两种重要的有机化工合成中间体F和Y可用甲苯为主要原料采用以下路线制得:
已知:
①
②2CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHOCH3CH=CHCHO
请回答下列问题:
(1)写出A的结构简式___________。
(2)B→C的化学方程式是________。
(3)C→D的反应类型为__________。
(4)1molF最多可以和________molNaOH反应。
(5)在合成F的过程中,设计B→C步骤的目的是_________。
(6)写出符合下列条件的3种A的同分异构体的结构简式_________、______、_______。
①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子
②能发生银镜反应
(7)以X和乙醇为原料通过3步可合成Y,请设计合成路线______(无机试剂及溶剂任选)。
据世界权威刊物《自然》最近报道,我国科学家选择碲化锆(ZrTe2)和砷化镉(Cd3As2)为材料验证了三维量子霍尔效应,并发现了金属-绝缘体的转换。回答下列问题:
(1)锌和镉位于同副族,而锌与铜相邻。现有 4 种铜、锌元素的相应状态,①锌:[Ar]3d104s2、②锌:[Ar]3d104s1、③铜:[Ar]3d104s1、④铜:[Ar]3d10。失去1个电子需要的能量由大到小排序是______(填字母)。
A.④②①③ B.④②③① C.①②④③ D.①④③②
(2)硫和碲位于同主族,H2S的分解温度高于H2Te,其主要原因是_______。在硫的化合物中,H2S、CS2都是三原子分子,但它们的键角(立体构型)差别很大,用价层电子对互斥理论解释:_________;用杂化轨道理论解释:_________。
(3)Cd2+与NH3等配体形成配离子。[Cd(NH3)4]2+中2个NH3被2个Cl-替代只得到1种结构,它的立体构型是___________。1 mol [Cd(NH3)4]2+含___________mol σ键。
(4)砷与卤素形成多种卤化物。AsCl3、AsF3、AsBr3的熔点由高到低的排序为__________。
(5)锆晶胞如图所示,1个晶胞含_______个Zr原子;这种堆积方式称为__________。
(6)镉晶胞如图所示。已知:NA是阿伏加德罗常数的值,晶体密度为 d g·cm-3。在该晶胞中两个镉原子最近核间距为______nm(用含NA、d的代数式表示),镉晶胞中原子空间利用率为________(用含π的代数式表示)。
二甲醚(CH3OCH3)重整制取H2,具有无毒、无刺激性等优点。回答下列问题:
(1) CH3OCH3和O2发生反应I:CH3OCH3(g)+O2(g)=2CO(g)+3H2(g)△H
已知:CH3OCH3(g)CO(g)+H2(g)+CH4(g)△H1
CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O (g)△H2
H2(g)+O2(g)=H2O (g)△H3
①则反应I的△H=____________________(用含△H1、△H2、△H3的代数式表示)。
②保持温度和压强不变,分别按不同进料比通入CH3OCH3和O2,发生反应I。测得平衡时H2的体积百分含量与进料气中n(O2)/n(CH3OCH3)的关系如图所示。当>0.6时,H2的体积百分含量快速降低,其主要原因是____(填标号)。
A.过量的O2起稀释作用
B.过量的O2与H2发生副反应生成H2O
C.>0.6平衡向逆反应方向移动
(2)T℃时,在恒容密闭容器中通入CH3OCH3,发生反应II:CH3OCH3(g)CO(g)+H2(g)+CH4(g),测得容器内初始压强为41.6 kPa,反应过程中反应速率v(CH3OCH3)时间t与CH3OCH3分压P(CH3OCH3)的关系如图所示。
①t=400 s时,CH3OCH3的转化率为________(保留2位有效数字);反应速率满足v(CH3OCH3)=kPn(CH3OCH3),k=_________s-1;400 s时v(CH3OCH3)=_________kPa∙s-1。
②达到平衡时,测得体系的总压强P总= 121.6 kPa,则该反应的平衡常数Kp=________________kPa2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③该温度下,要缩短达到平衡所需的时间,除改进催化剂外,还可采取的措施是________。
高纯MnCO3在电子工业中有重要的应用,工业上利用软锰矿(主要成分是MnO2,还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质)制取碳酸锰的流程如图所示:
已知:还原焙烧主反应为2MnO2+C2MnO+CO2↑。
可能用到的数据如下:
根据要求回答下列问题:
(1)在实验室进行步骤A,混合物应放在__________中加热。
(2)步骤E中调节pH的范围为____________,其目的是______________________________。
(3)步骤G,温度控制在35℃以下的原因是____________________________________,若Mn2+恰好沉淀完全(当离子浓度≦10-5mol/L认为该离子沉淀完全)时测得溶液中的浓度为2.2×10-6mol/L,则Ksp(MnCO3)=____________。
(4)步骤D中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________;步骤C中的滤渣为__________。
(5)生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否干净的方法是_____________________。
(6)现用滴定法测定产品中锰元素的含量。实验步骤:称取3.300 g试样,向其中加入稍过量的磷酸和硝酸,加热使产品中MnCO3完全转化为[Mn(PO4)2]3-(其中完全转化为);加入稍过量的硫酸铵,发生反应NO2-+=N2↑+2H2O以除去;加入稀硫酸酸化,再加入60.00 mL 0.500 mol·L-1硫酸亚铁铵溶液,发生的反应为[Mn(PO4)2]3-+Fe2+=Mn2++Fe3++2;用5.00 mL 0.500 mol·L-1酸性K2Cr2O7溶液恰好除去过量的Fe2+。
①酸性K2Cr2O7溶液与Fe2+反应的离子方程式为_____________________________________。
②试样中锰元素的质量分数为____________。
苯甲醇是一种重要的化工原料,广泛用于香料、造纸、制药和印染等行业。实验室制备苯甲醇的反应原理和有关数据如图:
2+K2CO3+H2O→2+CO2↑+2KCl
实验步骤:如图所示,在装有电动搅拌器的250mL三颈烧瓶里加入9.0g碳酸钾(过量),70.0mL水,加热溶解,再加入2.0mL四乙基溴化铵[(CH3CH2)4NBr]溶液和10.0mL氯化苄。搅拌加热回流反应1~1.5h。反应结束后冷却,并转入125mL分液漏斗中,分出有机层,水层用萃取剂萃取三次。合并萃取液和有机层,加入无水硫酸镁固体,静置、过滤。最后进行蒸馏纯化,收集200~208℃的馏分,得8.4mL苯甲醇。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是_________,冷却水应从_________(填“上口”或“下口”)通入。
(2)本实验中加入无水硫酸镁的目的是_________。从绿色化学角度考虑,萃取剂宜采用___(填字母)。
A.乙醇 B.乙酸乙酯 C.苯 D.氯仿
(3)某同学认为该装置中的电动搅拌器可以换成沸石,以防暴沸。该说法______(填“是”或“否”)正确,其理由是_______________。
(4)四乙基溴化铵没有直接参与反应,但大大提高了反应速率,其原因可能是____________。
(5)本实验苯甲醇的产率为______%(计算结果保留一位小数)。
T℃时,在20.00mL0.10mol·L-1的一元酸HR溶液中滴入0.10mol·L-1NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。
下列说法不正确的是( )
A..T℃时,HR电离常数Ka≈1.0×10-5
B.M点对应的NaOH溶液体积为20.00mL
C.N点与Q点所示溶液中水的电离程度:N>Q
D.M点所示溶液中c(Na+)=c(R-)