硼及其化合物在工业上有许多用途。工业上以铁硼矿为原料制备硼酸,铁硼矿含有Mg、Fe、Ca、Al、B、O等多种元素,它的主要成分为Mg2B2O5•H2O和Fe3O4。
(1)基态铁原子的外围电子层排布为_____________,该元素位于元素周期表中的第_____________族,在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在,其中_____________更稳定。
(2)以硼酸为原料可制得NaBH4,B原子的杂化方式为_____________。
(3)第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子,其立体结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时,分子结构如图所示,下列关于RCl5分子的说法中不正确的是( )
A.分子中5个R﹣Cl键键能不都相同
B.键角(Cl﹣R﹣Cl)有90°、120、180°几种
C.RCl5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3
D.每个原子都达到8电子稳定结构
(4)因为氯化铝易升华,其双聚物Al2Cl6结构如图1所示。1mol该分子中含__________个配位键,该分子________(填“是”或“否”)平面型分子。
(5)纯叠氮酸(HN3)在常温下是一种液体,沸点较高,为308.8 K,主要原因是_________。
(6)二硫化碳属于_________(填“极性”或“非极性”)分子。
塑化剂主要用作塑料的增塑剂,也可作为农药载体、驱虫剂和化妆品等的原料。添加塑化剂(简称DBP,分子式为C16H18O4)可改善白酒等饮料的口感,但超过规定的限量会对人体产生伤害。其合成线路图如图I所示:
已知以下信息:
①
② (—R1、R2表示氢原子或烃基)
③C的摩尔质量为46,是含两个碳原子的烃的含氧衍生物,其核磁共振氢谱图如图II所示
请根据以上信息回答下列问题:
(1)C的结构简式为 ,E中所含官能团的名称是 。
(2)写出下列有关反应的化学方程式:
①当E和H2以物质的量比1︰1反应生成F: ;
②B和F以物质的量比1︰2合成DBP: ,该反应的反应类型为 。
(3)同时符合下列条件的B的同分异构体有 种,写出其中任意两种同分异构体的结构简式 。
①不能和NaHCO3溶液反应 ②能发生银镜反应
③遇FeCl3溶液显紫色 ④核磁共振氢谱显示苯环上只有一种氢原子
苯的同系物是人类最早认识的芳香族化合物,其中对二甲苯(英文名称p—xylene,缩写为PX)是化学工业的重要原料。
已知:
(1)写出PX的结构简式______________。
(2)PX可能发生的反应有__________、_____________。(填反应类型,只填两种。)
(3)有机物M存在如下图所示的转化关系,其中A 是PX的一种同分异构体。
已知:M的分子式为C16H22O4,D能发生银镜反应。
①B的苯环上存在3 种不同化学环境的氢原子,则B 的结构简式是__________。
②D分子中所含的官能团是______________(填化学式)。
③M的结构简式是_______________。
(4)F是B的一种同分异构体,具有如下特征:
a.是苯的对位二取代物; b.遇FeCl3溶液显示紫色; c.能与碳酸氢钠溶液反应。
写出F与NaHCO3溶液反应的化学方程式_____________________________。
绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法:
查询资料,得有关物质的相关数据如表:
25 ℃时 | pH[] |
饱和H2S溶液 | 3.9 |
SnS沉淀完全 | 1.6 |
FeS开始沉淀 | 3.0 |
FeS沉淀完全 | 5.5 |
(1)操作Ⅱ中,通入硫化氢至饱和的目的是_______;在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是________。
(2)滤渣Ⅱ的主要成分是__________。
(3)操作Ⅳ得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的是:
①除去晶体表面附着的硫酸等杂质;②_____________________________。
(4)测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是:a.称取2.850 g绿矾产品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中;c.用硫酸酸化的0.010 00 mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。
①滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为__________(填仪器名称)。
②判断此滴定实验达到终点的方法是____________________________。
③计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为____________________。
实验室制取溴乙烷的主反应如下:
副反应:在该实验中经常会有乙醚、溴等副产物生成,装置如图所示。
| 相对分子质量 | 密度/(g·cm—3) | 沸点/℃ | 溶解度 |
乙 醇 | 46 | 0.789 | 78.3 | 易溶 |
溴乙烷 | 109 | 1.46 | 38.2 | 难溶 |
浓硫酸 | 98 | 1.84 | 338.0 | 易溶 |
实验步骤:
①向A中先加入5 mL 95%的无水乙醇(0.085 mol)和4.5 mL的水,加入溴化钠7.725 g ,再加入沸石,摇匀。在接受器F中加冷水及3ml饱和亚硫酸氢钠溶液,并将其放入冰水浴中。
②在B中加入9.5 mL浓硫酸(0.17 mol),向A中缓缓滴入浓硫酸,加热体系,控制反应温度,保持反应平稳地发生,直至无油状物馏出为止;
③分出馏出液中的有机层,加入1-2 mL浓硫酸以除去乙醚、乙醇、水等杂质,溶液明显分层后,分离得到粗产物;
④将粗产物转入蒸馏瓶中,加入沸石,在水浴上加热蒸馏,收集35-40℃的馏分,称量得5.23g。
回答问题:
(1)仪器E的名称为 ;反应装置中有使用C、D两根温度计,其中D温度计的作用是: 。
(2)步骤①在接受器F中加冷水以及将F放入冰水浴中的目的是 。饱和亚硫酸氢钠溶液的作用是 ;
(3)步骤②中浓硫酸要缓缓滴加而不一次加入,其作用有 (填标号)。
A.可以防止乙醇发生碳化 b.避免生成HBr的速度过快,减少其挥发
c.避免溶液发生暴沸 D.减少因浓硫酸氧化HBr而生成副产物溴;
(4)步骤③中分出馏出液中有机层的操作名称为 。加入浓硫酸除杂后的溶液明显分层,粗产物在 层(填“上”或“下”);
(5)本实验的产率为 。
设NA为阿伏伽德罗常熟的值,下列说法正确的是( )
A.14 g乙烯和丙烯的混合物中总原子数为2NA个
B.在1mol的CH5+中所含的电子数为10NA
C.16g CH4与18 g NH4+ 所含质子数相等
D.11.2 L的甲烷气体含有甲烷分子数一定为0.5NA个