有机物M常做消毒剂、抗氧化剂等,用芳香烃A制备M的一种合成路线如下:
已知:R1COOR2
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为___________;D中官能团的名称为___________。
(2)C生成D的反应类型为___________;G的分子式为___________。
(3)由E与足量氢氧化钠的乙醇溶液反应的化学方程式为___________。
(4)M的结构简式为___________。
(5)芳香族化合物H与C互为同分异构体,且能发生水解反应,则符合要求的H的结构共有________种;写出其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:2:3的任意一种物质的结构简式_________。
(6)参照上述合成路线和信息,以苯甲酸甲酯和CH3MgBr为原料(无机试剂任选)设计制备的合成路线___________。
LiFePO4、聚乙二醇、LiPF6、LiAsF6、LiCl等常用作锂离子聚合物电池的材料和载体。
回答下列问题:
(1)LiFePO4中Fe的价层电子排布式为___________。
(2)LiPF6、LiAsF6和LiCl中所含的四种非金属元素电负性由大到小的顺序为___________。
(3)含氧酸的通式可写为(HO)mROn,根据化学学科的规律下列几种酸中酸性与H3PO4相近的有________。
a.HClO b.HClO3 c.H2SO3 d.HNO2
(4)通常在电极材料表面进行“碳”包覆处理以增强其导电性。抗坏血酸()常被用作碳包覆的碳源,其易溶于水的原因是____________________,该分子中碳原子的杂化方式为___________。
(5)电池工作时,Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧链迁移的过程如图甲所示(图中阴离子未画出)。电解质LiPF6或LiAsF6的阴离子结构如图乙所示(X=P、As)
①从化学键角度看,Li+迁移过程发生___________(填“物理变化”或“化学变化”)。
②相同条件,Li+在___________(选填“LiPF6”或“LiAsF6”)中迁移较快,原因是___________。
(6)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。LiCl·3H2O属正交晶系(长方体形)晶胞参数为0.72mm、1.0nm、0.56nm。如图为沿x轴投影的晶胞中所有Cl原子的分布图和原子分数坐标。
①该晶胞中Cl原子的数目为___________。
②LiCl·3H2O的摩尔质量为Mg·mol-1,设NA为阿伏加德罗常数的值,则LiCl·3H20晶体的密度为___g·cm-3(列出计算表达式)。
硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]是一种稳定的还原剂,常用作分析化学中的滴定剂。某课题组采用下列方案制备该晶体,并对其热稳定性进行了如下实验。
Ⅰ.硫酸亚铁铵晶体的制备:
铁粉FeSO4溶液结晶硫酸亚铁铵晶体
(1)硫酸浓度过大,反应过快同时会使FeSO4溶液中混有_____________(填离子符号)。
(2)利用FeSO4溶液与(NH4)2SO4晶体制备该晶体的化学方程式_____________。
Ⅱ.硫酸亚铁铵晶体的热分解产物探究:该小组同学选用如图所示部分装置进行实验(夹持装备略)。查阅资料:隔绝空气加热至500℃硫酸亚铁铵能完全分解,产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等。
(3)点燃A处的酒精灯之前,先打开弹簧夹,通一段时间N2,其目的是____________。
(4)选用上述部分必要的装置完成下列相应实验,填写横线上的内容。
检验可能产物 | 装置连接顺序 | 装置作用 | 实验现象 | 实验结论 |
H2O、NH3 | ACBGD | ①B的作用______ | ②C中________; D中__________。 | 有H2O、NH3 |
SO2、SO3 | ③___________ | ④E中HCl的作用 ___________ | E中没有明显现象,F中溶液褪色 | ⑤___________ |
(5)为证明热分解完全后残留的固体仅为Fe2O3,而不含FeO或Fe3O4,需要选用的试剂有__________(选下列字母);简述利用所选试剂进行实验证明的方案____________。
