H是一种新型香料的主要成分之一,其合成路线如下(部分产物和部分反应条件略去):
已知:RCH=CH2+CH2=CHR´CH2=CH2+RCH=CHR´
请回答下列问题:
(1)(CH3)2C=CH2的同分异构体中存在顺反异构的有机物的名称为____________。
(2)A的核磁共振氢谱除苯环上的H外,还显示____________组峰,峰面积比为____________。
(3)D分子中含有的含氧官能团名称是____________,E的结构简式为____________。
(4)发生加聚反应的化学方程式为________________________________;
D和G反应生成H的化学方程式为________________________________________。
(5)G的同分异构体中,同时满足下列条件的有____________种(不包括立体异构)。
①苯的二取代物②与FeCl3溶液发生显示反应③含“-COO-”结构
(6)参照上述合成路线,以丙烯为原料(无机试剂任选),设计制备2,3-丁二醇的合成路线________________________________________________________________________________。
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Fe、HCN与K2CO3在一定条件下发生如下反应:
Fe+6HCN+2K2CO3=K4Fe(CN)6+H2↑+2CO2↑+2H2O,回答下列问题:
(1)此化学方程式中涉及的第二周期元素的电负性由小到大的顺序为___________________。
(2)配合物K4Fe(CN)6的中心离子是____________,该离子价电子的基态电子排布图为____________。
(3)lmol HCN分子中含有σ键的数目为____________,HCN分子中碳原子轨道杂化类型是____________,与CN-互为等电子体的阴离子是____________。
(4)K2CO3中阴离子的空间构型为____________,其中碳原子的价层电子对数为____________。
(5)冰的晶体结构模型如图,它的晶胞与金刚石相似,水分子之间以氢键相连接,在一个晶胞有__________个氢键,若氢键键长为d nm,则晶体密度(g/cm3)计算式为____________(用NA表示阿伏伽德罗常数的值)。
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汽车尾气中含有上百种化合物,污染物中以NO为主。请回答下列与NO相关的问题:
(1)汽车发动机工作时燃料燃烧会使氮气转化为NO。
已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+akJ·mol-1。NO中氮氧键键能为b kJ·mol-1、O=O键能为 c kJ·mol-1。
计算N_N的键能为____________kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)NO和CO在一定温度和催化剂的条件下可发生反应:
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-538 kJ·mol-1。
一定温度下,向体积为2L的密闭容器中充入一定量的NO和CO,发生上述反应。反应过程中测定的部分数据见下表:
时间/min | n(NO)/mol | n(CO)/mol | n(N2)/mol | n(CO2)/mol |
0 | 0.100 | 0.200 | 0 | 0 |
4 | 0.020 | |||
6 | 0.050 | |||
8 | 0.025 |
①反应在0~4 min内的平均速率v(CO)=_____________。
②下列叙述中,能说明反应已达到平衡的是____________。
a.NO的消耗速率和CO2的生成速率相等 b.容器内的压强不再变化
c.混合气体的密度不再变化 d.N2的百分含量不再变化
③计算该温度下的平衝常数K=____________。
④8min时,其他条件不变,向该反应容器中再通入0.05molNO和0.100CO,重新达到平衡时混合气体中N2的百分含量将____________(填“减小”、“增大”或“不变” )。
(3)工业上采用电解NO的方法制备NH4NO3,其工作原理如图。X、Y皆为Pt电极,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充NH3。
①Y电极上的电极反应式为_______________________________。
②若X电极上有11.2L(已换算成标准状况)NO发生反应,则生成NH4NO3的质量为____________g。
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硼及硼的化合物有着广泛的用途。请回答下列问题:
(1)硼在元素周期表中的位置为____________,硼元素有两种天然同位素10B和11B,硼元素的近似相对原子质量为10.8,则两种同位素原子的原子个数之比为_____________。
(2)单质硼(B)在一定条件下与NaOH溶液反应生成NaBO2和一种气体,请写出该反应的化学方程式__________________________。
