新中国成立70年来,我国在载人飞船、北斗卫星、高铁、5G技术等领域取得了举世瞩目的成就。它们均与化学有着密切联系。下列说法正确的是
A.截止2019年11月我国光缆线路总长超过三千万公里,光纤的主要成分是碳化硅
B.我国大力调整能源结构,大力发展核电、光电、风电、水电、火电等新能源
C.国庆阅兵中出现的直-20直升机使用了大量的新型材料,其中锂铝合金属于金属材料
D.我国的高铁运营里程世界第一,硅钢是铁轨的主要材料
芬太尼类似物L具有镇痛作用,它的合成方法如图:
已知:
Ⅰ.+Cl—R3+HCl
Ⅱ.R1COOR2+R3CH2COOR4+R2OH
Ⅲ.(R1、R2、R3、R4为氢原子或烃基)
Ⅳ.RCH=CHR′RCOOH+R′COOH,R、R′为烃基。
回答下列问题:
(1)A是一种烯烃,化学名称为__,其分子中最多有__个原子共面。
(2)B中官能团的名称为__、__。②的反应类型为__。
(3)③的化学方程式为__。
(4)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳原子称为手性碳原子。用星号(*)标出F中的手性碳原子__。G的结构简式为__,符合以下条件的G同分异构体有___种。
①能发生银镜反应
②结构中只含有一个环,该环结构为,环上只有一个侧链
(5)已知④有一定的反应限度,反应进行时加入吡啶(一种有机碱),其作用是__。
(6)参照上述合成路线,写出以环己烯()和乙醇为起始原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)。___。
Pd/A12O3是常见的汽车尾气催化剂。一种从废Pd/A12O3纳米催化剂(主要成分及含量:Pd0.3%,γ-A12O392.8%,其他杂质6.9%)中回收金属Pd的工艺如图:
已知:γ-Al2O3能与酸反应,α-A12O3不与酸反应。
回答下列问题:
(1)“预处理”时,γ-A12O3经焙烧转化为α-A12O3,该操作的主要目的是___。
(2)“酸浸”时,Pd转化为PdCl,其离子方程式为___。
(3)“滤液①”和“滤液②”中都含有的主要溶质有___(填化学式)。
(4)“粗Pd”溶解时,可用稀HNO3替代NaClO3,但缺点是___。两者相比,___(填化学式)的氧化效率更高(氧化效率以单位质量得到的电子数表示)。
(5)“沉淀”时,[Pd(NH3)4]2+转化为[Pd(NH3)2]Cl2沉淀,其化学方程式为___。
(6)酸性条件下,BrO3-能在负载Pd/A12O3纳米催化剂的电极表面快速转化为Br-。
①发生上述转化反应的电极应接电源的___极(填“正”或“负”);
②研究表明,电流密度越大,电催化效率越高;但当电流密度过大时,该电极会发生副反应生成___(填化学式)。
某学习小组对SO2使溶液褪色的机理进行探究。
I.SO2气体的制备和性质初探
(1)装置A中发生反应的化学方程式____________。
(2)装置B中的试剂x是____________。
(3)小组同学观察到C、D中溶液均褪色,通过检验C溶液中有SO42-,得出C中溶液褪色的原因是____________。
II.小组同学通过实验继续对D中品红溶液褪色进行探究。
(4)探究使品红褪色的主要主要微粒(分别取2 mL试剂a,滴加2滴品红溶液)
装置 | 序号 | 试剂a | 实验现象 |
| i | 0.1 mol/L SO2溶液(pH=2) | 红色逐渐变浅,之后完全褪色 |
ii | 0.1 mol/L NaHSO3溶液(pH=5 ) | 红色立即变浅,之后完全褪色 | |
iii | 0.1 mol/L Na2SO3溶液( pH=10) | 红色立即褪色 | |
iv | pH=2H2SO4溶液 | 红色无明显变化 | |
v | 试剂a | 红色无明显变化 |
①实验 iii中Na2SO3溶液显碱性的原因_____________(结合化学用语分析解释)。
②对比实验iii 和v,可以排除在该实验条件下OH-对品红褪色的影响,则试剂a可能
是__________溶液。
查阅资料:品红与SO2水溶液、NaHSO3溶液、Na2SO3溶液反应前后物质如下:
③通过上述实验探究并结合资料,小组同学得出结论:一是使品红溶液褪色的主要微粒是________;二是品红溶液中颜色变化主要与其分子中的________结构有关。
(5)验证SO2使品红褪色反应的可逆性
①甲同学加热实验i褪色后的溶液,产生刺激性气味气体,红色恢复,从化学平衡移动角度解释红色恢复的原因__________。
