醇A是一种有机合成中间体,用于制增塑剂、除草剂、溶剂等。下面是醇A的相关转化反应。
请回答下列问题:
(1) 醇A可在浓硫酸加热条件下得到B、C两种异构体(不考虑立体异构),C有两个甲基。B的系统命名是______,A的结构简式为______。
(2) 由E生成F的反应类型为______,F转变为羧酸G,G的核磁共振氢谱共有______组峰。
(3) 写出羧酸G与醇A反应生成甜味物质H的化学方程式______。
(4) E的水解产物可催化氧化为含羰基官能团的物质Z。写出相关反应方程式______。
(5) A转化为E的过程中还有另一种生成物X,质谱显示X的相对分子质量为92.5,X的三个甲基化学环境相同,X可在热的氢氧化钠-醇溶液条件下只得到一种烯烃Y,Y与B、C互为同分异构。Y的结构简式为______,X的结构简式为______。
(6) 在化合物G的同分异构体中能同时符合下列条件的有______种。
①可与银氨溶液发生银镜反应;② 可催化氧化成醛;③ 含有手性C原子。
下图是一种钯(Pd)的氯配合物X的晶胞结构。回答下列问题:
请回答下列问题:
(1)基态Cl原子中存在未成对电子的能级,画出其该能级的轨道表示式______。
(2)下列关于Cl元素的叙述正确的是______ (填序号)。
A.Cl2分子中无π键 B.Cl是p区主族元素
C.第一电离能:Cl<S D.电负性:Cl>S
(3)NCl3分子的中心原子N的杂化方式是______。
(4) NH3常作制冷剂,其键角______ (填“大于”或“小于”)NH4+的键角,NH3的沸点高于N2沸点的主要原因是______。
(5) 物质X的晶体类型为______,其中的Pd元素的化合价为______、配位数为______。
(6) 配合物Y是含有Pd的平面四方的配合物,经过元素分析与计算可知Y中Pd : Cl : N : H的数量比=1:2:2:6。试画出配合物Y的可能结构______。
甲醇、水蒸气重整制氢(SRM)系统简单,产物中H2含量高,是电动汽车氢氧燃料电池理想的氢源。其部分主要反应过程如下流程所示:
请回答下列问题:
I.对反应ICH3OH(g) CO(g) + 2H2(g)的单独研究:
(1) 已知CO(g)的热值为10.1 kJ·g-1;CH3OH(g)、H2(g)的燃烧热分别为760 kJ·mol-1、286 kJ·mol-1;计算反应I的ΔH1=______kJ·mol-1 (保留三位有效数字)。
(2) 原料进气比对反应I的选择性(某产物的选择性越大,则其含量越多)的影响较为复杂,其关系如图甲。 当n(O2)/n(CH3OH)=0.2~0.3时,CH3OH与O2发生的主要反应为______。
图甲 图乙 图丙
II.对反应II CO(g) + H2O(g) H2(g) + CO2(g)ΔH<0的单独研究:
(3) 在进气比n(CO)/n(H2O)不同时,测得相应的CO的平衡转化率如图乙(各点对应温度可能不同)。图乙中D、G两点对应的反应温度分别为TD和TG,其中相对低温的是______(填TD或TG)。
(4) 实验发现,其他条件不变,向反应II平衡体系中投入一定量纳米CaO可明显提高H2的体积分数,原因是______。
III.对反应I和II的综合研究:
(5)某催化剂条件下,体系中CH3OH转化率、中间产物CO生成率与温度变化关系如图丙所示。
① 随着温度升高,CH3OH实际转化率不断接近平衡转化率的原因可能是______;但是,CO的实际生成率并没有不断接近平衡生成率,其原因可能是______ (填标号)。
A.反应Ⅱ正向移动 B.部分CO转化为CH3OH
C.催化剂对反应Ⅱ的选择性低 D.催化剂对反应I的选择性低
② 写出能提高CH3OH转化率而降低CO生成率的一条措施______。
葡萄糖酸锌[Zn(C6H11O7)2]是一种有机补锌剂,广泛应用于食药领域。已知葡萄糖酸锌能溶于水,易溶于热水,不溶于乙醇。某小组由葡萄糖制备葡萄糖酸锌的实验步骤如下:
I.制备葡萄糖酸(C6H12O7):
60℃水浴下,向一定体积葡萄糖溶液中滴入1%溴水至略过量,保温15 min。
II.制备葡萄糖酸钙[Ca(C6H11O7)2]:
将略过量CaCO3粉末缓慢加入上述溶液,在水浴中振荡,直至无气泡产生。过滤,冷却并加入等体积乙醇,产生沉淀。过滤,用乙醇洗涤固体,溶水待用。
III.制备葡萄糖酸锌粗品(装置如右,夹持、控温装置略):
在90℃水浴、搅拌下,向ZnSO4溶液中分批加入葡萄糖酸钙溶液。趁热过滤,向滤液中加入无水乙醇并冷却析晶,过滤。
请回答下列问题:
(1) 步骤I中溴水的作用是作______,判断溴水略过量的现象是______。
(2) 步骤II中用CaCl2代替CaCO3可行吗?______ (填“可行”或“不可行”),乙醇可洗去葡萄糖酸钙固体表面杂质,还具有______、______优点。
(3) 步骤III中,恒压滴液漏斗需要打开活塞______ (填“a”、“b”或“a和b”),90℃下,葡萄糖酸钙与硫酸锌发生反应的离子方程式为______。
(4) 葡萄糖酸锌粗品含少量难溶于水的杂质,纯化晶体的合理操作顺序是______ (选填写正确序号)。
① 蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜;② 待晶体充分析出后,减压过滤;③ 将滤液冷却至室温,加入10 mL 95%乙醇溶液并搅拌,促进晶体析出;④ 趁热减压过滤,除去不溶物;⑤ 在50℃下用恒温干燥箱烘干,称重;⑥ 取烧杯加入10 mL蒸馏水,加热至微沸,加入粗品,得到葡萄糖酸锌饱和溶液。
(5) 测定产品纯度步骤如下:
取mg提纯后的产品溶于水配成100mL溶液,取25.00mL置于____中,加入V1mLc1 mol·L-1Na2EDTA溶液(过量)和指示剂,用c2 mol·L-1 Zn2+标准溶液滴定至终点,发生反应:Zn2++EDTA2—=Zn-EDTA,三次滴定平均消耗锌标准溶液V2mL,则该产品的纯度为______%(保留1个数字系数)。
由黏土(主要成分Al2O3·2SiO2·2H2O,含少量Fe2O3、CaO、MgO等杂质)与磷肥生产的含氟废气生产冰晶石Na3AlF6的工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1) 冰晶石在电解Al2O3制铝中的作用是______,需定期更换石墨______(填“阳”或“阴”)极。
(2) 不用98%硫酸进行“反应1”的可能原因是______。
A.不易发生离子反应,造成浸出率下降
B.反应速率太快太剧烈,造成了操作危险
C.产生较多酸性废液,也提高了原料成本
(3) 保持其他条件不变,反应1的铝浸出率在不同温度下随时间变化如图所示。“反应1”的最佳温度与时间分别是______℃、______min。
(4) “除杂”步骤产生的“滤渣”中含有BaSO4、CaSO4、S等难溶物,写出产生S的离子方程式______。
(5) 若按“黏土滤液溶液”来制备Al2(SO4)3·18H2O,该方案的原料利用率比原方案更______ (填“高”或“低”)。
(6) “反应2”所得“滤液”中含氟物质主要为______ (写化学式)。
(7) 已知Ka(HF)= 6.4×10-4,Al3++ 6F-AlF的K=1.0×1019,欲使平衡时c(AlF)/c(Al3+)≥10,且调节并维持滤液pH=5.5,则其中HF平衡浓度应不低于______mol/L(保留2位有效数字,100.5≈ 3.2)。
CuSO4溶液是实验室中常用试剂。下列与CuSO4溶液有关实验的操作和结论都一定正确的是
选项 | A | B | C | D |
实验操作 | 前者产生气泡更快 | Cu片上发生还原反应 | 蒸发CuSO4溶液 | |
结论 | Fe3+催化效果好于Cu2+ | Ksp(CuS) < Ksp(ZnS) | Cu片为正极反应物 | 可获得胆矾晶体 |
A.A B.B C.C D.D