(3)硼酸(H3BO3)是一种白色片状晶体,微溶于水,对人体的受伤组织有着和缓的防腐消毒作用。硼酸是一元弱酸,室温时0.1mol/L硼酸的pH为5,计算硼酸的电离常数数K=____________。
氟硼酸(HBF4)是一种强酸,仅以离子状态存在于水中,请写出BF4-的电子式 ____________。
(4)B2H6是硼的一种气态氢化物,因组成与乙烷(C2H6)相似而被称为乙硼烷。
① 经测定B2H6中B原子最外层也满足8电子结构,由此推测B2H6与C2H6分子结构____________(填“相同”或“不相同”)。
②B2H6可由BF3与NaBH4在一定条件下反应制得,写出该反应的化学方程式_____________。
③B2H6是强还原剂,它与水反应生成H3BO3和H2。若有0.1mol B2H6与水完全反应,则产生H2在标准状况下的体积为____________L。
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以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示:
硼镁泥的主要成分如下表:
MgO | SiO2 | FeO、Fe2O3 | CaO | Al2O3 | B2O3 |
30%~40% | 20%~25% | 5%~15% | 2%~3% | 1%~2% | 1%~2% |
回答下列问题:
(1)“酸解”时应该加入的酸是_______,“滤渣1”中主要含有_________(写化学式)。
(2)“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是________、_______。
(3)判断“除杂”基本完成的检验方法是____________。
(4)分离滤渣3应趁热过滤的原因是___________。
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锂是最轻的活泼金属,其单质及其化合物有广泛的用途。回答下列问题:
(1)用碳酸锂和_______反应可制备氯化锂,工业上可由电解LiCl-KCl的熔融混合物生产金属锂,阴极上的电极反应式为__________。
(2)不可使用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾,其原因是__________。
(3)硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分,可作为高温润滑油和油脂的稠化剂。鉴别硬脂酸锂与硬脂酸钠、硬脂酸钾可采用的实验方法和现象分别是__________。
(4)LiPF6易溶于有机溶剂,常用作锂离子电池的电解质。LiPF6受热易分解,其热分解产物为PF5和__________。
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碳酸钠是一种重要的化工原料,主要采用氨碱法生产。回答下列问题:
(1)碳酸钠俗称________,可作为碱使用的原因是___________(用离子方程式表示)。
(2)已知:①2NaOH(s)+CO2(g)= Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH1=−127.4 kJ·mol−1
②NaOH(s)+CO2(g)= NaHCO3(s) ΔH1=−131.5 kJ·mol−1
反应2NaHCO3(s)= Na2CO3(s)+ H2O(g) +CO2(g)的ΔH=_______ kJ·mol−1,该反应的平衡常数表达式K=________。
(3)向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液,当有BaCO3沉淀生成时溶液中 =_____________。已知Ksp(BaCO3)=2.6×10−9,Ksp(BaSO4)=1.1×10−10。
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元素周期表中常见非金属元素形成的化合物与新能源和新环境问题密切相关。
(1)我国于2016年10月17日由长征号FY11运载火箭发射神舟十号飞船,其推力能量主要是压缩成液体燃料(CH3)2N-NH2和氧化剂N2O4,该燃料组燃烧后产生巨大能量,释放产物为无毒无害的气体。298K时,10g燃料完全燃烧释放的能量为425kJ,请写出该反应的热化学方程式
_____________。
(2)二氧化硫、氮氧化物以及可吸入颗粒物(PM2.5 等)这三项是雾霾主要组成。其中炭还原法处理氮氧化物是一种方法。T℃时反应C(s)+2NO(g)N2(g) + CO2(g),反应始终从反应物投料开始,测定各时间点的物质浓度图像如下:
① 第一次平衡前,CO2的平均反应速率v (CO2)=____________;
② 若反应在T℃进行,只改变起始反应物投料,某时刻测得C(NO)=4 mol/L, C(N2) =4mol/L,则此时V(正)_____V(逆)(填“>”、“<”或“=”) ;
③ 根据图像判断,40min时改变的条件可能是__________;
A.恒压条件下通入NO; B.升高温度; C.(恒容条件)通入NO; D.压缩体积;