②乙同学向实验i褪色后的溶液中滴入Ba(OH)2溶液至pH=10,生成白色沉淀,溶液变红。写出生成白色沉淀的离子方程式___________。
③丙同学利用SO2的还原性,运用本题所用试剂,设计了如下实验,证实了SO2使品红褪色反应的可逆:则试剂Y是__________。
目前我国研制的稀土催化剂催化转化汽车尾气示意图如图:
(1)Zr原子序数为40,价电子排布式为___。图1中属于非极性的气体分子是___。
(2)①氟化硼(BF3)是石油化工的重要催化剂。BF3中B-F比BF中B—F的键长短,原因是___。
②乙硼烷(B2H6)是用作火箭和导弹的高能燃料,氨硼烷(H3NBH3)是最具潜力的储氢材料之一。
B2H6的分子结构如图2所示,其中B原子的杂化方式为___。
③H3NBH3的相对分子质量与B2H6相差不大,但是H3NBH3的沸点却比B2H6高得多,原因是__。
④硼酸盐是重要的防火材料。图3是硼酸钠晶体中阴离子(含B、O、H三种元素)的结构,该晶体中含有的化学键有__。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.配位键 E.金属键
(3)CO与Ni可生成羰基镍[Ni(CO)4],已知其中镍的化合价为0,[Ni(CO)4]的配体中配位原子是___。
(4)为了节省贵金属并降低成本,也常用钙钛矿型复合氧化物作为催化剂。一种复合氧化物结构如图4所示,则与每个Sr2+紧邻的O2-有___个。
(5)与Zr相邻的41号元素Nb金属的晶格类型为体心立方晶格(如图5所示),原子半径为apm,相对原子质量为b,阿伏加德罗常数为NA,试计算晶体铌的密度为___g·cm-3(用来a、b、NA表示计算结果)。
合理利用或转化NO2、SO2、CO、NO等污染性气体是人们共同关注的课题。
Ⅰ.某化学课外小组查阅资料后得知:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步:
①2NO(g)⇌N2O2(g)(快) v1正=k1正·c2(NO),v1逆=k1逆·c(N2O2) ΔH1<0
②N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)(慢) v2正=k2正·c(N2O2)·c(O2),v2逆=k2逆·c2(NO2) ΔH2<0
请回答下列问题:
(1)反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的ΔH=________(用含ΔH1和ΔH2的式子表示)。一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)达到平衡状态,写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示平衡常数的表达式K=________。
(2)决定2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)反应速率的是反应②,反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小关系为E1________E2(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.(3)反应N2O4(g)⇌2NO2(g),在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与自身压强有如下关系:v(N2O4)=k1·p(N2O4),v(NO2)=k2·p2(NO2)。其中k1、k2是与温度有关的常数。一定温度下,相应的速率与压强关系如图所示,在图中标出的点中,能表示该反应达到平衡状态的两个点是____________________,理由是_________________________________________
(4)在25 ℃时,将a mol·L-1的氨水溶液与0.02 mol·L-1 HCl溶液等体积混合后溶液恰好呈中性(忽略溶液混合后体积的变化),用含a的表达式表示25 ℃时NH3·H2O的电离常数Kb=____。用质量分数为17%,密度为0.93 g·cm-3的氨水,配制200 mL a mol·L-1的氨水溶液,所需原氨水的体积V=________ mL。
(5)如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-。物质A的化学式为__________,阴极的电极反应式是_____________________________________________。