下列反应既表现硝酸的酸性,又显示硝酸的氧化性的是
A.CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O B.FeO+4HNO3=Fe(NO3)3+2H2O+NO2↑
C.C+4HNO3=CO2↑+2H2O+4NO2↑ D.NH3+HNO3=NH4NO3
某药物H的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)C的名称是______________。
(2)F→H的反应类型为______________。B→C的试剂和条件是_____________。
(3)H有多种同分异构体,在下列哪种仪器中可以显示物质中化学键和官能团类型______(填字母)。
A.质谱仪 B.元素分析仪 C.红外光谱仪 D.核磁共振氢谱仪
(4)写出D→E的化学方程式___________。
(5)在E的同分异构体中,同时满足下列条件的结构有____种;其中核磁共振氢谱有六组峰,且峰面积之比为3:3:2:2:1:1的是______。
①既能发生银镜反应,又能发生水解反应;②属于芳香族化合物;③苯环上只有2个取代基。
(6)参照上述流程,以D和乙醛为原料合成(其他无机试剂自选),设计合成路线:____________。
氮是极其重要的化学元素。我国科学家最近成功合成了超高含能材料聚合氮和金属氮。基于氮气的能源研究也是未来能源发展的重要方向。
(1)基态氮原子的价电子排布式为___________。
(2)14g氮气分子中原子轨道以“头碰头”方式形成的共价键数目为___________,以“肩并肩”方式形成的共价键数目为___________。
(3)C、N、O三种元素按第一电离能从大到小的排列顺序为___________。已知氧的第一电离能为1369kJ·mol-1、第二电离能为3512kJ·mol-1、第三电离能为5495kJ·mol-1,其第二电离能增幅较大的原因是__________________。
(4)某含氨配合物CrCl3·6NH3的化学键类型有配位键、极性共价键和___________。CrCl3·6NH3有三种异构体,按络离子式量增大的顺序分别是[Cr(NH3)6]Cl3、___________、[Cr(NH3)4Cl2]Cl·2NH3。
(5)NH4N3是高能量度材料,其晶胞如下图所示。N3-是直线型结构,N3-中氮原子的杂化类型是___________。在VSEPR模型中NH4+的几何构型名称为______________。
(6)已知NH4N3的晶胞参数为anm和0.5anm,阿伏加德罗常数的值为NA,则NH4N3的密度为_________________g·cm-3。
将H2S转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。
(1)H2S的转化
Ⅰ | 克劳斯法 |
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Ⅱ | 铁盐氧化法 | |
Ⅲ | 光分解法 |
① 反应Ⅰ的化学方程式是________。
② 反应Ⅱ:____+ 1 H2S == ____Fe2+ + ____S↓ + ____(将反应补充完整)。
③ 反应Ⅲ体现了H2S的稳定性弱于H2O。结合原子结构解释二者稳定性差异的原因:_______。
(2)反应Ⅲ硫的产率低,反应Ⅱ的原子利用率低。我国科研人员设想将两个反应耦合,实现由H2S高效产生S和H2,电子转移过程如图。
过程甲、乙中,氧化剂分别是______。
(3)按照设计,科研人员研究如下。
① 首先研究过程乙是否可行,装置如图。经检验,n极区产生了Fe3+,p极产生了H2。n极区产生Fe3+的可能原因:
ⅰ.Fe2+ - e- = Fe3+
ⅱ.2H2O -4e-=O2 +4H+,_______(写离子方程式)。经确认,ⅰ是产生Fe3+的原因。过程乙可行。
② 光照产生Fe3+后,向n极区注入H2S溶液,有S生成,持续产生电流,p极产生H2。研究S产生的原因,设计如下实验方案:______。 经确认,S是由Fe3+氧化H2S所得,H2S不能直接放电。过程甲可行。
(4)综上,反应Ⅱ、Ⅲ能耦合,同时能高效产生H2和S,其工作原理如图。
进一步研究发现,除了Fe3+/Fe2+ 外,I3-/I- 也能实现如图所示循环过程。结合化学用语,说明I3-/I- 能够使S源源不断产生的原因:________。
硼氢化钠(NaBH4)是有机合成中常用的还原剂。一种制备硼氢化钠工艺如下(部分条件和产物省略):
已知:MgH2、NaBH4遇水蒸气剧烈反应并放出H2。
回答下列问题:
(1)Mg2B2O5•H2O中B的化合价为_______________。MgH2和NaBO2必须在干燥条件下合成硼氢化钠,其原因是_____________________________________________。
(2)难溶的Mg2B2O5与浓氢氧化钠溶液反应的离子方程式为__________。
(3)SOCl2溶于水能产生两种气体,其中一种气体能使品红溶液褪色,则灼烧时加入SOCl2的目的是______________________________。
(4)已知镁—H2O2酸性燃料电池反应为Mg+H2O2+H2SO4MgSO4+2H2O。常温下,电解质溶液为200 mL 0.1 mol·L1硫酸溶液。
①写出正极的电极反应式:______________________________。
②若电路中有0.038 mol转移电子时,则溶液pH约为_____(忽略体积变化,不考虑H2O2电离)。
(5)“有效氢”是衡量含氢还原剂的还原能力指标,定义为1 g含氢还原剂的还原能力与多少克H2相当。NaBH4的“有效氢”等于_________________(结果保留2位小数)。
(6)工业上,可以利用NaBO2、HCHO和生石灰在加热下生成NaBH4和难溶的盐,写出化学方程式________________________________________。
Ⅰ.含CN-电镀废水的一种方法如图(CN-和CNO-中N的化合价均为-3价)
某学习小组依据上述方法,用如图实验装置进行该电镀废水处理的研究。
操作步骤:
ⅰ.先关闭装置甲的活塞,再将含CN-废水与过量NaClO溶液混合,取200mL混合液[其中c(CN-)相当于0.200mol·L-1]加入装置甲中。
ⅱ.待装置甲中充分反应后,打开活塞,使溶液全部流入装置乙中,关闭活塞。
ⅲ.测定干燥管Ⅰ增加的质量。
(1)装置甲玻璃仪器名称为________________;装置乙中反应的离子方程式为________________。
(2)装置丙中的试剂是________________,装置丁的作用是________________。
(3)假定上述实验中的气体都被充分吸收。若干燥管Ⅰ增重1.408g。则CN-被处理的百分率为________________。
(4)你认为用此装置进行实验,CN-实际被处理的百分率与(3)中比较会________________(填“偏高”、“偏低”、“无法确定”或“无影响”),简述你的理由________________。
Ⅱ.防治空气污染,燃煤脱硫很重要。目前,科学家对Fe3+溶液脱硫技术的研究已取得新成果。
(5)某学习小组为了探究“SO2与Fe3+反应的产物”,将过量的SO2通入FeCl3溶液中后,各取10mL反应液分别加入编号为A、B、C的试管中,并设计以下3种实验方案:
方案①:A中加入少量KMnO4溶液,溶液紫红色褪去。
方案②:B中加入KSCN溶液,溶液不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。
方案③:C中加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀。
上述实验方案中不合理的是________________(填方案编号)。