药物瑞德西韦(Remdesivir)对新型冠状病毒(2019—nCoV)有明显抑制作用;K为药物合成的中间体,其合成路线如图(A俗称石炭酸):
已知:①R—OHR—Cl
②
回答下列问题:
(1)有机物B的名称为___________。
(2)G到H的反应类型为___________。
(3)I中官能团的名称为___________。
(4)E中含两个Cl原子,则E的结构简式为___________。
(5)由B生成C的化学反应方程式为__________。
(6)X是C的同分异构体,写出满足下列条件的X的结构简式___________。(写出一种即可)
①苯环上含有氨基且苯环上只有一种化学环境氢原子;
②lmolX消耗2molNaOH。
(7)设计由苯甲醇为原料制备化合物合成路线___________。(无机试剂任选。合成路线常用的表示方式为:AB……目标产物。
光刻技术需利用深紫外激光,我国是唯一掌握通过非线性光学晶体变频来获得深紫外激光技术的国家。目前唯一实用化的晶体是氟硼铍酸钾(KBeBF,含K、B、Be、O、F元素)。
回答下列问题:
(1)一群均处于激发态1s22s13s1的铍原子,若都回到基态,最多可发出___种波长不同的光。
A.1 B.2 C.3 D.4
(2)Be和B都容易与配体形成配位键,如[BeF4]-、[B(OH)4]-等,从原子结构分析其原因是__。
(3)氟硼酸钾是制备KBeBF的原料之一,高温下分解为KF和BF3。KF的沸点比BF3的高,原因是___。
(4)BF3易水解得到H3BO3(硼酸)和氢氟酸。氢氟酸浓溶液中因F-与HF结合形成HF使酸性大大增强。HF的结构式为___;H3BO3和BF中,B原子的杂化类型分别为___、__。
(5)KBeBF晶体为层片状结构,图1为其中一层的局部示意图。平面六元环以B—O键和Be—O键交织相连,形成平面网状结构,每个Be都连接一个F,且F分别指向平面的上方或下方,K+分布在层间。KBeBF晶体的化学式为____。
(6)BeO晶体也是制备KBeBF的原料,图2为其晶胞结构示意图。
①沿着晶胞体对角线方向的投影,下列图中能正确描述投影结果的是___。
②BeO晶胞中,O的堆积方式为____;设O与Be的最近距离为acm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则BeO晶体的密度为____g·cm-3。
氨是最为重要的基础化工产品之一,其产量居各种化工产品的首位。合成氨方面的研究共产生了三名诺贝尔奖得主,分别是理论可行性研究、工业化研究和机理研究三个方面,这也代表了现代化学研究的三个方面。
回答下列问题:
I.合成氨反应的机理研究:N2和H2在活性铁表面催化合成NH3的机理如图所示,其中(ad)表示物种的吸附状态。
(1)根据反应历程图,写出合成氨反应的热化学方程式___________。
(2)合成氨经历如下五个过程:
N2(g)+H2(g)→N(ad)+3H(ad)i
N(ad)+3H(ad)→NH(ad)+2H(ad)ii
NH(ad)+2H(ad)→NH2(ad)+H(ad)iii
NH2(ad)+H(ad)→NH3(ad)iv
NH3(ad)→NH3(g)V
下列说法正确的是___________(填选项字母)。
A.升高温度,过程i的反应速率减慢,过程ii的反应速率加快
B.增大压强,有利于提高过程i的转化率
C.使用催化剂时,反应N2(g)+H2(g)→N(g)+3H(g)ΔH<0
II.合成氨反应的反应条件研究:实验测定不同条件下,平衡时氨气的含量与起始氢氮比[]之间的关系如图所示。
(3)T0___________420°C(填“<”“>”或“=”,下同)。
(4)a点时的转化率:a(N2)___________a(H2)。
(5)a、b、c、d四点对应的平衡常数由大到小的顺序为___________(用Ka、Kb、Kc、Kd表示)。
(6)b点对应的平衡常数Kb=___________MPa-2(用体系中各物质的分压表示平衡常数,物质的分压=物质的量百分含量×容器的总压,列出计算式即可)。
III.合成氨的工业化研究:合成氨的原料气中的杂质会影响氨的合成效率,已知某原料气中含有20%N2、40%H2、30%CO、3%Ar。
(7)在恒压条件下,单位时间通入的气体总量一定时,杂质稀有气体Ar会使N2的平衡转化率降低的原因为___________。
