[化学——选修5:有机化学基础]
氯吡格雷(clopidogrel,1)是一种用于抑制血小板聚集的药物,根据原料的不同,该药物的合成路线通常有两条,其中以2—氯苯甲醛为原料的合成路线如下:
(1)X(C6H7BrS)的结构简式为 。
(2)写出C聚合成高分子化合物的化学反应方程式 。(不需要写反应条件)
(3)已知:① ②中氯原子较难水解,物质A()可由2—氯甲苯为原料制得,写出以两步制备A的化学方程式___________________。
(4)物质G是物质A的同系物,比A多一个碳原子。符合以下条件的G的同分异构体共有 种。
①除苯环之外无其它环状结构;②能发生银镜反应
(5)已知:
写出由乙烯、甲醇为有机原料制备化合物的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:
[化学——选修3:物质结构与性质
周期表前三周期元素A、B、C、D,原子序数依次增大,A的基态原子的L层电子是K层电子的两倍;B的价电子层中的未成对电子有3个;C与B同族;D的最高价含氧酸为酸性最强的无机含氧酸。请回答下列问题:
(1)C的基态原子的电子排布式为 ;D的最高价含氧酸酸性比其低两价的含氧酸酸性强的原因是 。
(2)杂化轨道分为等性和不等性杂化,不等性杂化时在杂化轨道中有不参加成键的孤电子对的存在。A、B、C都能与D形成中心原子杂化方式为 的两元共价化合物。其中,属于不等性杂化的是 (写化学式)。以上不等性杂化的化合物价层电子对立体构型为 ,分子立体构型为 。
(3)以上不等性杂化化合物成键轨道的夹角 (填“大于”、“等于”或“小于”)等性杂化的化合物成键轨道间的夹角。由于C核外比 B多一层电子,C还可以和D形成另一种两元共价化合物。此时C的杂化轨道中没有孤对电子,比起之前C和D的化合物,它的杂化轨道多了一条。其杂化方式为 。
(4)A和B能形成多种结构的晶体。其中一种类似金刚石的结构,硬度比金刚石还大,是一种新型的超硬材料。其结构如下图所示(图1为晶体结构,图2为切片层状结构),其化学式为 。实验测得此晶体结构属于六方晶系,晶胞结构见图3。已知图示原子都包含在晶胞内,晶胞参数a=0.64 nm,c=0.24 nm。其晶体密度为 (已知: =1.414,=1.732, 结果精确到小数点后第2位。)
图1 A和B形成的一种晶体结构图 图2 切片层状结构 图3 晶胞结构
(图2和图3中 ○为N原子 ●为C原子)
氨气有广泛用途,工业上利用反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ∆H<0合成氨,其基本合成过程如下:
(1)某小组为了探究外界条件对反应的影响,以c0 mol/L H2参加合成氨反应,在a、b两种条件下分别达到平衡,如图A。
①a条件下,0~t0的平均反应速率v(N2)= mol·L-1·min-1。
②相对a而言,b可能改变的条件是 。
③在a条件下t1时刻将容器体积压缩至原来的1/2,t2时刻重新建立平衡状态。请在答题卡相应位置画出t1~t2时刻c(H2)的变化曲线。
(2)某小组往一恒温恒压容器充入9mol N2和23mol H2模拟合成氨反应,图B为不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系图。若体系在T2、60MPa下达到平衡。
① 此时N2的平衡分压为 MPa,H2的平衡分压为 MPa。(分压=总压×物质的量分数)
② 列式计算此时的平衡常数Kp= 。(用平衡分压代替平衡浓度计算,结果保留2位有效数字)
(3)分离器中的过程对整个工业合成氨的意义是 。
(4)有人利用NO2和NH3构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放减少环境污染,又能充分利用化学能进行粗铜精炼,如图C所示,d极为粗铜。
① a极通入 气体(填化学式);② b极电极反应为 。
钨是我国丰产元素,是熔点最高的金属,广泛用于拉制灯泡的灯丝,钨在自然界主要以钨(W) 酸盐的形式存在。有开采价值的钨矿石之一白钨矿的主要成分是CaWO4 ,含有二氧化硅、氧化铁等杂质,工业冶炼钨流程如下:
已知:① 钨酸酸性很弱,难溶于水
② 完全沉淀离子的pH值:SiO32—为8,WO42—为5
③ 碳和金属钨在高温下会反应生成碳化钨
(1)74W在周期表的位置是第 周期。
(2)CaWO4与纯碱发生的化学反应方程式是________________。
(3)滤渣B的主要成分是(写化学式)_____________。
调节pH可选用的试剂是:__________(填写字母序号)。
A.氨水 B.氢氧化钠溶液 C.盐酸 D.碳酸钠溶液
(4)母液中加入盐酸的离子方程式为 。检验沉淀C是否洗涤干净的操作是 。
(5)为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨,不宜用碳而必须用氢气作还原剂的原因是 。
(6)将氢氧化钙加入钨酸钠碱性溶液中可得到钨酸钙,已知温度为T时Ksp(CaWO4) =1×10—10,
Ksp[Ca(OH)2]= 4×10—7,当溶液中WO42-恰好沉淀完全(离子浓度等于10-5mol/L)时,溶液中= 。
硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的化工试剂,实验室合成硫酰氯的实验装置如下图所示:
已知:① SO2(g) + Cl2(g)SO2Cl2(l) △H = -97.3 kJ/mol;
② 硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中“发烟”;100℃以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置也会发生分解。
回答下列问题:
(1)装置甲为储气装置,用于提供氯气,则仪器A中盛放的试剂为______________。装置丙中活性炭的作用是______________。
(2)在上图方框内画出所缺装置,并注明相关试剂的名称。
(3)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯与另外一种物质,该反应的化学方程式为_____________,分离产物的方法是(填字母)_________。
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
(4)为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有________(填序号)。
① 先通冷凝水,再通气 ② 控制气流速率,宜慢不宜快
③ 若三颈烧瓶发烫,可适当降温 ④ 加热三颈烧瓶
(5)在无活性炭存在的条件下SO2与Cl2也可发生反应,现将SO2、Cl2按照一定比例通入水中,请设计 一个简单实验验证二者是否恰好完全反应: (简要描述实验步骤、现象和结论)。
仪器自选,供选择试剂:滴加酚酞的氢氧化钠溶液、碘化钾溶液、淀粉溶液、品红溶液。
常温下含碳各微粒H2CO3、HCO3-和CO32-存在于CO2和NaOH溶液反应后的溶液中,它们的物质的质量分数与溶液pH的关系如图所示,下列说法错误的是
A.pH=10.25时,c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)
B.为获得尽可能纯的NaHCO3,宜控制溶液的pH为7~9之间
C.根据图中数据,可以计算得到H2CO3第一步电离的平衡常数K1(H2CO3)=10-6.37
D.若是0.1molNaOH反应后所得的1L溶液,pH=10时,溶液中存在以下关系: c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)