药物F具有抗肿瘤、降血糖、降血压等多种生物活性,其合成路线如下:
已知:M的结构简式为:。
请回答下列问题:
(1)A的化学名称是______________________。
(2)C中官能团的名称是_________________________。
(3)写出F的结构简式____________________________。
(4)已知A在一定条件下能生成可降解的聚酯,请写出该反应化学方程式:_________________。
(5)满足下列条件的M的同分异构体有_____ 种(不含立体异构)。
①能够发生银镜反应。
②含有硝基(-NO2),且硝基直接连在苯环上。
③含有苯环且苯环上只有两个取代基。
其中核磁共振氢谱为四组峰且峰面积之比为6:2:2:1的结构简式为______________( 写出一种即可)。
(6)写出用乙醛为原料制备高分子化合物聚丙烯腈的合成路线(无机试剂任选):_____________。
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用钒钛磁铁为原料冶炼铁,产生一种固体废料,主要成分如下表。
物质 | TiO2 | MgO | SiO2 | CaO | Al2O3 |
质量百分含量/% | 51.00 | 12.52 | 5.39 | 4.00 | 19.34 |
通过下列工艺流程可以实现元素Ti、Al、 Si的回收利用,并得到纳米二氧化钛和分子筛。
请回答下列问题:
(1)步骤①②③中进行分离操作的名称是_____________________。
(2)下列固体废料的成分中,不属于碱性氧化物的是___________________(填字母序号)。
a.TiO2 b.MgO c.SiO2 d.CaO
(3)熔融温度和钛的提取率关系如下图,适宜温度为500℃,理由__________________。
(4)滤液①中溶质的成分是_______________________。
(5)步骤②中发生反应的离子方程式是___________________________。
(6)将步骤③中制取分子筛的化学方程式补充完整:_______
□____+6Na2SiO3+8H2O=Na8Al6Si6O24(OH)2·2H2O+□
根据成分表中数据,计算10kg固体废料,理论上应再加入Na2SiO3物质的量的计算式是n(Na2SiO3)=______mol (摩尔质量/g/mol:SiO2 60 Al2O3 102)。
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黄铁矿石的主要成分为FeS2和少量FeS(假设其它杂质中不含铁、硫元素,且高温下不发生化学变化),它是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学兴趣小组对该黄铁矿石进行如下实验探究。将m1g该黄铁矿石的样品放入如图装置(夹持和加热装置略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧黄铁矿样品至反应完全。其反应的化学方程式为4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,4FeS+7O2=2Fe2O3+4SO2
(实验一)测定硫元素的含量
反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:
(1)鼓入空气的作用是_____________________。
(2)反应结束后,给乙瓶溶液中加入足量H2O2溶液的目的是___________(用化学方 程式表示)。H2O2可以看成是一种很弱的酸,写出其主要的电离方程式为____________________。
(3)该黄铁砂石中硫元素的质量分数为____________________(列出 表达式即可)。
(实验二)测定铁元素的含量
①用足量稀硫酸溶解石英管中的固体残渣②加还原剂使溶液中的Fe3+恰好完全转化为Fe2+后,过滤、洗涤 ③将过滤液稀释至250mL
④取25.00 mL稀释液,用0.100 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定
(4)步骤②中,若用铁粉作还原剂,则所测得的铁元素的含量__________(填“偏大”“ 偏小” 或“无影响”)。
(5)请写出步骤②中洗涤的方法____________________。
(6)某同学一共进行了四次滴定实验,实验结果记录如下:
第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 | |
消耗KMnO4溶液体积/ml | 25.00 | 25.03 | 20.00 | 24.97 |
根据所给数据,计算该稀释液中Fe2+的物质的量浓度c(Fe2+)=__________。
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“低碳资源”正成为科学家研究的主要课題,为了减少空气中的温室气体,并且充分利用二氧化碳资源,科学家们设想了一系列捕捉和封存二氧化碳的方法。
(1)有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相关热化学方程式如下:
6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) △H=-76.0kJ·mol-1
①己知:C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=+113.4kJ·mol-1
则反应:3FeO(s)+H2O(g)= Fe3O4(s)+ H2(g)的△H=______________。
(2)用氨水捕集烟气中的CO2生成铵盐是减少CO2排放的可行措施之一。
①分別用不同pH的吸收剤吸收烟气中的CO2,CO2脱除效率与吸收剂的pH关系如下图所示,若烟气中CO2的含量(体积分数)为12%,烟气通入氨水的流量为0.052 m3·h-1(标准状况),用pH为12.81的氨水吸收烟气30min,脱除的CO2的物质的量最多为_________ (精确到0.01)。
②通常情况下温度升高,CO2脱除效率提高,但高于40℃时,脱除CO2效率降低的主要原因是_________________ 。
(3)一定条件下,Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝,其反应机理如下图所示。
①该反应的化学方程式为___________________;反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是__________________________。
