盐酸金刚烷胺是一种治疗和预防病毒性感染的药物,可用于抑制病毒穿入宿主细胞,从结构上看是一种对称的三环状胺,可以利用环戊二烯(CPD)来制备合成,流程图如下:
(1)下列关于X和金刚烷说法正确的是_________。
A.金刚烷和X互为同分异构体,均可以发生氧化反应和取代反应
B.金刚烷和X均可以使溴水褪色
C.金刚烷和X均具有与芳香烃相似的化学性质
D.金刚烷和X均不存在手性碳原子
(2)反应①的反应类型为____________,反应②的条件为________________。
(3)有机物Y的一氯代物的同分异构体的数目为___________,写出Y与氢氧化钠的乙醇溶液反应的化学方程式___________________________________。
(4)有机物Z是一种重要的有机氮肥,在核磁共振氢谱谱图中只有一个峰,写出Z与浓硫酸反应的化学方程式___________________________________。
(5)CPD可以与Br2的CCl4溶液反应,写出其所有可能产物的结构简式___________。
(6)参照上述流程图,并用流程图中出现的试剂和为原料合成,设计其合成路线_________。
[化学一选修3:物质结构与性质
(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得。
①基态Ti3+的未成对电子数有__________个。
②LiBH4由Li+和BH4-构成,BH4-的空间构型是__________,B原子的杂化轨道类型是_____。
③某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物,M的部分电离能如下表所示:
I1/kJ·mol-1 | I2/kJ·mol-1 | I3/kJ·mol-1 | I4/kJ·mol-1 | I5/kJ·mol-1 |
738 | 1451 | 7733 | 10540 | 13630 |
M是_______(填元素符号),判断理由为_______________。
(2)铜晶体中铜原子的堆积方式如图所示,铜晶体中原子的堆积模型属于____________。
(3)A原子的价电子排布式为3s23p5,铜与A 形成化合物的晶胞如图所示(黑点代表铜原子)。
①该晶体的化学式为______________。
②该化合物难溶于水但易溶于氨水,其原因是_____________ ,此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色,深蓝色溶液中阳离子的化学式为____________。
③己知该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏伽德罗常数为NA,己知该晶体中Cu原子和A原子之间的最短距离为体对角线的1/4,则该晶体中Cu原子和A原子之间的最短距离为________pm。
氨气和氯气是重要的工业原料,某兴趣小组设计了相关实验探究它们的某些性质。
实验一:认识喷泉实验的原理,并测定电离平衡常数K(NH3·H2O)。
(1)使图中装置Ⅱ产生喷泉的实验操作是_____________________________________。
(2)喷泉实验结束后,发现三颈烧瓶中未充满水(假如装置的气密性良好),原因是______。用___________(填仪器名称)量取25.00 mL喷泉实验后的氨水至锥形瓶中,用0.0500 mol·L-1的盐酸测定氨水的浓度,滴定曲线如图所示。下列关于该滴定实验的说法中正确的是__________(填字母)。
A.应选择甲基橙作为指示剂
B.当pH=7.0时,氨水与盐酸恰好中和
C.酸式滴定管未用盐酸润洗会导致测定结果偏低
D.当pH=11.0时,K(NH3·H2O)约为2.2×10-5
实验二:拟用如下装置设计实验来探究纯净、干燥的氯气与氨气的反应。
(3)A中所发生反应的化学方程式为__________________________________。
(4)上图中的装置连接顺序为①_________②_________③_________(用大写字母表示)。若按照正确顺序连接实验装置后,则整套实验装置存在的主要缺点是________。
(5)写出F装置中的反应的一种工业用途:___________________________________。
