阿立呱陛(A)是一种新的抗精神分裂症药物,可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到。
(1) E的结构简式为 ,其含氧官能团有 (写名称)。
(2)由C, D生成化合物F的反应类型是 。化合物C与足量的NaOH乙醇溶液共热反应的产物的名称是 。
(3)H属于氨基酸,与B的水解产物互为同分异构体。H能与FeCl3溶液发生显色反应,且苯环上的一氯代物只有2种。写出两种满足上述条件的H的结构简式: 、 。
(4)合成F(相对分子质量为366)时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G,G能使溴水褪色,G的结构简式为 。
(5)已知:写出由C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:
氮、氧、磷、铁是与生命活动密切相关的元素。回答下列问题:
(1)P的基态原子最外电子层具有的原子轨道数为 ,Fe3+比Fe2+稳定的原因是 。
(2)N、O、P三种元素第一电离能最大的是 ,电负性最大的是 。
(3)含氮化合物NH4SCN溶液是检验Fe3+的常用试剂,SCN-中C原子的杂化类型为 ,1mol SCN-中含π键的数目为 NA。
(4)某直链多磷酸钠的阴离子呈如图所示的无极单链状结构,其中磷氧四面体通过共有顶角氧原子相连,则该多磷酸钠的化学式为 。
(5)FeO、NiO的晶体结构均与氯化钠晶体结构相同、其中Fe2+和Ni2+的离子半径分别为7.8×10-2nm、6.9×10-2nm,则熔点FeO NiO(填“<”、“>”或“=”)原因是 。
(6)磷化硼是一种超硬耐磨的涂层材料,其晶胞结构如图所示。P原子与B原子的最近距离为acm,则磷化硼晶胞的边长为 cm。(用含a的代数式表示)
甘氨酸亚铁络合物[化学式为(NH2CH2COO)2Fe]是常用的补铁剂,其合成方法如下:
(1)通入N2的作用是 。
(2)已知甘氨酸显弱酸性,其结构简式为NH2CH2COOH,甘氨酸亚铁络合物易溶于水且在水中难电离,写出“水浴加热”过程中生成甘氨酸亚铁络合物的反应的离子方程式 。
(3)抽滤的好处是 ,从“母液”中回收有机溶剂的方法是 。
(4)“粗品纯化”的操作为蒸馏水洗涤、 洗涤、干燥,其中干燥过程使用的设备最好选用 (填“常压干燥机”或“真空干燥机”)。
(5)有文献指出,若在“水浴加热”过程中投入适量的石灰石,则能同时提高产品的产率和纯度,请解释原因: 。
(6)若甘氨酸的投料量为300 kg,产出纯品346.8 kg,则产率为 。(甘氨酸的相对分子质量为75)
氮的化合物在生产生活中广泛存在。
(1)①氯胺(NH2Cl)的电子式为 。可通过反应NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g)制备氯胺,已知部分化学键的键能如下表所示(假定不同物质中同种化学键的键能一样),则上述反应的ΔH= 。
②NH2Cl与水反应生成强氧化性的物质,可作长效缓释消毒剂,该反应的化学方程式为 。
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g),向容积均为1 L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400℃、400℃、T℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
①该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
②乙容器在200 min达到平衡状态,则0~200 min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)= 。
(3)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1 mol NO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A) Kc(B)(填“<”或“>”或“=”)。
②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是 (填“A”或“B”或“C”)点。
③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)= (Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
工业由钛铁矿(主要成分FeTiO3,Fe2O3、Al2O3、FeO、SiO2等杂质)制备TiCl4的工艺流程如下:
已知:
①酸浸 FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(l)
②水解 TiOSO4(aq)+2H2O(l)H2TiO3(s)+H2SO4(aq)
③煅烧 H2TiO3(s)TiO2(s)+H2O(s)
(1)FeTiO3中钛元素的化合价为 ,试剂A为 。
(2)碱浸过程发生反应的离子反应方程式为 。
(3)酸浸后需将溶液温度冷却至70℃左右,若温度过高会导致最终产品吸收率过低,原因是 。
(4)上述流程中氯化过程的化学反应方程式为 。
已知TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)+O2(g) △H=+151kJ·mol-1。该反应极难进行,当向反应体系中加入碳后,则反应在高温条件下能顺利发生。从化学平衡的角度解释原因是 。
(5)TiCl4极易水解,利用此性质可制备纳米级TiO2·xH2O,该反应的化学反应方程式是 。
已知氯化亚铁的熔点674℃、沸点1023℃;三氯化铁在300℃以上易升华,易溶于水并且有强烈的吸水性。在500℃条件下氯化亚铁与氧气可能发生多种反应,反应之一为:12FeCl2 +3O22Fe2O3 +8FeCl3。某研究小组选用以下装置(夹持装置省略,装置可重复选用)进行反应的探究。回答下列问题:
(1)装置的合理连接顺序为A、 、D,其中E装置U形管左边设计为粗导管的目的是 。
(2)A装置中发生反应的化学方程式为 。
(3)反应过程发现,装置B中除生成红棕色固体外,还观察到黄绿色气体,生成该气体的化学方程式为 。
(4)待B中充分反应后,停止加热后,还需持续通氧气至 。
(5)设计实验:
①利用E装置U形管里的固体验证Fe(OH)3是弱碱: 。
②测定装置B的残留固体中铁元素的质量分数: 。