化学与生活生产、可持续发展密切相关。下列说法中正确的是
A.14C可用于文物年代的鉴定,14C和12C互为同素异形体
B.为了消除碘缺乏病,在食用盐中加入一定量的碘单质
C.高纯度的SiO2可以制成光电池,将光能直接转化为电能,
D.Fe2O3是一种红棕色粉末,常用作红色油漆和涂料
科学家正在研究传统中草药金银花对治疗“新冠肺炎”是否有效,金银花活性成分“绿原酸”的一种人工合成路线如图:
已知:
回答下列问题:
(1)有机物A的名称是___,D中含有的官能团名称是___。
(2)C的结构简式为____;B与C生成D的反应类型是___。
(3)E生成F的化学方程式是___。
(4)F生成G的反应中,“①一定条件”对应的试剂和反应条件是___。
(5)已知:双键连在同一碳原子上是不稳定结构。B的同分异构体中不含环状结构的共有___种(不含立体异构)。
(6)写出用A和2-丁烯为原料制备的合成路线___(无机试剂任选)。
2020年1月,南开大学研究团队“高效手性螺环催化剂的发现”获得2019年度国家自然科学技术一等奖,含多种金属元素的催化剂正在刷新合成化学的新高度。
回答下列问题:
(1)形成“刚性”螺环的元素是碳,基态碳原子的价电子轨道表达式是___。
(2)如图是一种简单螺环烃,分子中碳原子的杂化方式为___,分子中___(填“含”或“不含”)手性碳原子。
(3)铁及其化合物羰基铁[Fe(CO)5]常用作催化剂。
①1mol Fe(CO)5分子中含有的σ键数目为____,写出一种与CO互为等电子体的离子___。
②Fe(CO)5是一种浅黄色液体,熔点-20℃,沸点103℃,热稳定性较高,易溶于苯等有机溶剂,不溶于水。Fe(CO)5是___(填“极性”或“非极性”)分子;配体CO提供孤电子对的原子是C而不是O,原因是____。
③如图是某Fe单质的晶胞模型。已知晶体密度为d g·cm-3,则铁原子的半径为___nm(用含有d、NA的代数式表示)。
(4)在某些过渡金属的羰基化合物中,中心原子的价电子数与配体提供的电子数之和满足“18e-结构规则”。羰基铁与羰基镍的化学式分别为Fe(CO)5和Ni(CO)4,则羰基铬的化学式是___。
碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:
(1)已知:
H2(g)+I2(g)=2HI(g) ΔH=QkJ·mol-1
H2(g)+I2(s)=2HI(g) ΔH=+26.48kJ·mol-1
I2(g)=I2(s) ΔH=-37.48kJ·mol-1
化学键 | I—I | H—I |
键能/(kJ·mol-1) | 151 | 299 |
键能是将1mol气体分子AB断裂为中性气态原子A和B所需要的能量,单位为kJ·mol-1。
①Q=____kJ·mol-1。
②H—H键能为____kJ·mol-1。
(2)716K时,在恒容密闭容器中按物质的量之比1:1充入H2(g)和I2(g),测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数与反应时间的关系如图:
①若反应开始时气体混合物的总压为pkPa,则反应在前20min内的I2(g)平均速率(I2)=___kPa·min-1(用含p的式子表示)。
②在H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=QkJ·mol-1反应中,正反应速率为v正=k正·c(H2)·c(I2),逆反应速率为v逆=k逆·c2(HI),其中k正、k逆为速率常数,则温度为716K时,=___(列出计算式)。
③H2(g)+I2(g)2HI(g)达平衡后,降低温度,平衡可能逆向移动,原因是___。
(3)一定条件下,NaClO可将溶液中的I-氧化为I2。通过测定体系的吸光度,检测到不同pH下I2的生成量随时间的变化关系如图。
已知:吸光度越高表明该体系中c(I2)越大。
①pH=4.8时,在___min附近c(I2)最大。
②10min时,不同pH与吸光度的关系是___。
③pH=4.0时,体系的吸光度很快达到最大值,之后快速下降。吸光度快速下降的可能原因是___。
硒和碲的单质是重要的高新技术材料。一种以含贵重金属的“酸泥”(含Se、Te、Ag、Pb、Cu等单质)为原料制备硒和碲的工艺流程如图所示。
已知:①H2SeO3易溶于水,TeO2不溶于水。
②“中和”过程中测得不同pH下相关数据如下表:
“中和”终点pH | 滤液/(g·L-1) | 沉淀率/% | ||
Se | Te | Se | Te | |
4 | 11.2 | 0.029 | 8.9 | 98.1 |
5 | 13.7 | 0.01 | 5.8 | 98.9 |
6 | 12.4 | 0.013 | 4.1 | 91.6 |
回答下列问题:
(1)已知“碱浸”过程中生成了Na2SeO3和Na2TeO3,则“滤渣”中含有Cu和__。写出Se参加反应的离子方程式____。
(2)“碱浸”过程中通入空气应适量的原因是___。
(3)“中和”过程中生成TeO2的化学方程式是____。
(4)“中和”终点pH应选择在____附近,原因是___。
(5)“滤液”可返回____工序循环使用。
(6)要制取395g粗硒(质量分数为80%),理论上至少应通入标准状况下的SO2____L。
Fe(NO3)3是一种重要的媒染剂和金属表面处理剂,易溶于水、乙醇,微溶于硝酸,具有较强的氧化性。某学习小组利用如图装置制备Fe(NO3)3并探究其性质。
回答下列问题:
步骤一:制备Fe(NO3)3
a中加入100mL8mol·L-1硝酸,b中加入5.6g铁屑,将硝酸与铁屑混合后水浴加热。
(1)仪器b的名称是___。
(2)反应过程中观察到b中铁屑溶解,溶液变黄色,液面上方有红棕色气体产生,仪器b中反应的离子方程式是___。
(3)c中所盛试剂是___,倒扣漏斗的作用是___。
(4)若要从反应后的溶液中得到Fe(NO3)3晶体,应采取的操作是:将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、用____洗涤、干燥。
步骤二:探究Fe(NO3)3的性质
i.测得0.1mol·L-1Fe(NO3)3溶液的pH约等于1.6。
ii.将5mL0.1mol·L-1Fe(NO3)3溶液倒入有银镜的试管中,约1min后银镜完全溶解。
(5)使银镜溶解的原因可能有两个:a.NO3−(H+)使银镜溶解;b.__使银镜溶解。为证明b成立,设计如下方案:取少量银镜溶解后的溶液于另一支试管中,___。