下列有关甲烷的取代反应的叙述正确的是( )
A.甲烷与氯气的取代反应生成的产物为混合物
B.甲烷与氯水在光照的条件下也能发生取代反应
C.甲烷与氯气的取代反应,生成的产物中CH3Cl最多
D.1mol甲烷生成CCl4最多消耗2mol氯气
下列有关化学用语表示正确的是( )
A. 质子数为53,中子数为78的碘原子: I
B. 乙烯的结构简式:CH2CH2
C. S2-的结构示意图:
D. CH4分子的比例模型:
依伐卡托(J)是一种用于治疗罕见型囊性纤维化的药物。其一种合成路线如图:
已知:Et为乙基,,请回答下列问题:
(1)写出①的方程式______________,设计反应①和③的目的是______________。
(2)反应②的试剂和反应条件是______________。
(3)反应③除生成D外,还生成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3),则该反应的试剂MeOH的名称是_____。
(4)反应⑥的反应类型是______________。
(5)I满足下列条件的同分异构体有______________种。
①有—NH2与苯环直接相连
②可与银氨溶液发生银镜反应
③可以与NaHCO3产生气体
④苯环上一氯代物有三种且除苯环外无其它环状结构
(6)写出J的结构简式_________________________。
(7)假设反应⑤恰好完全反应,得到的G与足量乙二醇发生缩聚反应且完全反应,生成1 mol单一聚合度的。若反应⑤生成C2H5OH总质量为460 g,则生成物的n值理论上应等于__________。
碳元素以C—C键构成了有机界,硅元素以键构成了整个矿物界,锗元素是重要的国家战略资源。碳族元素组成了有机界、无机界和当代工业。回答下列问题:
(1)基态锗()原子的核外电子排布式为 _____;分子空间构型是__________。
(2)发生水解的机理如图:
不能按照上述机理发生水解反应,原因是____________________。
(3)金刚石熔点为4440℃,晶体硅熔点为1410℃,金刚石熔点比晶体硅高的原因是_______。
(4)C和经常形成原子晶体,原子晶体的配位数普遍低于离子晶体,原因是_____。
(5)在硅酸盐中,四面体[如图(a)和(b)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(c)为片层状结构的多硅酸根,其中原子的杂化方式为______,化学式为_______。
(6)铝硅酸盐分子筛在化工领域有重要的应用。铝硅酸盐结构中价铝部分地置换四面体结构中价的硅。从结构角度分析价铝能够置换价硅的原因是_________。
(7)石墨采取六方最密堆积方式,晶胞结构如图。晶胞参数为底边长,高,阿伏加德罗常数为,则石墨晶体的密度为_______。
硼氢化钠(NaBH4)通常为白色粉末,容易吸水潮解,可溶于异丙胺(熔点:-101℃,沸点:33℃),在有机合成中被称为“万能还原剂”。制备硼氢化钠的流程如图:
硼酸三甲酯的制备:将硼酸(H3BO3)和适量甲醇加入圆底烧瓶中,然后缓慢地加入浓硫酸,振荡,在烧瓶上加装分馏柱a,用电炉经水浴锅加热,回流2小时,收集硼酸三甲酯与甲醇共沸液。装置如图所示(夹持装置略去,下同)。
| 硼酸三甲酯B(OCH3)3 | 甲醇 | 甲醇钠 |
溶解性 | 与乙醇、甲醇混溶,能水解 | 与水混溶 | 溶于甲醇,不溶于异丙胺 |
沸点/℃ | 68 | 64 | 450 |
硼酸三甲酯与甲醇混合物的共沸点为54℃ |
(1)直形冷凝管冷却水应从________(填“b”或“c”)接口进入。
(2)浓硫酸的作用是_______。
(3)本实验采用水浴加热,优点是________;U型管中试剂的作用是__________。
(4)在240℃条件下进行,硼酸三甲酯与氢化钠反应制取NaBH4,同时生成CH3ONa,写出该反应的化学方程式______。
(5)萃取时可采用索氏提取法,其装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现连续萃取。当萃取完全后,硼氢化钠在_______(填“圆底烧瓶”或“索氏提取器”)中。
(6)分离NaBH4并回收溶剂,采用的方法是_______。
(7)“有效氢含量”可用来衡量含氢还原剂的还原能力,定义是:每克含氢还原剂的还原能力相当于多少克H2的还原能力。NaBH4的有效氢含量为_____________(保留两位小数)。
丙烯(C2H6)是石油化工行业重要的有机原料之一,主要用于生产聚丙烯、二氯丙烷、异丙醇等产品。
(1)丙烷脱氢制备丙烯。由图可得C3H8(g)⇌C3H6(g)+H2(g) ∆H=____________kJ/mol
①为了同时提高反应速率和反应物的平衡转化率,可采取的措施是________。
②目前在丙烷脱氢制丙烯时常通入适量的O2,让其同时发生下列反应:2C3H8(g) +O2(g)⇌2C3H6(g)+2H2O(g) ∆H=-235kJ/mol,通入O2的目的是_______。
(2)以C4H8和C2H4为原料发生烯烃歧化反应C4H8(g)+C2H4(g)⇌2C3H6(g) ∆H>0
①某温度下,上述反应中,正反应速率为v正=K正c(C4H8)∙c(C2H4)、逆反应速率为v逆=K逆c2(C3H6),其中K正、K逆为速率常数,该反应使用WO3/SiO2为催化剂,下列说法中正确的是_____________
A.催化剂参与了歧化反应,但不改变反应历程
B.催化剂使K正和K逆增大相同的倍数
C.催化剂降低了烯烃歧化反应的活化能,增大了活化分子百分数
D.速率常数的大小与反应程度无关系
②已知t1min时达到平衡状态,测得此时容器中n(C4H8)=amol,n(C2H4)=2amol,n(C3H6)=bmol,且平衡时C3H6的体积分数为25%。再往容器内通入等物质的量的C4H8和C2H4,在新平衡中C3H6的体积分数___________25%(填“>”、“<”、“=”)。
(3)工业上可用丙烯加成法制备1,2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3),主要副产物为3-氯丙烯(CH2=CHCH2Cl),反应原理为:
Ⅰ. CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)⇌CH2ClCHClCH3(g)
II. CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)⇌CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)
一定温度下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的CH2=CHCH3(g)和Cl2(g)。在催化剂作用下发生反应Ⅰ,容器内气体的压强随时间的变化如表所示。
时间/min | 0 | 60 | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 |
压强/kPa | 80 | 74.2 | 69.2 | 65.2 | 61.6 | 57.6 | 57.6 |
①用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即,则前120min内平均反应速率v(CH2ClCHClCH3)=____________kPa∙min-1。
②该温度下,若平衡时HCl的体积分数为12.5%,反应Ⅰ的平衡常数Kp=__________kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数,保留小数点后2位)。