化合物 H 是合成抗胆碱药的一种中间体,合成路线如下 :
已知:
回答下列问题 :
(1)化合物 A 的结构简式是_______, E→F 的反应类型是______。
(2)可证明 G 已经完全转化为 H 的物质是_______(填代号)。
a. 溴水 b. 酸性 KMnO4 溶液 c. 四氯化碳 d. 钠
(3)D→E的化学方程式为________。
(4)写出符合下列条件的 E 的 3 种同分异构体的结构简式_______。
①含氧官能团与 E 不同;②与NaOH 溶液完全反应时, 二者的物质的量之比为 1: 1;③苯环上有两种不同化学环境的氢,取代基上共有三种不同化学环境的氢。
(5)写出以环己烯和乙醇为原料合成的合成路线 ( 其它试剂任选)__________。
丙烯是制造一次性医用口罩的重要原料。丙烷催化脱氢是工业生产丙烯的重要途径,丙烷催脱氢技术主要分为氧化脱氢和直接脱氢两种。回答下列问题:
(1)丙烷催化氧化脱氢法主要反应如下:
2C3H8(g)+O2(g)2C3H6(g)+2H2O(g) △H1=-236kJ·mol-1(i)
反应过程中消耗的C3H8和 生成的C3H6 的物质的量随温度的变化关系见下表。
反应温度/℃ n(消耗)或n(生成)/mol | 535 | 550 | 575 |
C3H8 | 6 | 13 | 33 |
C3H6 | 4 | 8 | 17 |
①反应i中反应物的总能量 _______生成物的总能量(填“大于”“小于”或“等于”)。
②分析表中数据得到丙烯的选择性随温度的升高而______(填写“不变”“升高”“降 低”); 出现此结果的原因除生成乙烯等副产物外还可能是 _________。(C3H6的选择性=×100%)
(2)丙烷催化直接脱氢反应: C3H8(g) ⇌C3H6(g)+ H2(g) △H2=+124. 3kJ•mol -1 ( ii ) 副反应:C3H8 (g) ⇌C2H4 (g) + CH4(g) △H3(iii)
①反应 ii 的平衡常数、产物丙烯选择性、副产物乙烯选择性与温度关系如图所示, 分析工业生产中采用的温度为 650°C 左右的原因是_________。
②温度为 670°C 时,若在 1L 的容器中投入 8 molC3H8,充分反应后,平衡混合气体中有 2molCH4和一定量C3H8、C3H6、H2、C2H4,计算该条件下C3H6 的选择性为___%。
③欲使丙烯的产率提高,下列措施可行的是______( 填写序号 )
a.恒压条件下向原料气中掺杂水蒸气 b.增大氢气与丙烷的投料比 c.选择对脱氢反应更好选择性的催化剂 d.大压强
(3)科学家探索出利用无机膜催化丙烷脱氢制丙烯的新工艺,该工艺利用特定功能膜将生成的氢气从反应区一侧有选择性的及时移走,从平衡角度分析该工艺的优点______。
氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料。某工厂利用铝土矿(成分为Al2O3、Ga2O3、Fe2O3等)为原料制备GaN的流程如下图所示:
已知:镓与铝同主族,镓的熔点是29.8°C,沸点是2403°C;其氧化物和氢氧化物均为两性化合物;氢氧化物的电离常数如下:
两性氢氧化物 | Al( OH)3 | Ga( OH)3 |
酸式电离常数Ka | 2×10-11 | 1×10-7 |
碱式电离常数Kb | 1.3×10-33 | 1.4×10-34 |
回答下列问题:
(1)为了提高 “碱溶”效率应采用的措施是__________(回答两种措施)。
(2)滤渣1的成分是_________。
(3)滤液2中通入过量CO2的理由是________(用离子方程式表示)。
(4)流程中利用镓与NH3在1000℃反应生成固体半导体材料 GaN,每生成l molGaN时放出15. 45 kJ热量,写出该反应的热化学方程式________。
(5)在密闭容器中,充入一定量的Ga与NH3发生反应 ,测得反应平衡体系中NH3的体积分数与压强 P和温度T 的关系曲线如下图所示。图中A 点和C点化学平衡常数的大小关系: KA____KC (填“<”“=”或 “ > ”) , 判断的依据是________。
