化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_________________。
(2)B中含有的官能团名称为_________________。
(3)下列有关G的说法中正确的是_________________。
A.常温下易溶于水
B.分子式为C15H9O4
C.可使酸性KMnO4溶液褪色
D.与NaOH反应时,lmolG最多消耗4mo1NaOH
(4)写出E到F的化学反应方程式_________________。
(5)⑥的反应类型为_________________。
(6)写出符合以下条件的D的同分异构体的结构简式_________________。
①能与NaHCO3溶液反应:
②能使FeCl3溶液变紫色:
③核磁共振氢谱峰面积比为1:1:2:6。
(7)设计由和为起始原料制备的合成路线(其他试剂任选)。_________________
2019年诺贝尔化学奖颁发给三位开发锂离子电池的科学家。锂离子电池正极材料是决定其性能的关键.
(1)锰酸锂(LiMn2O4)电池具有原料成本低、合成工艺简单等优点。Li+能量最低的激发态离子的电子排布图为________,该晶体结构中含有Mn4+,基态Mn4+核外价层电子占据的轨道数为__________________个。
(2)磷酸铁锂(LiFePO4)电池安全、充电快、使用寿命长,其中P原子的杂化方式为__________________,阴离子的空间结构为__________________。
(3)三元正极材料掺杂Al3+可使其性能更优,第四电离能:Mn__________________Al(填“大于”“小于”),原因是__________________。
(4)铋化锂被认为是很有潜力的正极材料,晶胞结构如图所示。
①晶胞可以看作是由铋原子构成的面心立方晶格,锂原子填充在其中的四面体和八面体空隙处。晶体的化学式为__________________,图中铋原子坐标参数:A为(0,0,0), B为(0,1,1),C为__________________。
②若晶胞参数为anm,则铋原子的半径为__________________nm,八面体间隙中的锂原子与四面体间隙中的锂原子之间的最短距离为__________________nm。
氢气是一种清洁能源,氢气的制取、储存一直是氢能源利用领域的研究热点。
(1)工业上制取有多种方法,如:
①
②
③
甲烷和水蒸气催化重整制高纯氢时,初始反应的生成物为和,其物质的量之比为4:1,则该反应的热化学方程式为________。
(2)镧镍合金是一种良好的储氢材料,向体积恒定的密闭容器中充入氢气发生如下反应:。的平衡转化率与其初始充入物质的量、反应温度的关系如左图所示;一定温度下,容器内的压强随时间的变化关系如右图所示。
①左图中初始充入量由大到小的是________。
②该反应平衡常数的大小关系为________填“”“”或“”,理由是________。
③若保持温度不变,在时刻将容器的容积压缩至原来的一半,并在时刻达到平衡。请在右图中画出相应的变化曲线______。
④某二次镍氢电池放电时的工作原理如图所示,其中隔膜为________离子交换膜填“阴”或“阳”,负极的电极反应式为________。
(3)储氢还可以借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
。在某温度下,向容积为2L的恒容容器中加入环己烷,平衡时体系中压强为,苯的物质的量为,则平衡常数________用含a、b、p的代数式表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压物质的量分数
电解锰工艺过程会产生锰、镁复盐,其组成为(NH4)7MnMg2(SO4)6.5•21H2O。一种综合利用该复盐的工艺流程如图所示:
已知:Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Kb(NH3•H2O)=1.8×10-5。回答下列问题:
(1)(NH4)7MnMg2(SO4)6.5•21H2O的水溶液呈__________________性(填“酸”或“碱”) ,Mn的化合价为__________________。
(2)“沉锰”的离子反应方程式为__________________;滤液1溶质的主要成分有__________________。
(3)“沉锰”过程中pH和温度对Mn2+和Mg2+沉淀率的影响如图所示:
①由图可知,“沉锰”合适的条件为__________________。
②Mg2+主要生成的是__________________沉淀(填“Mg(OH)2”或“MgCO3”),当温度高于45℃时Mg2+和Mn2+沉淀率的变化如图所示,原因是__________________。
(4)若将NH3通入0.01mol•L-1MgSO4溶液至Mg2+完全沉淀,则此时溶液中NH3•H2O的物质的量浓度为__________________。(已知=1.34,忽略反应前后溶液体积的变化,计算结果保留两位有效数字)
高纯镍常用作加成反应的催化剂,制取原理:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),实验室用如图所示装置制取Ni(CO)4,已知CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓(黑色)+2HCl;Ni(CO)4熔点-25℃,沸点43℃,60℃以上与空气混合易爆炸:Fc(CO)5熔点-20℃,沸点103℃。回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为__________________。
(2)装置C用于合成Ni(CO)4(夹持装置略),最适宜选用的装置为__________________(填标号).
(3)实验过程中,必须先观察到__________________(填实验现象)才加热C装置,原因是__________________。
(4)制得的Ni(CO)4中常溶有Fe(CO)5等杂质,提纯的方法是__________________(填标号).
A.分液 B.过滤 C.蒸馏 D.蒸发浓缩、冷却结晶
(5)利用“封管实验“原理也可冶炼高纯镍。如图所示的石英玻璃封管中充有CO气体,则不纯的镍(Ni)粉应放置在封管的__________________温度区域端(填“323K”、“473K”)
(6)实验中加入6.90gHCOOH,C装置质量减轻1.18g(设杂质不参加反应,)E装置中盛有PdCl2溶液200mL.则PdCl2溶液的物质的量浓度至少为__________________mol••L-1。
已知Cr(OH)3是类似Al(OH)3的两性氢氧化物,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31。如图为Cr和Al两种元素在水溶液中存在的形式与pH的关系,图中纵轴表示lgc(M3+)或lgc[M(OH)4-](其中M=Al或Cr)。下列说法错误的是( )
A.曲线N表示Al3+的浓度变化
B.在Al(OH)3和Cr(OH)3混合悬浊液中滴加NaOH溶液,Al(OH)3先溶解
C.在Al(OH)3和Cr(OH)3共沉淀的体系中≈4.8×102
D.若溶液中Al3+和Cr3+起始浓度均为0.1mol•L-1,通过调节pH能实现两种元素的分离