对甲基苯甲醚是我国CB2760-86规定为允许使用的食用香料。常用于烘烤食品、软糖、冰冻乳制品。根据以下与其有关的合成有机物H的路线,回答问题。
(1) 有机物A的名称是___,有机物C的结构简式是___。()
(2) E→F的反应类型是___,F→G的反应类型是___。
(3) 已知G→H的反应过程是,G先与NaBH4以物质的量比4:1发生加成反应,然后再水解生成H以及钠和硼的氢氧化物,则G→H的总化学方程式为___。
(4) 能与FeCl3溶液发生显色反应的E的同分异构体中,其苯环上的一氯取代物最多有___种。
(5) 已知,请结合题中信息设计由合成的合成路线(其他试剂任选):___。
锌在电池制造方面有着重要的作用,也是人体必需的微量元素之一。它与常见的非金属都可以形成重要的化合物。
(1)Zn的核外电子排布式是[Ar]___。
(2)Zn的各级电离能数据如下表所示:
①请依据表中数据说明锌的常见化合价为+2的原因是___。
②氧、硫、氯三种常见非金属的电负性,由大到小的顺序是___。二氯化硫为鲜红色液体,熔点-78℃,则其晶体中微粒间的作用力应属于___,它的分子中中心原子具有的孤电子对数是___。
(3)氯化锌易溶于水,在水中形成配合物H[ZnCl2(OH)],H[ZnCl2(OH)]在水中电离时的离子方程式为___。
(4)晶胞的空隙问题是晶胞研究的重要内容。
①已知面心立方晶胞的四面体空隙和八面体空隙状况如图所示。面心立方晶胞的每个晶胞中,堆积球数:四面体空隙数:八面体空隙数=___。
②根据立方ZnS晶胞示意图,描述在每个晶胞中,锌离子填充在硫离子的立方面心晶胞空隙中的方式为___。离坐标参数为(0,0,0)的硫离子最近的锌离子坐标参数为___ (参数数值限定为正值)。
二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,是柴油的理想替代燃料。清华大学王志良等研究了,由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)一步法制备二甲醚的问题,其中的主要过程包括以下三个反应:
(i)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.1 kJ/mol
(ii)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=-41.1 kJ/mol
(iii)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3=-24.5 kJ/mol
(1)由H2和CO制备二甲醚(另一产物为CO2)的热化学方程式为________。
(2)合成气初始组成为n(H2):n(CO):n(CO2)=0.67:0.32:0.01的反应体系。在250℃和5.0 MPa条件下,在1 L密闭容器中经10 min达到化学平衡时,各组分的物质的量如下表:
成分 | H2 | CO | H2O | CH3OH | CH3OCH3 |
物质的量(mol) | 0.26 | 0.01 | 0.04 | 0.02 | 0.11 |
则反应(iii)在该条件下的平衡常数是_______;在反应进行的10 min内,用CH3OH表示的反应(i)的平均速率是_______。
(3)课题组探究了外界条件,对合成气单独合成甲醇反应体系和直接合成二甲醚反应体系的影响。
①图1和图2显示了温度250 ℃和5.0 MPa条件下,合成气组成不同时,反应达到平衡时的情况。(图中M代表甲醇、D代表二甲醚、D+M代表甲醇和二甲醚。下同)
由图可知,随着合成气中H2所占比例的提高,合成甲醇的反应体系中,CO转化率的变化趋势是______。对于由合成气直接合成二甲醚的反应体系,为了提高原料转化率和产品产率,的值应控制在_____附近。
②在压强为5.0MPa、=2.0及的条件下,反应温度对平衡转化率和产率的影响如图3和图4所示。