(6)反应完成后,F装置中底部有固体物质生成。请利用该固体物质设计一个实验方案证明NH3·H2O为弱碱(其余实验用品自选):___________________________________。
将H2S转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。
(1)H2S的转化
Ⅰ | 克劳斯法 |
|
Ⅱ | 铁盐氧化法 | |
Ⅲ | 光分解法 |
① 反应Ⅰ的化学方程式是________。
② 反应Ⅱ:____+ 1 H2S == ____Fe2+ + ____S↓ + ____(将反应补充完整)。
③ 反应Ⅲ体现了H2S的稳定性弱于H2O。结合原子结构解释二者稳定性差异的原因:_______。
(2)反应Ⅲ硫的产率低,反应Ⅱ的原子利用率低。我国科研人员设想将两个反应耦合,实现由H2S高效产生S和H2,电子转移过程如图。
过程甲、乙中,氧化剂分别是______。
(3)按照设计,科研人员研究如下。
① 首先研究过程乙是否可行,装置如图。经检验,n极区产生了Fe3+,p极产生了H2。n极区产生Fe3+的可能原因:
ⅰ.Fe2+ - e- = Fe3+
ⅱ.2H2O -4e-=O2 +4H+,_______(写离子方程式)。经确认,ⅰ是产生Fe3+的原因。过程乙可行。
② 光照产生Fe3+后,向n极区注入H2S溶液,有S生成,持续产生电流,p极产生H2。研究S产生的原因,设计如下实验方案:______。 经确认,S是由Fe3+氧化H2S所得,H2S不能直接放电。过程甲可行。
(4)综上,反应Ⅱ、Ⅲ能耦合,同时能高效产生H2和S,其工作原理如图。
进一步研究发现,除了Fe3+/Fe2+ 外,I3-/I- 也能实现如图所示循环过程。结合化学用语,说明I3-/I- 能够使S源源不断产生的原因:________。
乳酸亚铁晶体([CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O ,相对分子质量为288)易溶于水,是一种很好的补铁剂,可由乳酸[CH3CH(OH)COOH]与FeCO3反应制得。I.碳酸亚铁的制备(装置如图所示)
(1)仪器B的名称是______;实验操作如下:打开k1、k2,加入适量稀硫酸,关闭k1,使反应进行一段时间,其目的是______。
(2)接下来要使仪器C中的制备反应发生,需要进行的操作是______,其反应的离子方程式为______。
(3)仪器C中混合物经过滤、洗涤得到FeCO3沉淀,检验其是否洗净的方法是____。
Ⅱ乳酸亚铁的制备及铁元素含量测定
(4)向纯净FeCO3固体中加入足量乳酸溶液,在75℃下搅拌使之充分反应,经过滤,在______的条件下,经低温蒸发等操作后,获得乳酸亚铁晶体。
(5)两位同学分别用不同的方案进行铁元素含量测定:
①甲同学通过KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的含量计算样品纯度。在操作均正确的前提下,所得纯度总是大于100%,其原因可能是______
②乙同学经查阅资料后改用碘量法测定铁元素的含量计算样品纯度。称取3.000g样品,灼烧完全灰化,加足量盐酸溶解,取所有可溶物配成100mL溶液。吸取 25.00mL该溶液加入过量KI溶液充分反应,然后加入几滴淀粉溶液,用0.100 mol·L-1硫代硫酸钠溶液滴定(已知: I2+2S2O32-=S4O62-+2I-),当溶液______ ,即为滴定终点;平行滴定3次,硫代硫酸钠溶液的平均用量为24.80 mL,则样品纯度为______ %保留1位小数 。
根据下列图示所得出的结论正确的是( )
A.图甲表示1 mL pH=2某一元酸溶液加水稀释时,pH随溶液总体积的变化曲线,说明该酸是强酸
B.图乙表示恒容密闭容器中其他条件相同时改变温度,反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)中n(CH3OH)随时间的变化曲线,说明反应平衡常数KⅠ>KⅡ
C.图丙表示不同温度下水溶液中-lg c(H+)、-lg c(OH-)变化曲线,说明T1>T2
D.图丁表示1 mol H2和0.5 mol O2反应生成1 mol H2O过程中的能量变化曲线,说明H2的燃烧热是241.8 kJ·mol-1