A.稀硫酸 B.稀硝酸 C.KSCN溶液 D.H2O2溶液 E.K3[Fe(CN)6]溶液
环氧乙烷常用于一次性口罩生产过程中灭菌和新冠病毒的消杀,工业上常利用乙烯直接氧化法生产环氧乙烷(),发生的反应如下。
主反应Ⅰ:2CH2=CH2(g)+O2(g) 2 (g) =-210kJ·mol-1
副反应Ⅱ:CH2=CH2(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O)(l)=-1324kJ·mol-1
Ⅲ.2(g)+5O2(g)4CO2(g)+4H2O(g)
已知:环氧乙烷选择性是指乙烯进行反应Ⅰ生成环氧乙烷的优势。
(1)=_________kJ·mol-1。
(2)①图1是乙烯转化率、环氧乙烷选择性与流速关系的图象,图中随进料气的流速加快,乙烯的转化率下降,其可能原因是_________________。
②图2是乙烯转化率、环氧乙烷选择性与压强关系的图象,图中当反应体系的压强高于2.4MPa,环氧乙烷选择性下降,其可能原因是__________________。
(3)实验测得反应Ⅰ中,v正=K正·x2(CH2=CH2)·x(O2),v逆=K逆·x2(),(式中x为物质的量分数;K正、K逆为速率常数,只与温度有关)。
①若在1L的密闭容器中充2molCH2=CH2(g)和1molO2(g),在一定温度下只发生反应,达到平衡时CH2=CH2的转化率为75%,则该反应平衡常数的值为___________。
②若平衡后仅升高温度,则下列说法正确的是___________。
a.x(CH2=CH2)增大,x()减小
b.K正与K逆的比值增大
c.v正减小,v逆增大
d.K正与K逆的比值减小
(4)将乙烯与饱和食盐水的电解产物反应,转化为氯乙醇[CH2(OH)CH2C],氯乙醇进一步反应生成环氧乙烷,其电解简易装置如右图所示。
已知:CH2=CH2+H2O+Cl2→CH2(OH)CH2Cl+HCl
①a电极为___________(选填“阴极”或“阳极”)。
②b电极区域生成环氧乙烷的化学方程式为______________________。
CuCl常用作催化剂,石油工业中脱硫与脱色,是一种不溶于水和乙醇的白色粉末,在潮湿空气中可被迅速氧化。某课外学习小组用辉铜矿(主要成分为Cu2S,少量的Fe2O3和SiO2)制取氯化亚铜的流程如下:
(1)“焙烧”过程发生反应的化学方程式___________;为加快浸取速率常采取的措施___________(写两条)。
(2)加入“试剂1”可调节浸出液的pH,“试剂1”可以是___________;“滤渣”的成分是___________(填化学式)。
(3)①图1是反应体系pH随时间的变化关系图。写出“还原”制备CuCl的离子方程式___________。
②制备过程中,当n(Na2SO3)与n(CuCl2)比值过大时CuCl产率会变小,其原因可能是_________。
(4)反应完成后经抽滤、洗涤、干燥获得产品。图2为抽滤”装置,抽气泵可使吸滤瓶和安全瓶内压强减小,与普通过滤相比,采用抽滤的优点是___________。
(5)CuCl沉淀的“洗涤”需要经过酸洗、水洗和醇洗。用“去氧水洗后再用“乙醇”洗涤的原因是_______。
(6)取1.0g制备的CuCl粉末样品,先加入足量FeCl3溶液使其完全溶解,再稀释到100mL,从中取出25.00mL,用0.1mol·L-1Ce(SO4)2标准液滴定至终点[Ce(SO4)2被还原为Ce2(SO4)3];三次滴定平消耗标准液的体积为22.00mL。则粉末中CuCl的质量分数为___________。
常温下,向10mL0.1mol·L-1KCl溶液和10mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中分别滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液。滴加过程中pM[表示-lgc(Cl-)或-lgc(CrO42-)]与所加AgNO3溶液体积之间的关系如下图所示。已知Ag2CrO4为砖红色沉淀,下列说法不合理的是
A.bc所在曲线对应K2CrO4溶液
B.常温下,Ksp(Ag2CrO4)<Ksp(AgCl)
C.溶液中c(Ag+)的大小:a点>b点
D.用0.1mol·L-1AgNO3标准液滴定上述KCl、K2CrO4溶液时,Cl-先沉淀