(6)已知铝土矿中Ga2O3的质量分数为 a%,某工厂使用 w 吨铝土矿经过一系列反应, 反应过程中镓元素的总利用率为 b%能制得________吨氮化镓
某化学小组为研究甲醛和新制Cu(OH)2反应,进行如下探究,该小组设计下图装置(气密性良好并进行实验:向试管中依次加入6mol•L-1NaOH溶液12mL0.5mol•L-1CuSO4溶液8mL,振荡,再加入40%的甲醛溶液6mL,放入65°C水浴中加热,20min后冷却至室温;反应过程中观察到有红色固体生成,有少量气体产生并收集该气体。回答下列问题:
已知:Cu2O易溶于浓氨水形成[Cu ( NH3)4]+(无色),它在空气中能被氧化为[Cu(NH3)4]2+(蓝色)。
(1)实验中NaOH溶液过量的目的是__________。使用水浴加热的目的是_______________。
(2)跟乙醛与氢氧化铜的反应相似,甲醛和新制Cu (OH)2反应的产物为甲酸钠、氧化亚铜和水。该小组同学通过查阅资料发现,甲醛和新制Cu(OH)2还能发生下列反应:
HCHO+Cu(OH)2Cu+CO↑+2H2O
HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH2Cu2O+Na2CO3+6H2O
小组同学对实验中红色固体产物的组成作出猜想:铜或氧化亚铜或它们的混合物;为了验证固体产物,设计如下实验方案并进行实验(以下每步均充分反应):
①摇动锥形瓶 i 的目的是_________。
②锥形瓶 ii 中固体完全溶解得到深蓝色溶液的离子方程式为__________。
③将容量瓶 ii 中的溶液稀释 100 倍后,溶液的颜色与容量瓶 i 相近。由此可知固体产物的组成及物质的量之比约为__。
(3)为进一步确认生成的气体是CO,将收集的气体利用如图所示的装置进行实验(部分夹持仪器略去)。
①无水氯化钙的作用是______。
②实验中“先通气,后加热” 的目的是_____。
③证明气体是CO的现象________。
(4)甲醛与氢氧化铜反应的实验中,甲醛可能被氧化的产物为甲酸钠或碳酸钠。请设计实验方案证明溶液中甲醛的氧化产物:__。
锂是高能电池的理想负极,常用乙腈、二甲基甲酰胺等有机溶剂和LiC1O4、LlBF4、LiBr等电解质制成锂非水电池。回答下列问题:
(1)二甲基甲酰胺()中基态氮原子的电子排布是__,乙腈( CH3- C≡N)中碳原子的杂化轨道类型为___。
(2)LiClO4和LlBF4中都不存在的化学键是____(填代号)。
a.离子键 b.共价键 c.金属键 d.配位键
(3)LiX(X=F,Cl,Br,I)具有NaCl型晶体结构。当阴、阳离子电荷的绝对值相同且它们的半径相近时,生成的盐类一般难溶于水。由上述规则可以判断LiF、LiCl、LiBr、LiI中溶解度最小的是_______ 。
(4)Li2S属立方晶体,晶胞边长为dpm,晶胞截面图如下所示。每个晶胞中含有S2-的数目为_____,S2-的配位数是_______,NA表示阿伏加德罗常数的值,则Li2S晶体的密度为_______g•cm-3(用代数式表示)。
某温度下,在起始压强为80kPa的刚性容器中,发生NO的氧化反应:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) △H,该反应的反应历程分两步进行,其速率方程和反应过程中能量变化如下:
①2NO(g)⇌N2O2(g) v1正=k1正c2(NO) v1逆=k1逆c(N2O2)
②N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g) v2正=k2正c(N2O2)c(O2) v2逆=k2逆c2(NO2)
下列说法正确的是
A.NO氧化反应速率快慢的决定步骤的活化能是E5—E3
B.一定温度下,2NO(g)+O2(g)⇌2NO2 (g)平衡常数表达式K=
C.升高温度,NO氧化反应的化学平衡向逆反应方向移动
D.该温度下,将等物质的量的NO和O2混合反应(忽略2NO2⇌N2O4),NO的平衡转化率为40%时,该反应的平衡常数Kp=kPa-1