化学与生活、科技及环境密切相关。下列说法正确的是( )
A.二氧化氯泡腾片和酒精均可杀灭新型冠状病毒,二者的消毒原理相同
B.高铁“复兴号”车厢连接关键部位所使用的增强聚四氟乙烯板属于无机高分子材料
C.保持空气湿度和适当降温可减少新型冠状病毒传染,二者均可防止病毒滋生
D.蜡蛾幼虫会啃食聚乙烯塑料袋,并能将其转化为乙二醇,这项研究有助于减少白色污染
莽草酸(E)主要作为抗病毒和抗癌药物中间体, 作为合成治疗禽流感药物达菲(Tamiflu)的主要原料之一。其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是_____。D的分子式为_____。莽草酸(E)中含氧官能团的名称是_____。
(2)①的化学反应类型为_____。
(3)C与足量NaOH稀溶液反应的化学方程式为______。
(4)设计步骤②、③的目的是________。
(5) F是B的一种同分异构体,能与FeCl3溶液发生显色反应且核磁共振氢谱只有两组峰,则F的结构简式为____。
(6)有机材料G(属降冰片烯酸类,结构简式:)用作医药中间体,依据题中合成路线设计以A(CH2=CH—COOH)和为起始原料制备G的合成路线(无机试剂任选)______。
现有原子序数递增的X、Y、Z、W四种常见元素。其中X元素基态原子核外电子占据了三个能级,且每个能级上的电子数相等;Y原子的p轨道处于半充满状态,Z的单质是空气的主要成分之一;W在周期表中位于ds区,且与Z可形成化学式为W2Z或WZ的二元化合物。请回答下列问题:
⑴W元素原子核外电子运动状态有_____种,该元素基态离子W+的电子排布式为___________。
⑵元素X、Y和Z的第一电离能由大到小顺序为__________(填元素符号)。
⑶Y2Z与XZ2具有相同的结构特征,其理由是__________。
⑷X、Y和Z均可形成多种氢化物,写出一种X的氢化物分子结构中σ键和π键数目之比3∶2的结构式______;A、B分别是Y、Z的最简单氢化合物,A的空间构型为_______,其中Y原子的杂化轨道类型为______;W2+与A、B分子结合成配合离子[WA4B2]2+结构如下图,该配合离子加热时首先失去的组分是_____(填“A”或“B”)。
⑸元素W的单质晶体在不同温度下可有两种堆积方式,晶胞分别如图a和b所示,假定不同温度下元素W原子半径不变,且相邻最近原子间距为原子半径之和,则其体心立方堆积与面心立方堆积的两种晶体密度之比为_________。
多种短周期非金属元素的气态氧化物常会造成一些环境污染问题,化学工作者设计出将工业废气中污染物再利用的方案,以消除这些不利影响。
(1)以NH3、CO2为原料生产重要的高效氮肥——尿素[CO(NH2)2],两步反应的能量变化示意图如下:
写出以氨气和二氧化碳气体为原料合成尿素的热化学方程式_________,已知两步反应中第二步反应是生产尿素的决速步骤,可判断Ea1_____Ea3(填“>”、“<”或“=”)。
(2)向体积为2 L的恒温恒容容器中通入2 mol CO和2 mol SO2,发生反应2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(s)。若反应进行到10 min时达平衡,测得CO2的体积分数为0.5,则前16 min的平均反应速率v(CO)=____,该温度下反应化学平衡常数K=____。
(3)利用“亚硫酸盐法”吸收工业废气中的SO2。
①室温条件下,将工业废气通入(NH4)2SO3溶液中,测得溶液pH与含硫组分物质的量分数的变化关系如图所示,b点溶液中n()∶n()=________。
②已知室温条件下,Ka1(H2SO3) =1.5×10-2;Ka2(H2SO3) =1.0×10-7;Kb(NH3•H2O) =1.8×10-5。室温下,0.1mol•L-1的(NH4)2SO3溶液中离子浓度(不考虑OH-)由大到小顺序为________。
(4)利用电解烧碱和食盐的混合液,使工业废气脱氮,原理如图。
①NO被阳极产生的氧化性物质氧化为反应的离子方程式:_________________。
②为使该电解装置能较长时间正常工作,保持两极电解质溶液导电能力相对稳定,该装置中应使用_______ 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
三氯化钌广泛应用于氯碱工业中金属阳极钌涂层及加氢催化剂。现以固体含Ru废料为原料制备RuCl3晶体,其工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)K2RuO4中Ru的化合价为_____,“碱熔”中产生的气体可用于____(写一种工业用途)。
(2)“氧化”时欲使2mol K2RuO4氧化为RuO4,则需要氧化剂的物质的量为______mol。
(3)为了提高“碱熔”效率,可以采取的措施有______。
(4)RuO4气体有剧毒,“盐酸吸收”时的化学方程式为___________。
(5)可用氢还原重量法测定产品的纯度,其原理为2RuCl3+3H2 = 2Ru+6HCl,所得实验数据记录如下:
实验序号 | 产品质量/g | 固体Ru质量/g |
① | 5.1875 | 2.0210 |
② | 5.1875 | 2.0190 |
③ | 5.1875 | 2.0200 |
④ | 5.1875 | 1.6200 |
则产品的纯度为________(用百分数表示)。
(6)钌及其化合物在合成工业上有广泛用途,根据图示写出合成反应的化学方程式________。
苯甲酸可用作食品的防腐剂,实验室用苯乙酮间接电氧化法合成苯甲酸,原理如图所示:
实验步骤如下:
步骤I:电氧化合成
在电解池中加入适量 KI、20mL蒸馏水和20 mL的1,4-二氧六环,搅拌至完全溶解,再加入23.30 mL苯乙酮,连接电化学装置,恒定电流电解3h;
步骤II:清洗分离
反应停止后,将反应液转移至烧瓶,蒸馏除去反应溶剂;用蒸馏水和二氯甲烷洗涤烧瓶,将洗涤液转移至分液漏斗;用二氯甲烷萃取除去亲油性杂质,分离出水相和有机相;
步骤III:制得产品
用浓盐酸酸化水相至pH为1~2,接着加入饱和KHSO3溶液,振荡、抽滤、洗涤、干燥,称量得到产品12.2 g;
有关物质的数据如下表所示:
物质 | 分子式 | 溶解性 | 沸点(℃) | 密度(g/cm3) | 相对分子质量 |
苯乙酮 | C8H8O | 难溶于水 | 202.3 | 1.03 | 120 |
苯甲酸 | C7H6O2 | 微溶于水 | 249 | 1.27 | 122 |
二氯甲烷 | CH2Cl2 | 不溶于水 | 40 | 1.33 | 85 |
回答下列问题:
(1)步骤I中,阴极的电极反应式为___,阳极I-失去电子后的产物与OH-反应的离子方程式为_。
(2)步骤II蒸馏过程中,需要使用到的下图玻璃仪器有_______(填字母),除下图外完成蒸馏操作还需的玻璃仪器______(填仪器名称)。
(3)步骤II分液过程中,应充分振荡,静置分层后________(填字母)。
A.依次将有机相、水相从分液漏斗的上口倒出
B.依次将有机相、水相从分液漏斗的下口放出
C.先将有机相从分液漏斗的下口放出,再将水相从下口放出
D.先将有机相从分液漏斗的下口放出,再将水相从上口倒出
(4)步骤III中,加入浓盐酸的目的是_________。
(5)步骤III中,加入饱和NaHSO3溶液,水相中的颜色明显变浅,说明过量的I2被还原为I-,其离子方程式为___________。
(6)本实验的产率是_________。