②向一容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO2:0.2mol·L-1、H2:0.8 mol·L-1、CH4:0.8 mol·L-1、H2O:1.6 mol·L-1,CO2的平衡转化率为___________________。
③己知该反应正反应放热,现有两个相同的恒容绝热(与外界无热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ,在Ⅰ中充入1molCO2和4molH2,在Ⅱ中充入1molCH4和2molH2O(g),300℃下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是_____________(填字母)。
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅱ中CH4的物质的量分数相同
C.容器Ⅰ中CO2的物质的量比容器Ⅱ中的多
D.容器Ⅰ中CO2的转化率与容器Ⅱ中CH4的转化率之和小于1
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碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。根据要求回答下列问题:
(1)碳原子的价电子排布图:_________,核外有_________种不同运动状态的电子。
(2)碳可以形成多种有机化合物,下图所示是一种嘌呤和一种吡啶的结构,两种分子中所有原子都在一个平面上。
①嘌呤中所有元素的电负性由大到小的顺序__________。
②嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大,解释原因_____________。
③吡啶结构中N 原子的杂化方式___________。
④分子中的大π键可以用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)。该嘌呤和吡啶中都含有大π键,请问该吡啶中的大π键表示为__________。
(3)碳可形成CO、CO2、H2CO3等多种无机化合物。
①在反应CO 转化成CO2 的过程中,下列说法正确的是______。
A.每个分子中孤对电子数不变 B.分子极性变化
C.原子间成键方式改变 D.分子的熔沸点变大
②干冰和冰是两种常见的分子晶体,晶体中的空间利用率: 干冰___冰。(填“>”、 “<”或“=”)
③H2CO3与H3PO4 均有1个非羟基氧,H3PO4为中强酸,H2CO3为弱酸的原因______。
(4)在2017 年,中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体: T- 碳。T- 碳的结构是: 将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4 个碳原子组成的正四面体结构单元取代,形成碳的一种新型三维立方晶体结构,如下图。已知T- 碳晶胞参数为a pm,阿伏伽德罗常数为NA,则T- 碳的密度的表达式为______g/cm3。
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化学与社会、生活息息相关。下列说法不正确的是( )
A. 以地沟油为原料加工制成的生物柴油的成分与由石油分馏得到的柴油的成分不同
B. 丝绸的主要成分是蛋白质,蛋白质是天然高分子化合物
C. 聚酯纤维属于新型无机非金属材料,可制作宇航服
D. 钻石、水晶、刚玉都是人们熟知的宝石,但其化学成分不同
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设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A. 标准状况下,4.48 L CH3Cl中所含原子数目为NA
B. 所含共价键数均为0.4NA的白磷(P4)和甲烷的物质的量相等
C. 将2 g H2与足量的N2混合,充分反应后转移的电子数为2NA
D. 电解精炼铜,当电路中通过的电子数为0.1NA时,阳极质量减少3.2 g
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下列实验装置及操作正确的是( )
A. A B. B C. C D. D
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我国学者研制了一种纳米反应器,用于催化草酸二甲酯(DMO)和氢气反应获得EG。反应过程示意图如下:
下列说法不正确的是
A. Cu纳米颗粒将氢气解离成氢原子
B. DMO分子中只有碳氧单键发生了断裂
C. 反应过程中生成了MG和甲醇
D. EG和甲醇不是同系物
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短周期主族元素W、X、Y、Z,原子半径依次增大。W、X在同一主族,Y元素在第三周期中离子半径最小,Y和Z的原子序数之和是W的3倍。下列说法正确的是
A. X的简单氢化物的热稳定性比W的强 B. X的氧化物对应的水化物是强酸
C. Z和W形成的化合物可能含有非极性键 D. Z、Y的氧化物是常用的耐火材料
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在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3−)以达到消除污染的目的。其工作原理的示意图如下:
下列说法不正确的是
A. Ir的表面发生反应:H2 + N2O == N2 + H2O
B. 导电基体上的负极反应:H2-2e− == 2H+
C. 若导电基体上只有单原子铜,也能消除含氮污染物
D. 若导电基体上的Pt颗粒增多,不利于降低溶液中的含氮量
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用0.1mol·L-1KOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1H2A 溶液的滴定曲线如图所示(曲线上的数字为pH)。已知pKa=-lgKa,25℃时H2A的pKa1=1.85,pKa2=7.19。下列说法正确的是( )
A. a点所得溶液中: 2c(H2A)+c(A2-)=0.1mol/L
B. b点所得溶液中: 2c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-)
C. c 点所得溶液中: c(K+)<3c(HA-)
D. d点所得溶液中A2-第一级水解平衡常数为10-6.81
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