化合物W在医药和新材料等领域有广泛应用,其合成路线如图所示:
已知以下信息:
①1molY完全反应生成2molZ,且在加热条件下Z不能和新制的氢氧化铜反应
②+R1COOH
③R1CH2NH2+H2O(R1、R2、R3代表烃基)
回答下列问题:
(1)Y的化学名称是___________,Z中的官能团名称是___________。
(2)中___________(填“有”或“无”)手性碳原子,①的反应类型是___________。
(3)反应③所需的试剂和条件是___________。
(4)反应⑤的化学方程式为___________。
(5)G是对硝基乙苯的同分异构体,G能和碳酸氢钠反应产生气体且分子中含有氨基(-NH2),G的可能结构共有___________种(不考虑立体结构);其中核磁共振氢谱为五组峰,峰面积比为2:2:2:2:1的结构简式为___________。
(6)已知氨基(-NH2)易被酸性KMnO4溶液氧化。设计由甲苯和丙酮为原料制备药物中间体的合成路线:___________(无机试剂任选)。
瑞德西韦是一种核苷类似物,具有抗病毒活性,对新型冠状病毒病例展现出较好的疗效。其结构如图所示:
回答下列问题:
(1)该结构基态P原子中,核外电子占据最高能层的符号是________________,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________________。
(2)瑞德西韦中位于第二周期元素的第一电离能从大到小的顺序为________________,分子中氮原子的杂化类型有________________。
(3)苯酚()是合成瑞德西韦的原料之一,其熔点为43℃,苯酚的晶体类型是________________。苯酚与甲苯()的相对分子质量相近,但苯酚的熔、沸点高于甲苯,原因是________________。
(4)MgSO4是合成瑞德西韦的催化剂之一。MgSO4中,阴离子的空间构型为________________。
(5)磷酸也是合成瑞德西韦的原料之一。直链的多磷酸盐则是-种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示:
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为________________(用n代表P原子数)。
(6)合成瑞德西韦的原料之一的苯酚可通过如下途径制得:电石(CaC2)→乙烯→苯→溴苯→苯酚。四方相碳化钙(CaC2)晶体的晶跑结构如图所示.其晶胞参数分别为apm、apm、bpm,四方相碳化钙晶体的密度为g·cm-3,[C≡C]2-中键长为cpm,阿伏加德罗常数的值为NA.则m位置的钙离子与P位置的碳原子之间的距离为________________pm(用不含a的计算表达式表示)。
氨催化分解既可防治氨气污染,又能得到氢能源。回答下列问题:
(1)已知:①4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-1266.6kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(1)ΔH2=-285.8kJ·mol-1
③H2O(1)=H2O(g)ΔH3=+44.0kJ·mol-1
反应①的热力学趋势很大(平衡常数很大),其原因是________________。NH3分解的热化学方程式为________________。
(2)在Co—Al催化剂体系中,压强p0下氨气以一定流速通过反应器,得到不同催化剂下NH3转化率随温度变化的关系如图所示。活化能最小的催化剂为________________:升高温度,NH3的平衡转化率增大,其原因是________________;温度一定时,如果增大气体流速,则b点对应的点可能________________(填“a”“c”“d”“e”或“f”)。
(3)温度为T时,体积为1L的密闭容器中加入0.8molNH3和0.1molH2,30min达到平衡时,N2的体积分数为20%,则T时反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的平衡常数K=________________mol2·L-2,NH3的分解率为________________,达到平衡后再加入0.8molNH3和0.1molH2,NH3的转化率________________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(4)将氨溶解于水也可消除氨气的污染。常温下,向10mL0.1mol·L-1氨水中逐滴加入相同浓度的CH3COOH溶液,在滴加过程中=________________(填标号).
A.始终碱小B.始终增大C.先减小后增大D.先增大后减小
二茂铁[Fe(C5H5)2,结构简式为,广泛应用于航天、化工等领域中。实验室制备二茂铁的装置如图所示。
已知:①二茂铁熔点是173 ℃,在100 ℃时开始由固体直接变为气体;沸点是249 ℃。
②制备二茂铁的反应原理为2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O。
实验步骤为:
①在三颈烧瓶中加入16.8 g粉末状的KOH,并从仪器a中加入60 mL无水乙醚到烧瓶中,充分搅拌,同时通氮气5 min左右;
②再从仪器a滴入13.9 mL新蒸馏的环戊二烯(C5H6,密度为0.95 g/cm3),搅拌;
③将25.4 g无水FeCl2与(CH3)2SO(二甲亚砜,作溶剂)配成的溶液25 mL装入仪器a中,慢慢滴入仪器c中,45 min滴完,继续搅拌45 min;
④再从仪器a加入25 mL无水乙醚,搅拌;
⑤将c中的液体转入分液漏斗中,依次用盐酸、水各洗涤两次,分液得到橙黄色溶液;
⑥蒸发橙黄色溶液,得到二茂铁粗产品;
⑦二茂铁粗产品的提纯。
回答下列问题:
(1)仪器b的名称是________________。
(2)步骤①中通入氮气的目的是________________。
(3)仪器c的适宜容积应为________________(填标号)。
A. 100 mL B. 250 mL C. 500 mL D. 1000 mL
(4)步骤⑤用盐酸洗涤的目的是________________.
(5)步骤⑦的实验装置如图所示,二茂铁在扎有小孔的滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是________________,装置中棉花的作用是________________。
(6)为了确认得到的是二茂铁,还需要进行的一项简单实验是________________。
(7)若最终制得纯净的二茂铁11.16 g,则该实验的产率为________________。
镍(Ni)有良好的耐高温、耐腐蚀、防锈功能,在电池、催化剂方面有广泛的应用。以硫化镍矿(主要成分为NiS,另含少量CuS,FeS等杂质)为原料制取纯镍的工艺流程如下:
已知物质的还原性:Fe>Ni>H2>Cu。
回答下列问题:
(1)在“熔炼”过程中,二价铁的化合价没有发生改变,则杂质FeS与O2反应的化学方程式为___________________。
(2)高镍矿破碎、细磨的作用是___________________。
(3)在焰色反应实验中,可以用光洁无锈的镍丝代替铂丝蘸取化学试剂灼烧,原因是___________________。
(4)“除铁”过程中,反应的化学反应方程式为___________________。
(5)“电解”制粗镍过程中,阳极发生的主要电极反应为___________________。
(6)“电解精炼”过程中,需调节溶液的pH为2~5,原因是___________________。阳极泥的成分为___________________(写名称)。
常温下向一定浓度的Na2X溶液中滴入盐酸,粒子浓度与混合溶液的pH变化的关系如图所示,已知:H2X是二元弱酸,Y表示或,pY=-lgY。下列叙述错误的是
A.曲线n表示与pH的变化关系
B.Ka1(H2X)=1.0×10-10.3
C.NaHX溶液中c(OH-)>c(H+)
D.当pH=7时,混合溶液中c(Na+)=c(HX-)+2c(X2-)+c(Cl-)