有机物A是一种重要的基本化工原料,它的产量往往用来衡量一个国家的石油化工发展水平。化合物PVB常用作安全玻璃夹层,下面是用A为原料合成高分子化合物PVB的路线:
已知:
(1)F与H互为同分异构体,F的核磁共振氢谱只有一种峰,F中含有的官能团名称为_____。
(2)图中有关物质的转化关系中,属于消去反应的是____(填下列序号)。
①D→G ②D→E ③E→H ④ M→N
(3)PVA与N合成PVB的化学方程式是_______。
(4)下列有关PVA和PVB的说法正确的是______
a.每个PVB分子中都只存在一个六元环
b.合成PVB的单体是PVA和N
c.PVA和PVB都是热塑性高分子材料
d.PVA可以做高吸水性树脂
(5)由G制备H的反应副产物可能是________(写结构简式,只需写出一种)。
(6)M的系统命名为_______;其同分异构体(不含M本身,不考虑立体异构)共有_______种。
(7)根据已有知识并结合相关信息,写出以和F为主要原料制备 的合成路线流程图(无机试剂或溶剂等任意选用)_______。
日前新合成的砷化镉(Cd3As2)三维材料具有超强导电性,这种材料的电气性能与石墨烯相当,可代替石墨烯使用。
(1)Cd与Zn同族且相邻,若Cd基态原子将次外层1个d电子激发进入最外层的np能级,则该激发态原子的外围电子排布式为_______________。Cd原子中第一电离能相对较大的是_________原子(填“基态”或“激发态”)。
(2)与砷(As)同主族的N、P两种元素的氢化物水溶液的碱性:NH3_________PH3(填“>”或“<”),原因是______________。
(3)As与Ge、Se同周期且相邻,它们的第一电离能由大到小的顺序为_________(用元素符号表示)。
(4)含砷有机物“对氨基苯胂酸”的结构简式如图,As原子轨道杂化类型为_____________,1 mol对氨基苯胂酸含σ键数目为____________,其中还含有的化学键类型有___________(填序号)。
a.氢键 b.离子键 c.π键
(5)砷化镉可以看作是石墨烯的3D版,其晶胞结构如图,As为面心立方堆积,Cd占据As围成的四面体空隙,空隙占有率75%,故Cd为“具有两个真空的立方晶格”,如图“①”和“②”位是“真空”。
建立如图的原子坐标系,①号位的坐标为(,,),则③号位原子坐标参数为_____。晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,砷化镉的摩尔质量为M g·mol−1,则该晶胞的密度为_____________g·cm−3(列计算式即可)。
氮元素的化合物种类繁多,性质也各不相同。请回答下列问题:
(1)NO2有较强的氧化性,能将SO2氧化成SO3,自身被还原为NO,已知下列两反应过程中能量变化如图1、图2所示,则NO2氧化SO2生成SO3(g)的热化学方程式为____。
(2)在氮气保护下,在实验室中用足量的Fe粉还原KNO3溶液(pH =2.5)。反应过程中溶液中相关离子的质量浓度、pH随时间的变化曲线(部分副反应产物曲线略去)如图3所示。请根据图3中信息写出min前反应的离子方程式____。
(3)研究人员用活性炭对汽车尾气中的NO进行吸附,发生反应C(s) +2NO(g)N2(g) +CO2(g) H<0。在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体,反应相同时间时,测得NO的转化率(NO)随温度的变化如图4所示:
①由图4可知,温度低于1 050 K时,NO的转化率随温度升高而增大,原因是__;温度为1050 K时CO2的平衡体积分数为__。
②对于反应C(s) +2NO(g)N2(g)+CO2(g)的反应体系,标准平衡常数,其中为标准压强(1×105Pa),、和为各组分的平衡分压,如=·,为平衡总压,为平衡系统中 NO的物质的量分数。若NO的起始物质的量为1 mol,假设反应在恒定温度和标准压强下进行,NO的平衡转化率为,则=__(用含的最简式表示)。
(4)利用现代手持技术传感器探究压强对2NO2 (g)N2O4(g)平衡移动的影响。在恒定温度和标准压强条件下,往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在s、s时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变,测定针筒内气体压强变化如图5所示。