课题组认为图3所示的各反应物的转化率变化趋势符合反应特点,其理由是______。图中显示合成气直接合成二甲醚体系中,CO的转化率明显高于H2的转化率,原因是_______。图4显示随着温度增大,合成气单独合成甲醇时的产率,要比合成气直接合成二甲醚时的产率减小的快,原因是_______。
目前的锂离子电池的正极材料多是LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4和双离子传递型聚合物等。改良正极材料的性能是锂离子电池领域的重点方向,如用碳包覆LiFePO4和向其中掺杂金属银等。下列过程是制备该正极材料的流程图:
回答下列问题:
(1)LiFePO4中铁元素的化合价为_____价。已知原料是Li2CO3、FeC2O4·2H2O、NH4H2PO4和C6H12O6的混合物,其中Li、Fe、P三种元素的物质的量比为1:1:1,C6H12O6的用量占原料总质量的5%。若原料的质量为1000 g,则需要称取NH4H2PO4的质量为_______(保留两位小数)。
(2)将原料先行研磨4 h目的是_________。为了更快得到前驱体粉末,除了保持温度在50℃外,还应进行的常见操作方法是_________。
(3)两次焙烧均需要在高纯氮气环境下进行,原因是________。葡萄糖分解产生的碳除了提供还原性环境,提高产物纯度,而且可以阻止晶粒的聚集长大,控制颗粒形状,提高LiFePO4的电导率。则葡萄糖分解的化学反应方程式(分解过程中只有C一种单质生成)为________。600℃加热时硝酸银发生分解生成红棕色气体和3种常见单质(其中两种气体单质物质的量比为2:7),则分解时的化学反应方程式为_______。
(4)如图所示是用LiFePO4/Ag/C作正极材料制成的纽扣锂离子电池组装示意图。充电时,其正、负极材料所发生反应的电极方程式分别是______、______(锂离子电池是靠xLi+在两极的嵌入和嵌出进行工作)。
无水CuCl2为棕黄色固体,用于颜料、木材防腐等工业,并用作消毒剂、媒染剂、催化剂等。实验室用如图所示装置制取CuCl2。(夹持装置省略)
步骤1:制备时,首先按照图1所示连接实验装置。打开两处的止水夹,检验装置的气密性。
步骤2:用镊子向H管一端装入少量石棉,将其置于H管连通管以下部分且靠近连通管约处,将卷成团状的细铜丝置于石棉上。H管的另外一端装入少量KMnO4固体。在注射器中装入少量浓盐酸,待用。
步骤3:关闭止水夹2,打开止水夹1,将H管如图2所示倾斜放置,点燃酒精灯,加热铜丝直至其呈红热状态。立即将浓盐酸注入H管使其与KMnO4发生反应(注意调整H管倾斜度以利于浓盐酸的加入),观察到有黄绿色气体通过连通管部分进入H管另一端,继而与热铜丝燃烧得到产物。
待反应结束后,等待一段时间再打开止水夹2,关闭止水夹1,拉动注射器将蒸馏水慢慢的吸入H管中,在H管底部得到CuCl2溶液。最后进行尾气的处理操作。请回答以下有关问题。
(1)检验图1所示装置气密性时的操作方法是______。反应过程中将H管倾斜放置的目的是_________(写出一条即可)。
(2)浓盐酸与KMnO4反应的化学方程式为______。热铜丝燃烧得到产物时,铜丝上方的H管中观察到的现象是_____。反应结束后,“等待一段时间”再进行后续操作的原因是______。
(3)实验观察到蒸馏水慢慢地吸入H管中时,H管底部得到CuCl2溶液的颜色,有一个从黄绿色到绿色再到蓝绿色的变化过程。已知在溶液中[Cu(H2O)4]2+呈蓝色,[CuCl4]2-呈黄色。请用方程式表示溶液颜色变化的化学平衡体系:___。
(4)H管中铜丝不直接放置在右管底部的优点是___(写出两条即可)。
X、Y、Z、W均为短周期元素,在周期表中Y和Z处于同一主族,X和Y、Z和W处于相邻位置。W的原子最外层和K层的电子数之差等于X元素原子的最外层电子数,Y元素可以分别与另外三种元素同时存在于多种常见酸中。则下列说法中正确的是( )
A.Z对应的酸性氧化物只有一种
B.W单质水溶液比单质状态时氧化能力更强
C.X、Y的简单氢化物的混合物中分子和离子共有5种
D.最高价氧化物对应水化物的酸性W的比Z弱