芳香族化合物A(C9H12O)常用于药物及香料的合成,A有如下转化关系:
已知:
①A的苯环上只有一个支链,支链上有两种不同环境的氢原子
②+CO2
③RCOCH3+R'CHORCOCH=CHR'+H2O
回答下列问题:
(1)A生成B的反应类型为__________,由D生成E的反应条件为_______________。
(2)H中含有的官能团名称为______________。
(3)I的结构简式为__________________________。
(4)由E生成F的化学方程式为____________________________________________。
(5)F有多种同分异构体,写出一种符合下列条件的同分异构体的结构简式为:___________________。
①能发生水解反应和银镜反应
②属于芳香族化合物且分子中只有一个甲基
③具有5组核磁共振氢谱峰
(6)糠叉丙酮()是一种重要的医药中间体,请参考上述合成路线,设计一条由叔丁醇[(CH3)3COH]和糠醛()为原料制备糠叉丙酮的合成路线(无机试剂任选,用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件):___________________。
铁单质及化合物与我们的生产、生活紧密相关。
(1)Fe3+的基态核外价电子排布式为_____,应用原子结构比较 Fe 与同周期的 Mn 第三电离能(I3)的大小:I3(Mn)______I3(Fe)(填>、<、=)。理由是______。
(2)Fe、Fe2+、Fe3+可以与 CO、SCN-、CN-、H2NCONH2(尿素)等多种配体形成很多的配合物。
①配合物 Fe(CO)5 的熔点-20℃,沸点 103℃,可用于制备纯铁。Fe(CO)5 的结构如图所示。下列关于 Fe(CO)5 说法不正确的是____。
A.Fe(CO)5 是分子晶体
B.Fe(CO)5 中 Fe 原子的配体与C22-互为等电子体
C.Fe(CO)5 中 σ 键与 π 键之比为 1:1
D.Fe(CO)5=Fe+5CO 反应中没有新化学键生成
②CN-的电子式为_____。
③H2NCONH2(尿素)中 N、C 原子的杂化方式分别为_____、______,组成尿素的 4 种元素的第一电离能由大到小的顺序为_____,1 mol H2NCONH2(尿素) 分子中含有 σ 键的数目为_____。
(3)NaCl 和MgO 都属于离子化合物,NaCl 的熔点为 801.3 ℃,MgO 的熔点高达 2800℃。造成两种晶体熔点差距的主要原因是_____。
(4)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。CsSiB3O7 属正交晶系(长方体形)。晶胞参数为 a pm、b pm、c pm。如图为沿 y 轴投影的晶胞中所有 Cs 原子的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中Cs 原子的数目为_____。
CO 和 NO 是汽车尾气中的主要污染物,易引起酸雨、温室效应和光化学烟雾等环境污染问题。随着我国机动车保有量的飞速发展, 汽车尾气的有效处理变得迫在眉睫。其中的一种方法为2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g),请回答下列问题:
(1)已知该反应为自发反应,则该反应的反应热△H ______0(填“>”或“<”或“=”)
(2)已知:N2 (g) + O2(g)=2NO(g) △H= a kJ•mol -1
C(s) + O2 (g)=CO2 (g) △H= b kJ•mol -1
2C(s) + O2 (g)=2CO(g) △H= c kJ•mol -1
则 2CO(g)+2NO(g)=N2 (g)+2CO2 (g) △H=______kJ•mol-1 (用含 a、b、c 的表达式表示)。
(3)一定温度下,将 a molCO、b molNO 充入一恒压真空密闭容器。已知起始压强为 c kPa,到达平衡时, 测得N2 的物质的量为 d mol,则:
①该温度此反应用平衡分压代替平衡浓度的平衡常数Kp=_____(用含 a、b、c、d 的式子表示)
②该条件下,可判断此反应到达平衡的标志是_____。
A.单位时间内,断裂 2n molC=0 同时形成 n mol N≡N
B.混合气体的平均相对分子质量不再改变
C.混合气体的密度不再改变
(4)某研究小组探究催化剂对 CO、NO 转化的影响。将 CO 和 NO 以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中 N2 的含量,从而确定尾气脱氮率(即 NO 的转化率),结果如图所示:
