丁子香酚H()可用于配制康乃馨型香精以及制异丁香酚和香兰素等,合成丁子香酚的一种路线如下:
已知:
①+RX+HX(X代表卤素原子);
②A与B相对分子质量之差为14;E与F相对分子质量之差为63;
③E不能发生银镜反应,能与溴水、金属钠反应;
④碳碳双键上不能连羟基;
⑤丁子香酚H由它的同分异构体G重排制得。
回答下列问题:
(1) 下列有关丁子香酚的说法,正确的是 。
A.遇FeCl3溶液可能显紫色 B.可发生酯化反应和银镜反应
C.能与溴发生取代和加成反应 D.1mol丁子香酚最多能与3molH2反应
(2)A的官能团名称为 ;A生成B的化学方程式为 。
(3)C生成D的反应类型为 ;D生成E的反应条件是 。
(4) E生成F的化学方程式为 ;
(5) G的结构简式为 。
(6) 写出与丁子香酚互为同分异构体且满足下列条件的结构简式: 。
①属于芳香族化合物;②核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积比为6∶2∶2∶1∶1;
③能发生银镜反应和水解反应。
氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构如右图所示。
(1)基态硼原子的电子排布式为 。
(2) 关于这两种晶体的说法,正确的是 (填序号)。
a.立方相氮化硼含有σ键和π键,所以硬度大
b.六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软
c.两种晶体中的B-N键均为共价键
d.两种晶体均为分子晶体
(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为 ,其结构与石墨相似却不导电,原因是 。
(4)立方相氮化硼晶体中,硼原子的杂化轨道类型为 。该晶体的天然矿物在青藏高原在下约300km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实,推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是 。
(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1mol NH4BF4含有 mol配位键。
锌是一种应用广泛的金属,目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌。某含锌矿的主要成分为ZnS(还含少量FeS等其他成分),以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行,所产生焙砂的主要成分的化学式为 。
(2)焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸,该酸可用于后续的_______操作。
(3)浸出液“净化”过程中加入的主要物质为锌粉,其作用是__________________,反应的离子方程式为 。
(4)电解沉积过程中的阴极采用铝板,阳极采用Pb-Ag合金惰性电极,阳极逸出的气体是 。
(5)改进的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸”的全湿法流程,既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工业价值的非金属单质。“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为________。
(6)我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌。明代宋应星著的《天工开物》中有关于 “升炼倭铅”的记载:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……,然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……,冷淀,毁罐取出,……,即倭铅也。”该炼锌工艺过程主要反应的化学方程式为 。(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,倭铅是指金属锌,碳生成CO)
锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料,二氧化锆(ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石(ZrSiO4)含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质,碱熔法生产锆的流程如下:
已知25℃时部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Zr(OH)4 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀时pH | 1.2 | 2.7 | 3.4 | 6.3 |
完全沉淀时pH | 2.4 | 3.2 | 5.2 | 9.7 |
(1)完成高温熔融时的主要反应方程式:ZrSiO4 + 4NaOH = Na2ZrO3 + +
(2)为了提高浸出率可采取的方法有 、 (列举两种)
(3)生成滤渣2的成分 (用化学式表示)
(4)用氨水将滤液2的pH调至 ≤pH< ,目的是 。
(5)往流程中滤渣1中加入盐酸溶液,过滤不溶物后,再将滤液在不断通入 气流同时蒸发结晶,可回收得到铁的氯化物FeCl3晶体。
石墨在材料领域有重要应用,某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质,设计的提纯与综合利用工艺如下:
(注:SiCl4的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃)
(1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间N2,主要目的是_________________。
(2)高温反应后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,写出由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_________________。
(3)步骤①为:搅拌、过滤,所得溶液IV中的三种阴离子是____________。
(4)由溶液IV生成沉淀V的反应的离子方程式为_____________,100kg初级石墨最多可获得V的质量为___________kg。
(5)使用上面提纯得到的石墨电极电解NO可制得 NH4NO3酸性溶液,其工作原理如下图所示,① 试写出电解池阴极的电极反应式 。② 为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是 ,说明理由: 。
焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:
采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。
已知:① 装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为Na2SO3+SO2===Na2S2O5。
② Na2S2O5晶体在空气中被氧化生成Na2SO4。
(1) 装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为______________________________。
(2) 要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是 。
(3) 装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。
(4) 检测Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是 ___________________。
(5)为了研究干燥的Cl2与干燥SO2反应及进行程度。用如图所示装置收集满干燥的Cl2,再通入干燥SO2,集气瓶中立即产生无色液体SO2Cl2,充分反应后,将液体和剩余气体分离。继续用NaOH溶液吸收分离出的气体,用足量稀盐酸酸化后,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,该白色沉淀是 ,由此可知反应后剩余气必然存在 气体,综合实验信息,请写出干燥的SO2与Cl2反应的化学方程式 。