有机物F为重要的有机原料中间体,合成F的路线如图:
已知:I.烃A的相对分子量为42;
II.R-CH=CH2R-CHO+HCHO:
III.R-Cl+2Na+Cl-R'→R-R'+2NaCl
IV.已知C=C-OH不稳定,原子会发生重排,例:
回答下列问题:
(1)有机物B的名称是___。
(2)E的结构简式是___。
(3)反应①的反应类型为___;反应③所需的试剂和条件为___。
(4)反应②的化学方程式为___。
(5)与NaOH反应的化学方程式为___。
(6)有机物的同分异构体有多种,其中属于二元羧酸的同分异构体有___种(不含立体异构)写出其中核磁共振氢谱显示只有3组峰的同分异构体的结构简式:___。
(7)请写出用溴苯为原料制备己二酸(HOOCCH2CH2CH2CH2COOH)的合成路线___(无机试剂任选)。
铜是人类最早使用的金属之一。也是中学中常见的过镀金属元素。铜是与人类关系非常密切的有色金属。被广泛地作力导线应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域在中国有色金属材料的消费中仅次于铝。回答下列问题:
(1)基态Cu+原子核外电子排式为___。
(2)CuCl晶体的晶格能可通过如图的Born-Haber循环计算得到:
铜原子的第一电离能为___kJ•mol-1;Cl-Cl键键能为___kJ•mol-1;CuCl的晶格能为___kJ•mol-1。
(3)铜盐属于重金属盐,铜盐中毒可用青霉胺解毒,解毒原理如下:Cu2+能与青霉胺成环状络合物,该环状络合物无毒、易溶于水,可经尿液排出。
①青霉胺分子中S原子的轨道杂化类型为___;
②硫化氢与氨气键角的大小:H2S___NH3(填“>”或“<”)。
③第二周期元素中,第一电离能大于N的元素有___(用元素符号表示)。
④该环状络合物无毒、易溶于水,可经尿液排出,请解释该化合物易溶于水的主要原因:___。
(4)某含铜的离子化合物M由Cs、Cu、Cl三种元素构成,M属于立方体晶系的离子晶体,其结构如图所示。试回答下列问题:
①离子化合物M的化学式为___;
②已知Cs和Cl两元素离子的半径大小相近,该晶体中两种离子联合组成何种形式的密堆积___;
③若晶胞参数为anm,则这种晶体密度为___g•cm-3(用含a、和NA的式子表示)。
汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染。主要污染物为一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物等,对人类和动、植物危害甚大。解决汽车尾气问题的主要方法是研究高效催化剂促使尾气中的一氧化碳和氮氧化物反应,转化成无污染的氮气和二氧化碳。
回答下列问题:
(1)在Co+的催化作用下,CO(g)还原N2O(g)的反应历程和能量变化如图所示(逸出后物质认为状态下发生变化,在图中略去)。已知总反应的化学方程式为:CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)。
该反应分两步进行:
第一步:Co+(s)+N2O(g)CoO+(s)+N2(g) △H1=+15.9kJ•mol-1;
笫二步:___;△H2=___;
①填写第二步反应的热化学方程式,并根据反应历程图计算△H2的数值。
②该反应的最高能垒(活化能)为___。
(2)500℃条件下,在容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,发生上述反应,测得相关数据如下表:
容器 | 反应物投入的量 | 平衡时 n(N2/mol) | 达到平衡所需时间/min | 平衡时能量变化/kJ |
甲 | 1molCO和1molN2O | n1 | t1 | 放热Q1 |
乙 | 2molCO和2molN2O | n2 | t2 | 放热Q2 |
丙 | 2molCO2和2molN2 | n3 | t3 | 吸热Q3 |
①Q1+___358.6(填“>”“=”或“<”下同,t1___t2;
②500℃条件下,乙和丙两容器,气体混合物中N2O的物质的量分数x(N2O)与反应时间t的关系如下表:
| t/s | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
乙 | x(N2O) | 0.5 | 0.32 | 0.20 | 0.12 | 0.088 | 0.07 |