①由图可知:要达到最大脱氮率,该反应应采取的最佳实验条件为_____________。
②若低于 200℃,图中曲线 I 脱氮率随温度升高变化不大的主要原因为________。
(5)己知常温下, Kb(NH3·H 2O)=1.8×10-5,Ka1(H2CO3) =4.4×10-7,Ka2(H2CO3) =4.4×10-11。此温度下某氨水的浓度为 2mol/L,则溶液中c(OH-)= ____mol/L,将脱氮反应后生成CO2 通入氨水中使溶液恰好呈中性,则此时=____________(保留小数点后4位数字)
Zn是一种应用广泛的金属。用闪锌矿(主要成分为ZnS,还含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS、砷化合物杂质等)为原料制备金属Zn和ZnSO4·7H2O的流程如图所示:
①相关金属离子[c(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ | Cd2+ |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.3 | 6.2 | 7.4 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 8.3 | 8.2 | 9.4 |
②FeAsO4难溶于水;ZnSO4·7H2O易溶于水,难溶于酒精。
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分除SiO2外还有______,焙烧后产生的气体对环境造成的常见危害为______。
(2)氧化除杂工序中加入ZnO的作用是___________。
(3)制得的ZnSO4·7H2O需洗涤,洗涤晶体时应选用的试剂为____________。
(4)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为___________。不能省去“还原除杂”步骤,直接在“氧化除杂”步骤中除去Cd2+,理由是________。
(5)回收所得的Cd可用于制造镍镉碱性二次电池,电池工作时,正极NiO(OH)转化为Ni(OH)2,则充电时电池的阳极反应式为_____________;沉积锌后的电解液可返回______工序继续使用。
(6)酸浸液中砷元素以AsO33-存在,在氧化除杂时加入酸性KMnO4溶液,KMnO4可与AsO33-发生反应生成FeAsO4,写出该反应的离子方程式为___________。
硫酸亚铁溶液和过量碳酸氢铵溶液混合,过滤、洗涤、干燥得到碳酸亚铁,在空气中灼烧碳酸亚铁得到铁的氧化物M。利用滴定法测定M的化学式,其步骤如下:
①称取3.92g样品M溶于足量盐酸,并配成100mL溶液A。
②取20.00mL溶液A于锥形瓶中,滴加KSCN溶液,溶液变红色;再滴加双氧水至红色刚好褪去,同时产生气泡。
③待气泡消失后,用1.0000 mol·L-1 KI标准溶液滴定锥形瓶中的Fe3+,达到滴定终点时消耗KI标准溶液10.00 mL。
(1)实验中必需的定量仪器有量筒、电子天平、____________和____________。
(2)在滴定之前必须进行的操作包括用标准KI溶液润洗滴定管、__________、___________。
(3)步骤②中“气泡”有多种可能,完成下列猜想:
①提出假设:
假设1:气泡可能是SCN-的反应产物N2、CO2、SO2或N2,CO2。
假设2:气泡可能是H2O2的反应产物____________,理由___________。
②设计实验验证假设1:
试管Y中的试剂是_______。
(4)根据上述实验,写出硫酸亚铁溶液和过量碳酸氢铵溶液混合制备碳酸亚铁的离子方程式_____。
(5)根据数据计算,M的化学式为_______。
(6)根据上述实验结果,写出碳酸亚铁在空气中灼烧的化学方程式________。
已知298K时,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(FeS)=6.0× 10-18,其沉淀溶解平衡曲线如图所示(图中R表示Ni或Fe),下列说法正确的是(已知:≈2.4,≈3.2) ( )
A.M点对应的溶液中,c(S2-)≈3.2×10-11 mol·L-1
B.与P点相对应的NiS的分散系是均一稳定的
C.向Q点对应的溶液中加水,可转化成N点对应的溶液
D.FeS+Ni2+NiS+Fe2+的平衡常数K=6000