芳香族化合物A(C9H12O)常用于药物及香料的合成,有如图转化关系:
已知:①A的苯环上只有一个支链,支链上有2种不同化学环境的氢原子
②+CO2
回答问题:
(1)A的结构简式为_________,A生成B的反应类型为________。
(2)C的化学式为___________。
(3)由D生成E的反应条件为__________。
(4)H中所含官能团的名称为_____________。
(5)I的结构简式为___________。
(6)由E生成F的化学方程为________。
(7)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________。
①能够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核磁共振氢谱具有5种不同的吸收峰。
氮、磷化合物用途非常广泛,如:磷化硼(BP)、磷青铜(Cu3SnP)等。回答问题:
(1)锡(Sn)是第五周期ⅣA元素。基态锡原子的价电子排布式为_____。
(2)PH3分子的空间构型为______。PH3的键角小于NH3的原因是_____。
(3)羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是牙齿中的重要矿物质,其中羟基(-OH)中氧原子的杂化方式为_____,该化合物所含元素中电负性最大的是_______。
(4)磷酸和亚磷酸(H3PO3)是磷元素的两种含氧酸。亚磷酸与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐,则H3PO3的结构式为______,其为_____元酸,原因是_____。
(5)磷化硼(BP)是倍受关注的耐磨材料,可用作金属表面的保护层,其结构与金刚石类似,晶胞结构如图所示。
①磷化硼晶胞沿z轴在平面的投影图中,B原子构成的几何形状是_______。
②已知晶胞边长a pm,阿伏加德罗常数为NA。则磷化硼晶体的密度为_____g/cm3。
中科院一项新研究成果实现了甲烷高效生产乙烯,其反应为:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) ΔH>0
物质 | 燃烧热(kJ/mol) |
氢气 | 285.8 |
甲烷 | 890.3 |
乙烯 | 1411.5 |
(1)已知相关物质的燃烧热如表,完成热化学方程式:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) ΔH=__。
(2)温度为T1℃时,向1 L的恒容反应器中充入2 mol CH4,仅发生上述反应,反应0~15 min CH4的物质的量随时间变化如图1,实验测得10~15 min时H2的浓度为1.6 mol/L。
①若图1中曲线a、b分别表示在T1℃时,使用等质量的两种不同的催化剂时,达到平衡过程中n(CH4)变化曲线,判断:催化剂a_____b(填“优于”或“劣于”)。
②在15 min时改变反应条件,导致n(CH4)发生变化(见图1),则改变的条件可能是:_____(任答一条即可)。
(3)实验测得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)·c2(H2),其中k正、k逆为速率常数仅与温度有关,温度为时,k正与k逆的比值为______(填数值)。若将温度由T1升高到T2,则反应速率增大的倍数v正_______ v逆(填“>”、“=”或“<”),判断的理由是_________。
(4)科研人员设计了甲烷燃料电池并用于电解(如图2)。电解质是掺杂了Y2O3与ZrO2的固体,可在高温下传导O2-。
①图中C处的Pt为_______(填“阴”或“阳”)极。
②该电池工作时负极的电极反应式为________。
③用该电池电解饱和食盐水,一段时间后收集到标准状况下气体总体积为112 mL,则阴极区所得溶液在25℃时pH=_______(假设电解前后NaCl溶液的体积均为500 mL)。
氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)是提取稀土化合物、冶炼铈的重要矿物原料,根据如图以氟碳铈矿为原料提取铈的工艺流程图,回答问题:
(1)CeFCO3中Ce的化合价为_____;氧化焙烧时不能使用陶瓷容器,原因是______。
(2)氧化焙烧后的产物之一为CeO2,则酸浸时发生反应的离子方程式为_________。
(3)HT是一种难溶于水的有机溶剂,则操作I的名称为________。
(4)为了提高酸浸率,可以适当提高反应温度,但温度偏高浸出率反而会减小,其原因是__________。
(5)已知有机物HT能将Ce3+从水溶液中萃取出来,该过程可表示为:Ce3+(水层)+3HT(有机层)CeT3(有机层)+3H+(水层)。向CeT3(有机层)中加入稀硫酸能获得较纯的含Ce3+水溶液,从平衡角度解释其原因:________。
(6)写出向Ce(OH)3悬浊液中通入氧气得到产品Ce(OH)4的化学方程式:________。
(7)298K时,向c(Ce3+)=0.02 mol/L的溶液中加入氢氧化钠来调节溶液的pH,若反应后溶液pH=10,此时Ce3+是否沉淀完全?______。(要求列式计算,已知:Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20,c(Ce3+)<1.0×10-5 mol/L视为沉淀完全)。
汽车用汽油的抗爆剂约含17%的1,2—二溴乙烷(无色液体,沸点:131℃,熔点:9.3℃)。同学们在实验室拟制备少量1,2—二溴乙烷,流程如图:
任务I:1,2—二溴乙烷的制备(利用如图装置,完成流程图中步骤①和②)
(i)在冰水冷却下,将24 mL浓硫酸注入12 mL乙醇中混合均匀。
(ii)向D装置的试管中加入3.0 mL液溴(0.10 mol),加入适量水液封,并向烧杯中加入冷却剂。
(ⅲ)连接仪器并检查装置的气密性。向三颈烧瓶中加入碎瓷片,通过M向三颈烧瓶中加入部分硫酸与乙醇的混合物,一部分留在M中。
(iv)先切断C、D的连接处,加热三颈烧瓶,待温度上升到120℃,连接C、D,待温度升到180℃~200℃,通过M慢慢滴入混合液。
(v)继续加热三颈烧瓶,待D中试管内的颜色完全褪去,切断C、D的连接,停止加热。
回答问题:
(1)图中仪器M的名称是_______。
(2)图中B装置中玻璃管的作用是_________。
(3)步骤ⅳ中“先切断C、D的连接处,再加热三颈烧瓶”的原因是______。
(4)装置D的烧杯中需加入冷却剂,下列冷却剂合适的为_______。
A. 冰水混合物 B. 5℃的水 C. 10℃的水
任务Ⅱ:1,2—二溴乙烷的纯化(流程图中步骤③④⑤)
步骤③冷却后,把装置D试管内的产物转移至分液漏斗,用1%的NaOH水溶液洗涤。
步骤④:用水洗涤至中性。
步骤⑤:向所得的有机层中加适量无水氯化钙,过滤,转移至蒸馏烧瓶中蒸馏,收集130℃~132℃的馏分,得到产品4.70 g。
(5)步骤③中加入1%的NaOH水溶液时,发生反应的化学方程式为________。
(6)步骤⑤中加入无水氯化钙的作用为_____。该实验所得产品的产率为_______。
依据下列实验现象,所得结论不正确的是
实验 | 实验现象 |
①品红溶液红色褪去,经检验溶液中含有SO42- ②加热褪色后的溶液至沸腾,未见颜色恢复,有气体溢出,可使蓝色石蕊试纸变红,遇淀粉碘化钾试纸,无明显变化。 |
A. 品红溶液褪色是氯水漂白所致
B. 集气瓶中发生了反应:Cl2 + SO2 + 2H2O H2SO4 + 2HCl
C. 依据现象②可确定产生的气体为SO2
D. 检验SO42-的试剂为:盐酸、BaCl2溶液