丙 | x(N2O) | 0 | 0.030 | 0.048 | 0.059 | 0.065 | 0.07 |
根据上述实验结果,计算出乙容器中0~20s时间内的化学反应速率v(CO)=___;该反应的平衡常数K数值为:___;(保留3位有效数字)
③请推测并在图中画出甲容器中x(N2O)随时间变化的关系图象,标出恰好达到平衡时刻点的位置___。
(3)若将CO(g)还原N2O(g)的反应设计成如图的原电池装置,则该电池正极的电极反应式为___。
从镍钼矿渣(主要含有MoO3、NiO、MgO和Fe2O3)中提取元素,其主要工业流程如图:
已知:①MoO3难溶于水,可溶于强碱溶液。
②Fe2O3、MgO不溶于NH4Cl—氨水混合液,NiO可溶于NH4Cl—氨水混合液生成[Ni(NH3)6]2+。
③已知部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表:
| pH(开始沉淀) | pH(完全沉淀) |
Fe3+ | 1.52 | 3.18 |
Mg2+ | 8.10 | 9.43 |
请回答下列问题:
(1)“碱浸”时应先将镍钼矿渣粉碎,再与NaOH在80℃下反应2小时,该操作的目的为___。
(2)“碱浸”时,MoO3发生反应的离子方程式为___。
(3)“氨溶解”的目的为___,“氨溶解”过程中反应条件的选择性实验数据如图所示,“氨溶解”过程中需要控制温度在50~70℃之间,温度过高或过低都会导致产品的产量降低,请解释原因___。
(4)简述利用“滤渣I”制备纯净的铁红的方法:___。
(5)“一次沉镍”时加入H2S的目的是将镍元素转化为NiS沉淀,对应的离子方程式为___。
(6)“氧化”时发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为___。
(7)“二次沉镍”时,发生反应的离子方程式为___。
(8)已知:某温度时,Ksp(NiC2O4)=4.0×10-10,Ksp(NiCO3)=1.60×10-8。此温度下,将碳酸镍固体投入到1L一定浓度的Na2C2O4溶液中,若要一次性恰好将1molNiCO3完全转化成NiC2O4,则所需Na2C2O4溶液的浓度c(Na2C2O4)=___(忽略溶液体积的变化)。
光气(COCl2)在农药、医药、工程塑料等方面都有广泛应用,光气常温下为无色气,有腐草味,低温时为黄绿色液体,化学性质不稳定,遇水迅速水解,生成氯化氢。某实验小组利用如下实验装置合成光气并利用光气与浓氨水反应制备尿素[CO(NH2)2]。主要实验装置(夹持装置略去)及操作步骤如下:
①按如图连接装置,检验装置的气密性,然后加装实验药品;
②打开活塞a.,向A中缓慢通入干燥的热空气;
③一段时间后,装置D中溶液会出现分层现象,且混合液上方有大量白色烟雾;
已知:3CC14+Al2O3=3COCl2+2AlC13
回答下列问题:
(1)检验整个装置的气密性的方法:___。
(2)步骤②中通入干燥的热空气的作用为___。
(3)装置C的作用___。
(4)装置D中反应除生成尿素[CO(NH2)2]外,还有NH4Cl生成,该反应的化学方程式为___。。
(5)分离装置D中混合液的操作名称为___。
(6)装置E中足量的NaOH溶液与少量的光气反应的离子方程式为:___。
(7)实验后,将D中溶液先蒸发结晶,再用重结晶的方法得到尿素晶体(含有少量的NH4Cl杂质),测定所得晶体中尿素的百分含量的方法:将7.07g晶体中所含氮完全转化为氨气所得氨气用100mL2.00mol•L-1的硫酸溶液完全吸收,取吸收液10mL用0.4000mol•L-1的氢氧化钠标准溶液滴定。
①到达滴定终点时,消耗氢氧化钠45.00mL,则该晶体中尿素的质量分数为___(保留3位有效数字)。
②若滴定前未用氢氧化钠标准溶液润洗滴定管,则测得该体晶中尿素的质量分数___(选填“偏大”或“偏小”)。
已知:硫酸银(Ag2SO4)的溶解度大于氯化银且硫酸银(Ag2SO4)的溶解度随温度升高而增大,T℃时,Ag2SO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点溶液加入硝酸银固体,则a点可沿虚线移动到b点
B.a点溶液若降低温度,则a点可沿虚线移动到c点
C.向a点的悬浊液中加入NaCl固体,溶液组成可能会由a向d方向移动
D.根据曲线数据计算可知,T℃下,Ksp(Ag2SO4)=2.25×10-4