写出该转化的离子方程式为_____。检验 Fe2+是否完全被转化的试剂为_____。
(5)通过电解法制得的粗钴含有少量铜和铁,需要电解精炼,进行精炼时,精钴应处于_____极(填“阴”或“阳”),阳极泥的主要成分为_____。
二甲基砜是合成人体胶原蛋白的必要物质。实验室用二甲基硫醚为原料合成二甲基砜的新方法为:
反应 i:(CH3)2S+H2O2→(CH3)2SO+H2O
反应 ii: 。
| 二甲基硫醚(CH3)2S | 二甲基亚枫(CH3)2SO | 二甲基砜(CH3)2SO2 |
密度 | 0.85 g·cm-3 | 1.10 g·cm-3 | —— |
熔点/沸点 | -83.2℃/37.5℃ | 18.4℃/189℃ | 111℃/238℃ |
溶解性 | 不溶于水 | 易溶于水、乙醇 | 易溶于水、乙醇 |
具体流程如下:
回答下列问题:
(1)反应装置如图所示,仪器 B 的名称是_____,其作用是_____。
(2)第①步反应温度不高于 40 ℃的原因是_____;该步骤反应完全的现象是_____。
(3)第②步先将 A 中滴加剩余的 H2O2 全部加入三颈烧瓶中,然后加热发生反应 ii。该反应的化学方程式为_____。
(4)第③步的实验操作为_____、过滤、低温干燥,得到二甲基砜产品。
(5)二甲基砜传统的生产工艺是由 HNO3 氧化(CH3)2S 生成(CH3)2SO,然后用 NaOH 中和、精馏,制得精品(CH3)2SO,最后再经氧化制得(CH3)2SO2。该新方法与传统硝酸氧化法比的优点有_____(至少回答 2 点)。
(6)该实验中制得二甲基砜 19.176g。二甲基砜的产率为_____。