①B、E两点对应的正反应速率大小为__(填“ > ”“ < ”或“ =”)。
②E、F、G、H四点对应气体的平均相对分子质量最大的点为__。
活性炭载钯(Pd/C)催化剂被广泛应用于医药和化工行业。废钯催化剂的杂质主要含炭、有机物及少量Fe、Cu、Al等元素。从废钯催化剂中回收钯(Pd),并制备二氯二氨合钯[Pd(NH3)2Cl2]的一种工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是___________。
(2)“烧渣”的主要成分是PdO,利用水合肼(N2H4·H2O)在弱碱性环境下还原PdO,产生的气体可以参与大气循环。该还原反应的化学方程式为_________。
(3)“粗钯”中含Fe、Cu等杂质,可采用电解精炼的方法得到纯钯。粗钯应与电源的__________极相连,Pd与Fe均为第Ⅷ族元素,性质相似,则阴极的电极反应式为_______。
(4)粗钯“王水溶解”时,生成氯钯酸(H2PdCl6),其中Pd元素化合价为___________。
(5)“沉钯”中氯化铵与“混合液”中的氯钯酸反应生成氯钯酸铵[(NH4)2PdCl6]沉淀,其沉淀率随温度的变化曲线如图所示。下列有关推断错误的是_____________(填序号)。
A 升高温度有利于氯化氢挥发,促使平衡正向移动
B 沉钯的最佳温度为100 ℃
C 该反应ΔS>0
(6)“氨水溶解”氯钯酸铵时,先加热将(NH4)2PdCl6转化为(NH4)2PdCl4,再与氨水反应。写出足量氨水与(NH4)2PdCl4反应的化学方程式_________。
(7)用平衡移动原理解释盐酸能将Pd(NH3)4Cl2转化为Pd(NH3)2Cl2沉淀的原因_______。
氮化锶(Sr3N2)在工业上广泛用于生产荧光粉。锶与氮气在加热条件下可生成氮化锶,氮化锶遇水剧烈反应。某同学设计如下装置制备氮化锶(各装置盛装足量试剂),所使用的氮气样品可能含有少量CO、CO2、O2等气体杂质。
已知:醋酸二氨合亚铜CH3COO[Cu(NH3)2]溶液能定量吸收CO,但易被O2氧化,失去吸收CO能力;连苯三酚碱性溶液能定量吸收O2。
Ⅰ.氮化锶的制取
(1)仪器a的名称是__________________。
(2)装置C、D、E盛装的试剂分别是_______________(填代号)。
甲. 连苯三酚碱性溶液
乙. 浓硫酸
丙. 醋酸二氨合亚铜溶液
(3)该套装置设计存在缺陷,可能会导致产品变质,提出改进方案 ____。
Ⅱ.产品纯度的测定
称取6.0 g Ⅰ中所得产品,加入干燥的三颈烧瓶中,然后由恒压滴液漏斗加入蒸馏水,通入水蒸气,将产生的氨全部蒸出,用200.00 mL 1.00 mol/L的盐酸标准溶液完全吸收(吸收液体积变化忽略不计)。从烧杯中量取20.00 mL的吸收液,用1.00 mol/L NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗16.00 mL NaOH溶液。(图中夹持装置略)
(4)三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为 _________________________________。
(5)装置中长玻璃管的作用原理是_________。
(6)用1.00 mol/L的NaOH标准溶液滴定过剩的 HCl时所选指示剂为__________________。
(7)产品纯度为_____________。(保留三位有效数字)
(8)下列实验操作可能使氮化锶(Sr3N2)测定结果偏低的是____________(填字母)。
a.滴定前碱式滴定管未排气泡,滴定后气泡消失
b. 读数时,滴定前平视,滴定后俯视
c. 滴定后,碱式滴定管尖嘴外还悬着一滴液体
常温下,用0.100 mol·L-1的盐酸滴定20 mL相同浓度的某一元碱BOH溶液,滴定过程中pH及电导率变化曲线如图所示。下列说法中错误的是( )
A.BOH的电离常数Kb约为1×10-5
B.B+与Cl-的导电能力:b>a
C.a点溶液中:c(B+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(BOH)
D.滴定至pH=7时,c(B+)=c(Cl-)=0.1 mol·L-1