青蒿素是从黄花蒿中提取的一种无色针状晶体,其结构如图1,请回答下列问题:
(1)基态O原子的价电子排布图为___。
(2)组成青蒿素的三种元素中电负性最大的是__(填元素符号,下同),第一电离能最大的是__。
(3)基态N原子的未成对电子数为___。
(4)双氢青蒿素是青蒿素的重要衍生物,其抗疟疾疗效优于青蒿素,双氢青蒿素的合成一般是在相转移催化剂聚乙二醇的作用下,用硼氢化钠(NaBH4)还原青蒿素。两种硼氢化物的合成原理如下:
2LiH+B2H6=2LiBH4;4NaH+BF3=NaBH4+3NaF
BH4-的空间构型为__;B2H6分子的结构如图2,B2H6中B的杂化方式为__。
聚乙二醇[HO(CH2CH2O)nH]随着n值的增大,水溶性降低,原因是___。
(5)NaH的晶胞与NaCl相同,NaH晶体中阳离子的配位数是__;设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切,阴、阳离子的半径比约为__(已知≈1.414,结果保留三位有效数字)。
乙醇是一种重要的化工原料和燃料,常见合成乙醇的途径如下:
(1)乙烯气相直接水合法:C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g) ΔH1=akJ·mol-1
已知:C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1323.0kJ·mol-1
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-1278.5kJ·mol-1,则a=__。
(2)工业上常采用CO2和H2为原料合成乙醇,某实验小组将CO2(g)和H2(g)按1:3的比例置于一恒容密闭容器中发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH=bkJ·mol-1。在相同的时间内,容器中CO2的浓度随温度T的变化如图1所示,上述反应的pK(pK=-lgK,K表示反应平衡常数)随温度T的变化如图2所示。
①由图1可知,b=__(填“”“”或“<”)0。
②在T1~T2及T4~T5两个温度区间内,容器中CO2(g)的浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是___。
③图1中点1、2、3对应的逆反应速率v1、v2、v3中最大的是___(填“v1”“v2”或“v3”);要进一步提高H2(g)的转化率,可采取的措施有___(任答一条)。
④图2中当温度为T1时,pK的值对应A点,则B、C、D、E四点中表示错误的是__。
⑤乙烯气相直接水合法过程中会发生乙醇的异构化反应:C2H5OH(g)CH3OCH3(g) ΔH=+50.7kJ·mol-1,该反应的速率方程可表示为v正=k正c(C2H5OH)和v逆=k逆c(CH3OCH3),k正和k逆只与温度有关。该反应的活化能Ea(正)__(填“”“”或“<”) Ea(逆),已知:T℃时,k正=0.006s-1,k逆=0.002s-1,该温度下向某恒容密闭容器中充入1.5mol乙醇和4mol甲醚,此时反应__(填“正向”或“逆向”)进行。
实验室以V2O5为原料制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体{(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O},其流程如下:
V2O5VOCl2溶液氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体
(1)“还原”过程中的还原剂是____________(填化学式)。
(2)已知VO2+能被O2氧化,“转化”可在如图装置中进行。
①仪器M的名称是___________,实验开始前的操作是_________。
②装置B的作用是__________________。
③加完VOCl2溶液后继续搅拌一段时间,使反应完全,再进行下列操作,顺序为_______(填字母)。
a.锥形瓶口塞上橡胶塞
b.取下P
c.将锥形瓶置于干燥器中,静置过夜
④得到紫红色晶体,抽滤,并用饱和NH4HCO3溶液洗涤3次,用无水乙醇洗涤2次,再用乙醚洗涤2次,抽干称重。用饱和NH4HCO3溶液洗涤除去的阴离子主要是_______(填离子符号),用无水乙醇洗涤的目的是_______________。
⑤称量产品于锥形瓶中,用20mL蒸馏水与30mL稀硫酸溶解后,加入0.02mol/L KMnO4溶液至稍过量,充分反应后继续滴加1%的NaNO2溶液至稍过量,再用尿素除去过量NaNO2,最后用c mol/L (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点(已知滴定反应为+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O),消耗标准溶液的体积为V mL。若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质,会使测定结果______________(填“偏高”“偏低”或“无影响”),产品中钒的质量分数为_________(以VO2+的量进行计算,列出计算式)。
硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。工业生产中利用方铅矿(主要成分为PbS,含有FeS2等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)制备PbSO4的工艺流程如图:
已知:i.PbCl2难溶于冷水,易溶于热水。
ii.PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq) ΔH>0
iii.Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×10-5。
(1)“浸取”时需要加热,此时盐酸与MnO2、PbS发生反应生成PbCl2和S的化学方程式为__。
(2)“调pH”的目的是__。
(3)“沉降”操作时加入冰水的作用是__。
(4)时,PbCl2(s)在不同浓度的盐酸中的最大溶解量(g·L-1)如图所示。下列叙述正确的是__(填字母)。
A.盐酸浓度越小,Ksp(PbCl2)越小
B.x、y两点对应的溶液中c(Pb2+)不相等
C.当盐酸浓度为1mol·L-1时,溶液中c(Pb2+)一定最小
D.当盐酸浓度小于1mol·L-1时,随着HCl浓度的增大,PbCl2溶解量减小是因为Cl-浓度增大使PbCl2溶解平衡逆向移动
(5)PbCl2经“沉淀转化”后得到PbSO4,当c(Cl-)=0.1mol·L-1时,c(SO42-)=__。
(6)“滤液a”经过处理后可以返回到__工序循环使用。利用制备的硫酸铅与氢氧化钠反应制备目前用量最大的热稳定剂三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O),该反应的化学方程式为__。
我国科学家发明了一种“可固氮”的镁-氮二次电池,其装置如图所示,下列说法不正确的是( )
A.固氮时,电池的总反应为3Mg+N2=Mg3N2
B.脱氮时,钌复合电极的电极反应式为Mg3N2-6e-=3Mg2++N2
C.固氮时,外电路中电子由钌复合电极流向镁电极
D.当无水LiCl—MgCl2混合物受热熔融后电池才能工作
CO与N2O在铁催化剂表面进行如下两步反应,其相对能量与反应历程如图所示。
第一步:Fe*+N2O=FeO*+N2
第二步:FeO*+CO=Fe*+CO2
下列叙述错误的是( )
A.Fe*是反应的催化剂
B.两步反应的ΔH均小于0
C.第一步反应比第二步反应快
D.总反应为CO+N2O=N2+CO2