我国具有丰富的锑矿资源,锑及其化合物被广泛应用于机械材料、塑料、阻燃剂、微电子技术等领域,具有十分重要的价值。利用脆硫铅锑精矿(主要成分是Sb2S3及PbS)制备锑白(Sb2O3)的工艺流程如图所示。
已知:浸出反应Sb2S3+3Na2S = 2Na3SbS3
酸化反应4Na3SbS3 +9SO2=6Na2S2O3+3S↓+2Sb2S3↓
回答下列问题。
(1)精矿进行研磨的目的是___________________。
(2)在浸出反应中,浸出率随NaOH用量的变化曲线如图所示,其中NaOH的作用是_______________________。
(3)向浸出液中通入SO2气体进行酸化,得到Sb2S3中间体。酸化反应过程中,pH对锑沉淀率及酸化后溶液中Na2S2O3含量的影响如下表所示,则最适宜的pH为__________。 pH不能过低的原因是_______________(结合离子方程式说明)。
pH | 酸化后溶液成分/(g·L-1) | 锑的沉淀率/% | |
Sb | Na2S2O3 | ||
6 | 0.6 | 160.5 | 99.5 |
7 | 2.7 | 157.6 | 97.5 |
8 | 5.6 | 150.4 | 95.4 |
9 | 10.5 | 145.0 | 92.4 |
(4)浸出液酸化后过滤,得到沉淀混合物,在高温下被氧化,写出所有反应的化学方程式:_____________。
(5)从尾气处理的角度评价该工艺流程在环保方面的优点是__________________。
I.(1)工业制氢有多种渠道,其中一个重要反应是:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=-4lkJ/mol
已知:2C(s,石墨)+O2(g)=2CO(g)ΔH1=-222kJ/mol
H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH2=-242kJ/mol
则石墨的燃烧热ΔH3=____________。
(2)工业上可通过CO(g)和H2(g)化合来制备可再生能源CH3OH(g):CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH=-99kJ•mol-1
又知该反应中某些物质分子里的化学键的键能数据如下表(已知CO中的C与O之间为叁键连接):
化学键 | C—H | H—H | CO | H—O |
键能/kJ•mol-1 | 413 | 436 | 1076 | 465 |
则C—O键的键能为____________kJ•mol-1。
lI.CO2的熔盐捕获与电化学转化受到了科研人员的广泛关注,采用该技术可将工厂烟气中的CO2直接转化为碳材和氧气,是一种短程、高效、绿色的CO2高值利用方法。我国科学家设计的转化装置示意图如下:
(3)①②中,熔盐捕获CO2过程中碳元素的化合价____________变化(填“有”或“无”)。
(4)b为电源的____________极,a极的电极反应式为____________。
(5)上述装置发生的总反应为____________。
某化学小组以苯甲酸()为原料制取苯甲酸甲酯()。
已知有关物质的沸点:甲醇(CH3OH):64.7°C;苯甲酸:249°C;苯甲酸甲酯:199.6°C。
I.合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入12.2g苯甲酸和15.Sg甲醇,再小心加入3mL浓硫酸,混合均匀,再投入几块碎瓷片,小心加热充分反应后,得苯甲酸甲酯粗产品。
(1)写出苯甲酸与甲醇反应的化学方程式:____________。
(2)甲和乙两位同学分别设计了如图所示的两套实验室合成苯甲酸甲酯的装置(夹持仪器和加热仪器均已略去)。根据有机物的有关性质分析,最好采用____________装置(填“甲”或“乙”)。
(3)工业生产中常采用反应物CH3OH过量的方法,原因是____________。
II.粗产品的精制
(4)苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、苯甲酸和水等,现拟按下列流程进行精制,请在流程图中方括号内填入操作方法的名称:a____________,b____________。
(5)通过计算,苯甲酸甲酯的产率为____________。