1874年22岁的范特霍夫和27岁的勒贝尔分别提出碳正四面体学说,建立了分子的立体概念。如图所示均能表示甲烷的分子结构,哪一种更能反映其真实存在状况( )
A.结构示意图 B.比例模型
C.球棍模型 D.电子式
聚合物H( )是一种聚酰胺纤维,广泛用于各种刹车片,其合成路线如下:
已知:①C、D、G均为芳香族化合物,分子中均只含两种不同化学环境的氢原子。
②Diels-Alder反应:
(1)生成A的反应类型是___________,F中所含官能团的结构简式为______________。
(2)B的结构简式是___________;“B→C”的反应中,除C外,另外一种产物名称是______。
(3)D+G→H的化学方程式是_____________________________________________。
(4)Q是D的同系物,相对分子质量比D大14,则Q可能的结构有______种,其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积比为1:2:2:2:1的结构简式为_____________________。
(5)已知:乙炔与1,3-丁二烯也能发生Diels-Alder反应。请以1,3-丁二烯和乙炔为原料,选用必要的无机试剂合成,写出合成路线______________。(合成路线流程图示例:H2C=CH2 CH3CH2OH CH3COOC2H5)。
工业上合成氨,CO易与铁触媒作用导致铁触媒失去催化活性:Fe+5CO═Fe(CO)5。为了防止催化剂铁触媒中毒,要除去CO,发生的反应为Cu(NH3)2OOCCH3+CO+NH3═Cu(NH3)3(CO)OOCCH3。回答下列问题:
(1)下列氮原子的电子排布图表示的状态中,能量最低的是______(填字母序号)。
a. b.
c. d.
(2)写出CO的一种常见等电子体的结构式:_______;C、N、O的电负性由大到小的顺序为______(用元素符号表示)。
(3)与O同族的元素还有S、Se、Te,它们简单氢化物的沸点从高到低的顺序为______,其原因为______。
(4)配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中,铜显+1价, [Cu(NH3)2]+中中心离子的电子排布式为______,其中碳原子的杂化轨道类型是______,NH3分子的VSEPR模型为______。
(5)已知铜的一种氧化物Cu2O晶体的晶胞结构如图所示:
①若以A点为原点建立坐标系,A的坐标为(0,0,0),B的坐标为( ),则D的坐标为______;
②若阿伏加德罗常数为NA,该晶胞的边长为a pm,则晶体的密度为______g•cm-3。
含碳化合物在生产生活中广泛存在,Andren Dasic等提出在M+的作用下以N2O为氧化剂可以氧化乙烯生成乙醛,催化体系氧化还原循环如图所示,请回答下列问题。
(1)已知N2O(g)+M+(s)=N2(g)+MO+(s) ΔH1=+678kJ·mol-1
MO+(s)+C2H4(g)=C2H4O(g)+M+(s) ΔH2=-283kJ·mol-1
请写出在M+的作用下以N2O为氧化剂氧化乙烯生成乙醛的热化学方程式:_________
(2)已知在含少量的I2溶液中,反应CH3CHO (aq)CH4 (g) +CO (g)分两步进行:第Ⅰ步反应CH3CHO (aq) +I2 (aq) →CH3I (l) +HI (aq) +CO (g) (慢反应),第II步为快反应。
①决定此反应快慢的是第______(填“Ⅰ”或“II”)步反应
②请写出第II步反应的化学方程式:_________
(3)若物质与氧原子的结合力用OA表示,氧原子与N2生成N2O的结合力OA(N2) =167.4 kJ·mol-1, 氧原子与乙烯生成乙醛的结合力OA (C2H4) = 473 kJ·mol-1,则可做该反应催化剂的M+与氧原子的的结合力OA (M+)的值应满足________,使用催化剂会使该反应的活化能________ (填“增大”、 “减小”、“不变”)。
(4)某2L容器中发生: 2CO2(g)2CO (g)+O2 (g),2molCO2在不同温度下平衡分解的情况如图所示。
①恒温恒容条件下,能表示该可逆反应达到平衡状态的是______(填标号)
A.CO体积分数与O2体积分数的比值保持不变
B.容器内混合气体的密度保持不变
C.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.容器内碳元素的质量分数保持不变
②图中a、b、c三点的平衡常数K(a)、K(b)、K(c)的大小关系为_______
③为实现CO2减排,目前较成熟的方法是用高浓度的K2CO3溶液吸收工业烟气中的CO2,得溶液X,再利用电解法使K2CO3溶液再生,其装置示意图如图,用必要的文字和化学用语简述在阴极区再生的原理____________。
工业上以钒钛磁铁矿为原料,在炼铁的同时还可以制备钒的最高价氧化物V2O5,其主要流程如图:
已知:①+2H++H2O ②NH4VO3微溶于冷水,易溶于热水,不溶于乙醇
(l)浸取过程中提高浸取率的方法______(任写一种)
(2)钒渣中的V2O3与CaCO3混合后在空气中焙烧时转化为Ca(VO3)2同时释放出一种温室气体,写出该反应的化学方程式_____。
(3)Ca(VO3)2难溶于水但能溶于稀硫酸,试用平衡移动原理分析其原因_____,浸出液中含钒物质的化学式为_________。
(4)过滤后用乙醇代替水来洗涤沉淀的原因是______。
(5)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3),若浸出液中c()=0.1mol•L-1,为使钒元素的沉降率达到98%,至少应调节c()为_____mol•L-1[已知Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3]
(6)煅烧NH4VO3时,固体质量随温度变化的曲线如图所示。加热到200℃时,得到的固体物质化学式为_____。
亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5℃,沸点:-5.5℃)是一种黄色气体,遇水易反应,生成一种氯化物和两种常见的氮氧化物,其中一种呈红棕色。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。
(1)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如图所示:
为制备纯净干燥的气体,下表中缺少的药品是:
制备原料 | 装置Ⅰ | 装置Ⅱ | |
烧瓶中 | 分液漏斗中 | ||
制备纯净Cl2 | MnO2 | ①________ | 饱和食盐水 |
制备纯净NO | Cu | 稀硝酸 | ②________ |
(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图所示:
①装置连接顺序为a→_______(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。
②为了使实验顺利进行,实验中先通入的气体是_____(填Cl2或NO),待装置Ⅴ中充满气体时,再将另一气体缓缓通入,此操作的目的是_____。
③装置Ⅴ生成NOCl的化学方程式是_____。
④装置Ⅵ的作用为_____,若无该装置,Ⅷ中NOCl可能发生反应的化学方程式为_______。
(3)丁组同学用以下方法测定亚硝酰氯(NOCl)纯度:取Ⅷ中所得液体m克溶于水,配制成250mL溶液,取出25.00mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用c mol/LAgNO3 标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为b mL。亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为_________(用代数式表示即可)。