化合I是一种重要的药物中间体,利用Robinson成环反应合成I的路线如图,回答下列问题:
已知:a.CH3COOCH3+CH3COOCH3
b.
(1)A是一种环烃,且只有一种化学环境的H,则A的结构简式为__,C化学名称为__。
(2)C到D、F到G的反应类型分别为__、__。
(3)D到E的化学方程式为__。
(4)H所含官能团的名称为__,I的结构简式为__。
(5)G有多种同分异构体,满足下列条件的共有__种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为__(任写一种)。
①苯环上有4个取代基。②1molG可消耗3molNaOH。
碳元素在无机物和有机物中均充当了重要的角色,请回答下列问题:
(1)基态碳原子的价层电子排布图(轨道表达式)为__,其电子占据的能量最高的原子轨道的形状为__;C、N、O三种元素第一电离能最大的是__。
(2)有机物中碳原子的轨道杂化类型为__,分子中两种碳碳单键长的大小关系为①__②(填“>”、“<”或“=”)。
(3)和均可以形成氢键,则沸点较高的是__,原因是__。
(4)石墨的结构及晶胞如图一所示,则石墨的密度为__g·cm-3(用含a、d、NA的表达式表示)。A的原子坐标为(、、0),则B的原子坐标为__。
(5)石墨能与熔融的金属K作用,形成一种青铜色的化合物CxK,如图二所示,则x=__。
研究氮及其化合物的性质及转化,对研究自然界中氮的循环有着重大的意义。
I.合成氨反应历程研究
(1)科学家研究利用铁触媒合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。
由图可知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的∆H=__kJ·mol-1。该历程中速率最慢的一步的化学方程式为__。
II.对NO与O2反应的研究
(2)用Pl-g-C3N4光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。在酸性水溶液中,光催化脱除原理和电化学反应原理类似。g-C3N4端的反应为O2+2H++2e-=H2O2,则Pl端的反应为__。
(3)在一定条件下,将2molNO和1molO2通入恒容密闭容器中进行反应。在不同温度下,测得平衡时体系中NO、O2、NO2的物质的量与温度的关系如图所示。
(已知:容器中发生两个反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ∆H˂0和2NO2(g)N2O4(g) ∆H˂0)
①曲线c代表__的物质的量与温度的关系,x点对应的O2的转化率为__。
②下列说法正确的是__。
A.2NO+O22NO2的平衡常数:x点>y点
B.y点时2NO+O22NO2的反应速率:v正<v逆
C.x点对应的NO的物质的量分数为
D.400~1200℃时,随温度升高,N2O4体积分数不断增大
III.对NO与Cl2物反应及产物NOCl(亚硝酰氯)的研究
(4)NOCl可由NO与Cl2制得,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)2NOCl ΔH=-111kJ/mol。在295K时,其反应物浓度与反应速率关系的数据如下:
反应物浓度与反应速率关系式为v(Cl2)=k·cm(NO)cn(Cl2),式中速率常数k=Ae-Ea/RT,其中Ea为活化能,A、R均为大于0的常数,T为温度)。则此条件下k的数值为__,若要使k增大,可采取的措施有__、__。
一种以冷热镀管废料锌灰制ZnSO4·7H2O晶体,进而获取ZnO,并探索氢电极增压还原氧化锌电解法制锌的方法,工艺流程如图所示:
已知:①锌灰的主要成分为ZnO,ZnCl2,还含有SiO2,CuO,PbO和FeO。
②Cu++Cl-=CuCl↓
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分为SiO2和__。
(2)酸浸时,若硫酸浓度过高,可能发生副反应的化学方程式为__。
(3)写出“沉铜”时的离子方程式__。
(4)在pH为5.6的条件下氧化后,再加入聚丙烯酰胺絮凝剂并加热搅拌,其目的是__。
(5)氢电极增压还原氧化锌的装置如图所示,储罐内ZnO溶解后形成Zn(OH)离子,每溶解1molZnO需消耗__molKOH。电解池中的总反应离子方程式为:__。
(6)该工艺废水中含有Zn2+,排放前需处理。向废水中加入CH3COOH和CH3COONa组成的缓冲溶液调节pH,通入H2S发生反应:Zn2++H2SZnS(s)+2H+。处理后的废水中部分微粒子浓度为:
处理后的废水的pH=__,c(Zn2+)=__。
(已知:Ksp(ZnS)=1.0×10-23,Ka1(H2S)=1.0×10-7,Ka2(H2S)=1.0×10-14,Ka(CH3COOH)=2.0×10-5)
甲酸(HCOOH)是还原性弱酸,常用于橡胶、医药等工业生产,也可用于制备重要的化工原料[Cu(HCOO)2·4H2O]。
I.碱式碳酸铜的制备
(1)“操作i”中研磨的目的是__。
(2)“操作ii”发生的反应是:2CuSO4+4NaHCO3═Cu(OH)2·CuCO3↓+3CO2↑+2Na2SO4+H2O。原料中NaHCO3必须过量的原因是__。反应温度低于80℃的原因是__。
(3)“操作iii”中系列操作包括过滤、__、干燥。
II.甲酸的制备
(4)一定条件下,CO能与NaOH固体发生反应:CO+NaOHHCOONa,再将HCOONa酸化,即可得HCOOH。
①为了证明“CO与NaOH固体发生了反应”,甲同学设计下列验证方案:取少许固体产物,配成溶液,在常温下测其pH,若pH>7,则得证。该方案是否可行__(填“是”或“否”),请简述你的理由:__。
②乙同学设计了另一个定性验证方案:取固体产物,配成溶液,__(请补充完整)。
III.甲酸铜的合成及纯度测定
(5)实验室按Cu(OH)2·CuCO3+4HCOOH+5H2O═2Cu(HCOO)2·4H2O+CO2↑反应制得甲酸铜晶体,按以下步骤测定其纯度。
步骤一:准确称取mg甲酸铜晶体样品,配成250mL溶液;
步骤二:移取25.00mL溶液于锥形瓶中,往溶液中加入足量KI摇匀,用cmol/LNa2S2O3溶液滴定至溶液变浅黄色时,加入10mL10%KSCN试剂,并加几滴淀粉溶液,继续用cmol/LNa2S2O3溶液滴定至终点,共消耗Na2S2O3溶液V1mL。
步骤三:用25.00mL蒸馏水代替甲酸铜溶液,重复步骤二,消耗Na2S2O3溶液V2mL;
已知:CuI难溶于水,能吸附I2;2Cu2++4I-=2CuI↓+I2;I2+2= +2I-;CuI(s)+SCN-(aq)CuSCN(s)+I-(aq)
①配制溶液时用到的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒和__;
②实验中加入10mL10%KSCN试剂的目的是__。
③甲酸铜晶体的纯度__(列表达式即可,Cu(HCOO)2·4H2O的摩尔质量为226g/mol)。
某温度下,向0.10mol/L的HCOONH4溶液中通入HCl或加入NaOH固体调节溶液pH(忽略溶液体积变化),部分粒子的浓度随pH的变化关系如图所示。其中[NH3]表示溶液中NH3与NH3·H2O的浓度之和,M点的坐标为(6.5,-4)。下列说法不正确的是
A.此温度下,Kw=1.0×10-14
B.pH<12时,溶液中[NH3]>c(OH-)
C.M点有c(HCOO-)>c(HCOOH)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
D.Ka(HCOOH)的数量级为10-4