化学与生产、生活、社会密切相关。下列说法正确的有( )
①SO2具有还原性,可用于蔗糖脱色
②汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为黏土
③SiO2具有导电性,可用于制造光导纤维
④自然界中不存在游离态的硫
⑤硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
⑥浓硫酸可用来干燥SO2、CO、Cl2等气体
⑦水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
下列反应中,属于加成反应的是( )
A.CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O
B.2CH3CHO+O22CH3COOH
C.CH3—CH=CH2+Br2→CH3—CHBr-CH2Br
D.+Br2+HBr
下列化学用语或模型表示正确的是( )
A.CH4的空间充填模型:
B.乙烯的结构简式:CH2=CH2
C.35Cl-和37Cl-离子结构示意图均可表示为:
D.羟基的电子式:
某抗肿瘤药物的有效成分为E,其一种合成路线如图:
回答下列问题:
(1)质谱图显示有机物A的最大质荷比为___。
(2)E分子中官能团的名称是___;A→B的反应类型包括中和反应和___。
(3)常温下,E不能与下列试剂反应的是___(填字母)。
a.H2 b.FeCl3溶液 c.溴水 d.NaHCO3
(4)在冰水浴条件下,E与乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成一种香料M,1个M分子中含2个酯基。由E合成M的化学方程式为___。
(5)T是C的同系物,T的相对分子质量比C多28,则T的同分异构体中,满足下列条件的同分异构体有___种(不考虑立体异构)。
①属于芳香族化合物②既能发生水解反应又能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为1:1:2:6的T的所有可能结构为___。
(6)已知:RBrRMgBr。设计由环己烯和乙醛制备化合物的合成路线___(无机试剂和某些有机试剂任选)。
碳是地球上组成生命的最基本元素之一,与其他元素结合成不计其数的无机物和有机化合物,构成了丰富多彩的世界。碳及其化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题:
(1)冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物。X、Y、Z是常见的三种冠醚,其结构如图所示。它们能与碱金属离子作用,并且随着环的大小不同而与不同金属离子作用。
①Li+与X的空腔大小相近,恰好能进入到X的环内,且与氧原子的一对孤电子对作用形成稳定结构W(如图)。基态碳原子核外有___种运动状态不同的电子,其外围电子轨道表示式为___。W中Li+与孤对电子之间的作用属于___(填标号)。
A.离子键 B.共价键 C.氢键 D.配位键 E.以上都不是
②冠醚Y能与K+形成稳定结构,但不能与Li+形成稳定结构,理由是___。
③冠醚分子中氧的杂化轨道的空间构型是___,C—O—C的键角___(填“>”“<”或“=”)109°28′。
(2)碳的一种同素异形体——石墨,其晶体结构及晶胞如图1、图2所示。则石墨晶胞含碳原子个数为___个。已知石墨的密度为ρg·cm-3,C—C键键长为rcm,阿伏加德罗常数的值为NA,计算石墨晶体的层间距d为___cm。
(3)碳的另一种同素异形体——金刚石,其晶胞如图3所示。已知金属钠的晶胞(体心立方堆积)沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图A所示,则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是图___ (从A~D图中选填)。
甲酸在有机化工中有广泛的用途,工业上可有多种途径来制备甲酸。回答下列问题:
(1)利用光催化制甲酸原理如图所示。
该装置能量转化方式为___。
(2)另一种以Ru化合物为催化剂,用H2和CO2制取甲酸的反应机理如下:
第一步:Ru(OH)2+2H2⇌RuH2+2H2O 快速平衡
第二步:RuH2+2CO2→Ru(OOCH)2 慢反应(近似认为不影响第一步反应的平衡)
第三步:Ru(OOCH)2+2H2O→2HCOOH+Ru(OH)2 快反应
下列表述正确的是___ (填序号)。
A.平衡时v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)
B.反应的中间产物只有Ru(OOCH)2
C.第二步反应中RuH2与CO2的碰撞仅部分有效
D.第三步反应的活化能较低
(3)CO2加氢也可制备甲酸(HCOOH)。
①工业上利用甲酸的能量关系转换图如图:
反应CO2(g)+H2(g) ⇌ HCOOH(g)的焓变△H=___kJ·mol-1。
②温度为T1℃时,将等物质的量的CO2和H2充入体积为1L的密闭容器中发生反应:CO2(g)+H2(g) ⇌ HCOOH(g) K=2
实验测得:v正=k正c(CO2)·c(H2),v逆=k逆c(HCOOH),k正、k逆为速率常数。T1℃时,k逆=___(以k正表示)。
③当温度改变为T2℃时,k正=1.9k逆,则T2℃时平衡压强___T1℃时平衡压强(填“>”“<”或“=”),理由是___。
(4)甲酸是唯一能和烯烃发生加成反应的羧酸,目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如图1,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示。
①写出该脱硝原理总反应的化学方程式:___。
②为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是___。
(5)T℃,甲酸与醋酸钠溶液反应:HCOOH+CH3COO- ⇌HCOO-+CH3COOH,该反应的平衡常数为12.5,则该温度下醋酸的电离常数Ka(CH3COOH)=___(T℃时甲酸的电离常数为2×10-4)。