E.恒压时加入活性炭; F.使用新型催化剂。
(3)新能源应用探索中,可以用下图装置于净化处理厕所排放废水中的尿素(H2NCONH2),同时产生电能。请写出负极电极反应式:_____________;
(4)工业上使用氨碱吸收SO2,然后使之转化成NH4HSO4,可作分析试剂使用,现用0.1mol/LKOH来滴定100mL0.1mol/L NH4HSO4,反应过程的滴定曲线如下图:
已知:常温时NH3·H2O的电离常数K=1.8×10-5,忽略溶液混合后体积变化,请根据图中给出的5个点的字母回答相关问题。
①滴定过程中以上5个点中,_________点水电离程度最小;
②滴定过程中Z点溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是_________;
③滴定过程中M点的pH大约是(填整数)___________。
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碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物有独特的性质和用途。请回答下列问题。
(1)碳原子核外电子有_____种不同的运动状态。碳原子的价电子在形成sp3杂化后,其轨道表达式为_____。
(2)写出一种CO32-的等电子体微粒的化学式_______,其空问构型为_______。
(3)有机物M()在一定条件下生成N()。
①沸点:M_____N (填“大于”或“小于”)。
②M中碳原子杂化类型为_____,不同杂化类型的碳原子数之比为_____。
③有机物N中除氢原子之外的其他原子的第一电离能由大到小的顺序为_____。
(4)已知CaCO3的热分解温度为900℃,SrCO3的热分解温度为1172℃,试从原子结构的角度解释CaCO3的热分解翻度低于SrCO3的原因_____________。
(5)石墨是碳的一种同素异形体,它的一种晶胞结构和部分晶胞参数如下图:
①原子坐标参数描述的是晶胞内原子间的相对位置。石墨晶胞中碳原子A、B的坐标参数分别为:A(0,0,0)、B(0,1,1/2)。则C原子的坐标参数为_______________。
②晶胞参数用以描述晶胞的大小和形状。已知石墨晶胞底边长为am ,层间距为dcm,阿伏加德罗常数的值为NA,则石墨的密度为_____g·cm-3(写出表达式即可)。
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铁及其化合物在工农业生产中有重要的作用。
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol
②C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H2=+172.5kJ/mol
③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(g) △H3=-1651.0kJ/mol
CO还原氧化铁的热化学方程式为_______________________。
(2)高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、H2、CO2等气体,利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇,是减少污染、节约能源的一种新举措,反应原理如下:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H 。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1molCO和2moL H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如下图。
①在上图A、B、C三点中,选填下表物理且对应最大的点。
反应速率 | 平衡常数K | 平衡转化率a |
_________ | _________ | _________ |
②在300℃时,向C点平衡体系中再充入0.25molCO、0.5molH2和0.25mol的CH3OH,该反应向_________方向进行(城“正反应”、‘逆反应”或“不移动”)。
③一定温度下,CO的转化率与起始投料比[n(H2)/n(CO)]的变化关系如图所示,测得D点氢气的转化率为40%,则x=_____________。
(3)三氯化铁是一种重要的化合物,可以用来腐蚀电路板。某腐蚀废液中含有0.5mol·L-1Fe3+和0.26mol·L-1的Cu2+,欲使Fe3+完全沉淀[ c(Fe3+)≤4×l0-19]而Cu2+不沉淀,则需控制溶液pH的范围为_________。[KspCu(OH)2=2.6×l0-19;KspFe(OH)3=4×l0-38〕
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,工业上通过电解浓NaOH 溶液可制备Na2FeO4,然后转化为K2FeO4,电解原理如下图所示。
则A溶液中溶质的成分为___________________(填化学式);阳极的电极反应式为_____________
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