中国不少古诗词清晰描述了当时人们的生活和社会的发展,如刘禹锡的《浪淘沙》“日照澄洲江雾开,淘金女伴满江隈,美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来。”下列有关本诗中蕴含的化学知识认知正确的是
A.雾的分散质粒子直径范围是1~100nm B.淘金原理与化学上的萃取一致
C.沙子的主要成分是 D.“沙中浪底来”指的是金的氧化物
DL—m—络氨酸是一种营养增补剂,能提高人体的免疫力。一种合成DL—m一络氨酸的路线如下:
已知:①
②
③
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 ________,F中含氧官能团的名称是________。
(2)E到F的反应类型为________。
(3)写出D到E的化学方程式________。
(4)化合物M是一种α-氨基酸,是H的同分异构体。满足以下条件的M的同分异构体有________种。
i.环上有两个处于邻位上的取代基,与FeCl3溶液不能发生显色反应;
ii.1molM与足量金属钠反应产生1.5molH2。
其中分子中存在两个手性碳原子,且能在浓硫酸催化加热条件下发生消去反应而消除旋光性,该异构体的结构简式为________、________(已知:分子中存在手性碳原子的分子叫手性分子,手性分子具有旋光性)。
(5)是合成药物扑热息疼的中间体。设计由苯酚和ClCH2—O—CH3制备的合成路线________(无机试剂任选。)
“稀土之父”徐光宪对稀土萃取分离做出了巨大贡献。稀土是隐形战机、超导、核工业等高精尖领域必备的原料。钪(Sc)是稀土金属之一,如图是制备Sc的工艺流程。
已知:xNH4Cl•yScF3•zH2O是ScF3与氯化物形成的复盐沉淀,在强酸中部分溶解。“脱水除铵”是复盐沉淀的热分解过程。
据此回答:
(1)在空气中焙烧Sc2(C2O4)3只生成一种碳氧化物的化学方程式为 ________。
(2)图1是含Sc元素的离子与F-浓度和pH的关系。用氨调节溶液pH,调节3.5<pH<4.2原因是________。
(3)图2是“脱水除铵”过程中固体质量与温度的关系,其中在380℃到400℃会有白烟冒出,保温至无烟气产生,即得到ScF3,由图像中数据计算复盐中x:z=________;工艺流程中可回收利用的物质是________。
(4)传统制备ScF3的方法是先得到ScF3•6H2O沉淀,再高温脱水得ScF3,但通常含有ScOF杂质,原因是________(用化学方程式表示)。流程中将复盐沉淀后“脱水除铵”制得纯度很高的SeF3,其原因是________。
氯化亚铜(CuCl)是一种重要的化工原料,常用作催化剂、杀菌剂。化学小组用如图装置(部分夹持装置略去)制备氯化亚铜。
已知:①氯化亚铜是一种白色固体,能溶于氨水,微溶于水,不溶于酒精;在空气中会被迅速氧化。
②在酸性条件下,某些中间价态的离子能发生自身氧化还原反应。
实验步骤:
I.打开分液漏斗活塞,向三颈瓶中加盐酸调pH至2~3。打开活塞K,通入SO2,溶液中产生白色沉淀,待反应完全后,再通一段时间的气体。
II.将反应混合液过滤、洗涤、干燥得CuCl粗产品,纯化后得CuCl产品。
回答下列问题:
(1)装置B的作用是________。
(2)步骤I中通入SO2发生反应的离子方程式是________。
(3)步骤II中采用抽滤法过滤的主要目的是________;用95%的乙醇代替蒸馏水洗涤的优点是________。
(4)化学小组同学在实验过程中,将分液漏斗中的0.lmol•L-1盐酸换为6mol•L-1盐酸,通入SO2,最终未得到白色沉淀。
①对此现象有如下猜想:
猜想一:Cl-浓度过大,与CuCl发生反应
小组同学对猜想一的原理进行深入研究,查阅资料知:CuCl+Cl-⇌CuCl2-,据此设计实验:将上述未得到沉淀的溶液_____(填操作),若观察到有白色沉淀析出,证明猜想一正确。
②猜想二:________。
设计验证猜想二是否成立的实验方案________。
1,3-丁二烯是重要的化工原料,工业上常用1-丁烯催化脱氢的方法制备。将0.lmol1-丁烯和0.675mol水蒸气组成的混合气,在80kPa恒压下进行反应:CH3CH2CH=CH2(g)CH2=CHCH=CH2(g)+H2(g)△H。
请回答下列问题:
(1)已知化学键键能数据如下,由此计算△H=____________kJ•mo1-1。
化学键 | C-C | C=C | C-H | H-H |
键能/kJ•mol-1 | 348 | 612 | 412 | 436 |
(2)如图表示脱氢反应中温度对1-丁烯的平衡转化率的影响,工业生产通常控制反应温度600℃。
①请解释工业生产控制温度在600℃的原因___________。
②此温度下反应进行2.5h后达到平衡,从开始反应到建立平衡,以H2表示的反应速率为v(H2)=_________kPa•h-1;脱氢反应的平衡常数Kp=_________kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,p分=p总×物质的量分数)。
(3)在密闭容器中反应达到平衡后,再充入1.575mol1-丁烯和1.625mol1,3-丁二烯,化学反应向_________(填“正反应”、“逆反应或“不移动”)方向进行 。
我国采用的Cu2O/TiO2–NaBiO3光催化氧化技术能深度净化工业含有机物的废水。回答下列问题:
(1)钛(Ti)的基态原子M能层中能量不同的电子有_____________种。
(2)该技术能有效将含有机物废水中的农药、醇、油等降解为水、二氧化碳、硝酸根离子等小分子。
①H2O、CH3OH、分子中O-H键的极性最强的是_____________。
②C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是_____________。
(3)将少量无水硫酸铜溶解在水中,形成蓝色溶液,再加入过量氨水,溶液变为深蓝色。深蓝色离子的结构如图所示,lmol该离子中所含σ键为_____________mol(包括配位键);向深蓝色溶液中缓慢加入乙醇,得到深蓝色晶体,加热该晶体先失去组分b的原因是_____________。
(4)铋合金具有凝固时不收缩的特性,用于铸造高精度铸型。金属铋的结构示意图如图1所示,其晶胞结构如图2所示。若铋原子的半径为rpm,则该晶体的密度为_____________g•cm-3 (用含r和NA数学表达式表示)。