有甲、乙、丙三种物质:
(1)乙中含有的官能团的名称为________。
(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物,下同):
其中反应Ⅰ的反应类型是______________,反应Ⅱ的条件是__________________,反应Ⅲ的化学方程式为_________________(不需注明反应条件)。
(3)由甲出发合成丙的路线之一如下
①下列物质不能与B反应的是________(填字母)。
a.金属钠 b.FeCl3 c.碳酸钠溶液 d.HBr
②丙的结构简式为______________。
③D符合下列条件的所有同分异构体________种,任写其中一种能同时满足下列条件的同分异构体结构简式:___________。
a.苯环上的一氯代物有两种 b.遇FeCl3溶液发生显色反应 c.能与Br2/CCl4溶液反应
铜、铁、铝都是日常生活中常见的金属,具有广泛用途。请回答:
(1)铜元素在元素周期表中位于 ,其原子基态价层电子排布式为 。
(2)Cu2O的熔点比Cu2S的高,原因为 。
(3)Fe(CO)5是一种常见的配合物,可代替四乙基铅作为汽油的抗爆震剂。
①写出CO的一种常见等电子体分子的结构式 ;
两者相比较沸点较高的为 (填分子式)。
②Fe(CO)5在一定条件下发生反应:
Fe(CO)5(s)=Fe(s)+5CO(g),已知:反应过程中,断裂的化学键只有配位键,由此判断该反应所形成的
化学键类型为 。
(4)已知AlCl3·NH3有配位键。在AlCl3·NH3中,提供空轨道的原子是 ;在NH4+中N原子的杂化轨道类型为 。
(5)金属铝的晶胞结构如图甲所示,原子之间相对位置关系的平面图如图乙所示。则晶体铝中原子的堆积方式为 。已知:铝原子半径为d cm,摩尔质量为M g·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体铝的密度ρ= (表达式)。
工业废渣、废水回收利用是重要研究课题。下面流程是生产食用香料正丁酸乙酯的工厂废水(含乙醇、正丁酸乙酯、正丁酸、乙醚和大量无机悬浮物)联合利用电子工业废料[含SiO2和Cu2(OH)2CO3]回收铜的工艺设计。回答下列问题:
(1)初沉加入的试剂是明矾,写出参与净水的离子的水解方程式:______________________。
(2)固体X的成分是__________,反应Ⅰ的化学反应方程式____________________________。
(3)试剂Y为__________,加快反应Ⅱ速率的措施有__________________(任写一条)。
(4)反应Ⅲ的离子方程式为________________________________________。
(5)硅胶在生活与生产中用途广泛,写出其中一种用途:_______________________。
BaCl2·xH2O是用途广泛的基础化工产品。我国目前主要是用盐酸和硫化钡(含少量Mg2+、Fe3+等)反应生产BaCl2·xH2O,工艺流程如下图所示。
已知:室温时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11 , Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 ,请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ中生成的H2S用足量氨水吸收,一定条件下向所得溶液中通入空气,又可得到单质硫并使吸收液再生,再生反应的化学方程式为_____________________________________。
(2)所得氯化钡粗液中含硫化合物(H2S、HS-等)影响产品质量,可鼓入预热后的空气吹除,预热空气的目的是_______________;沉淀A的主要成分是_______________。
(3)热空气吹除时会有部分HS-转变为S2O O32-,使产品仍达不到纯度要求,可再进行酸化脱硫,酸化脱硫时的离子方程式为______________________________________________________。
(4)室温时,若加碱调溶液pH调至9,则完全沉淀的离子是__________,另一离子浓度为______mol/L (当溶液中离子浓度小于1×10-5 mol/L时认为该离子完全沉淀) 。若向0.1 mol/L FeCl3溶液中加入一定量等浓度的Na2CO3溶液,出现的现象________,发生反应的离子方程式___________________。
(5)将足量的SO2气体通入BaCl2溶液中有无明显现象_____________(填“有”或“无”),向NaOH溶液中通入足量的SO2气体,写出所得溶液离子浓度的大小顺序________________。
苯甲酸乙酯(C9H10O2)是一种无色透明液体,不溶于水,稍有水果香味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工业中,也可用作有机合成中间体,溶剂等。
(1)其制备方法为:
(2)已知:①
②苯甲酸在100℃会迅速升华
③无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH
(3)实验步骤如下:
① 在仪器A中加入12.20 g苯甲酸,25 mL 95%的乙醇(过量),20 mL环己烷以及4 mL浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按下图所示装好仪器,控制温度在65~70℃加热回流2 h。利用分水器不断分离除去反应生成的水,回流环己烷和乙醇。
② 反应结束,打开旋塞放出分水器中液体后,关闭旋塞,继续加热,至分水器中收集到的液体不再明显增加,停止加热。
③ 将仪器A内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,分批加入Na2CO3至溶液呈中性。用分液漏斗分出有机层,水层用25 mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层,加入氯化钙,静置,过滤,将滤液用蒸馏烧瓶进行分馏,低温蒸出乙醚和环己烷后,继续升温,接收210~213℃的馏分。
④ 检验合格,测得产品体积为12.86 mL。回答下列问题:
(1)在该实验中,仪器A的名称为 ,其容积最适合的是 (填选项前的字母)。
A.25 mL B.50 mL C.100 mL D.250 mL
(2)制备苯甲酸乙酯时,最合适的加热方法是 ,控制温度的目的是 。加入沸石的作用是 。
(3)步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的是 。
(4)步骤②中应控制馏分的温度在 。
A.65~70℃ B.78~80℃ C.85~90℃ D.215~220℃
(5)步骤③有机层应从分液漏斗 (填“上口”或“下口”)流出。加入Na2CO3的作用是 ;若Na2CO3加入不足,在之后蒸馏时,蒸馏烧瓶中可见到白烟生成,产生该现象的原因是 。加入氯化钙的目的是 。
(6)计算本实验的产率为 。
研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol—1,2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol—1,则反应:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH= kJ·mol—1
(2)利用反应6NO2+ 8NH3 7N2+12H2O可处理NO2。一定条件下,将该反应设计成如右图所示装置,其中电极均为石墨,使用熔融金属氧化物作电解质,写出负极电极反应式 ;若一段时间内测得外电路中有1.2mol电子通过,则两极共产生的气体产物在标准状况下的体积为 L。
(3)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1︰2置于恒容密闭容器中发生下述反应:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g),下列能说明该反应达到平衡状态的是 。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的物质的量比保持不变 d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2
(4)CO可用于合成甲醇,反应方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。一定温度下,向容积为2L的密闭容器中充入2molCO和2molH2发生上述反应,5min后反应平衡,此时测得CH3OH的浓度为0.3mol/L,计算反应开始至平衡时的平均速率v(H2)= ;该温度下反应的平衡常数为 (保留两位小数)。
(5)不同温度CO的平衡转化率与压强的关系如上图所示。该反应ΔH 0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是 。