聚合物H( )是一种聚酰胺纤维,广泛用于各种刹车片,其合成路线如下:
已知:①C、D、G均为芳香族化合物,分子中均只含两种不同化学环境的氢原子。
②Diels-Alder反应:
(1)生成A的反应类型是___________,F中所含官能团的结构简式为______________。
(2)B的结构简式是___________;“B→C”的反应中,除C外,另外一种产物名称是______。
(3)D+G→H的化学方程式是_____________________________________________。
(4)Q是D的同系物,相对分子质量比D大14,则Q可能的结构有______种,其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积比为1:2:2:2:1的结构简式为_____________________。
(5)已知:乙炔与1,3-丁二烯也能发生Diels-Alder反应。请以1,3-丁二烯和乙炔为原料,选用必要的无机试剂合成,写出合成路线______________。(合成路线流程图示例:H2C=CH2 CH3CH2OH CH3COOC2H5)。
工业上合成氨,CO易与铁触媒作用导致铁触媒失去催化活性:Fe+5CO═Fe(CO)5。为了防止催化剂铁触媒中毒,要除去CO,发生的反应为Cu(NH3)2OOCCH3+CO+NH3═Cu(NH3)3(CO)OOCCH3。回答下列问题:
(1)下列氮原子的电子排布图表示的状态中,能量最低的是__(填字母序号)。
a.b.
c.d.
(2)写出CO的一种常见等电子体的结构式:___;C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为__(用元素符号表示)。
(3)与O同族的元素还有S、Se、Te,它们氢化物的沸点大小为H2O>H2Te>H2Se>H2S,其原因是___。
(4)配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中,铜显+1价,1mol[Cu(NH3)2]+中含有σ键的数目___。则其中碳原子的杂化轨道类型是__,NH3分子的价电子对互斥理论模型是___。
(5)已知铜的一种氧化物Cu2O晶体的晶胞结构如图所示:
①若坐标参数A为(0,0,0),B为(,,),则C的坐标参数为__;
②若阿伏加德罗常数为NA,该晶胞的边长为apm,则晶体的密度为___g•cm-3。
亚硝酰硫酸[M(NOSO4H)=127g·mol-1]主要用于分散染料重氮反应中取代亚硝酸钠,从而降低成本,提高产品质量。实验室用如图装置(夹持装置略)制备少量NOSO4H,并测定产品的纯度。已知:NOSO4H遇水分解,但溶于浓硫酸而不分解。
(1)装置A制取SO2,则A中反应的化学方程式为___,导管b的作用是___。
(2)SO2与装置B中盛有的浓硫酸和浓硝酸的混合液在维持体系温度不得高于20℃的条件下,反应制得NOSO4H。反应过程中,亚硝酰硫酸和硝酸的物质的量随时间的变化如图所示。反应进行到10min后,反应速度明显加快,其可能的原因是___。
(3)装置C的主要作用是__。
(4)该实验装置存在可能导致NOSO4H产量降低的缺陷是__。
(5)测定亚硝酰硫酸NOSO4H的纯度
准确称取1.500g产品放入250mL的碘量瓶中,加入0.1000mol·L-1、60.00mL的KMnO4标准溶液和10mL25%H2SO4溶液,然后摇匀。用0.2500mol·L-1草酸钠标准溶液滴定,消耗草酸钠溶液的体积为20.00mL。
已知:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
达到滴定终点时的现象为__,亚硝酰硫酸的纯度为__。
CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体,CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。
(1)研究表明CO2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。已知部分反应的热化学方程式如下:
CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)△H1=-726.5kJ•mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(1)△H2=-285.8kJ•mol-1
H2O(g)=H2O(l) △H3=-44kJ•mol-1
则CO2与H2反应生成气态CH3OH和水蒸气的热化学方程式为__。
(2)为研究CO2与CO之间的转化,让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g) △H,反应达平衡后,测得压强、温度对CO的体积分数(φ(CO)%)的影响如图所示。回答下列问题:
①压强p1__1.0MPa(填>、=或<)。
②900℃、1.0MPa时,足量碳与amolCO2反应达平衡后,CO2的转化率为__,该反应的平衡常数Kp=__(保留小数点后一位数字)(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)①以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸,CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g)。为了提高该反应中CO2的转化率,可以采取的措施是___(写一条即可)。
②在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~300℃时,乙酸的生成速率降低的主要原因是__;300~400℃时,乙酸的生成速率升高的主要原因是__。
(4)将1.0×10-3mol/LCoSO4与1.2×10-3mol/L的Na2CO3等体积混合,此时溶液中的Co2+的浓度为___mol/L。(已知:CoCO3的溶度积为:Ksp=1.0×10-13)
以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:
物质 | V2O5 | V2O4 | K2SO4 | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
质量分数/% | 2.2~2.9 | 2.8~3.1 | 22~28 | 60~65 | 1~2 | <1 |
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,反应的离子方程式为___________,同时V2O4转成VO2+。“废渣1”的主要成分是__________________。
(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为______mol。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124−形式存在于溶液中。“废渣2”中含有_______。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+ V4O124−R4V4O12+4OH−(以ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈_____性(填“酸”“碱”“中”)。
(5)“流出液”中阳离子最多的是________。
(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式____________。
常温下,在体积均为20mL、浓度均为0.1mol·L-1的HX溶液、HY溶液中分别滴加同浓度的NaOH溶液,反应后溶液中水电离的c(H+)表示为pH水=-lgc(H+)水。pH水与滴加氢氧化钠溶液体积的关系如图所示。
下列推断正确的是
A.HX的电离方程式为HX=H++X-
B.T点时c(Na+)=c(Y-)>c(H+)=c(OH-)
C.常温下用蒸馏水分别稀释N、P点溶液,pH都降低
D.常温下,HY的电离常数