1、用图示装置及药品制备有关气体,其中能达到实验目的的是( )
选项 | A | B | C | D |
装置及药品 | ||||
实验目的 | 制H2S | 制氨气 | 制NO2 | 制氯气 |
A.A
B.B
C.C
D.D
2、【选修5:有机化学基础】
某药物H的合成路线如下:
试回答下列问题:(1)反应Ⅰ所涉及的物质均为烃,氢的质量分数均相同.则A的名称为____________;
(2)反应Ⅱ的反应类型是___________,反应Ⅲ的反应类型是___________;
(3)B的结构简式是____________;E的分子式为___________;F中含氧官能团的名称是____________;
(4)由C→D反应的化学方程式为_________________;
(5)化合物G酸性条件下水解产物之一M有多种同分异构体,同时满足下列条件的结构有______种;
①能发生水解反应和银镜反应;②能与FeCl3发生显色反应;③苯环上有三个取代基
(6)参照上述合成路线,设计一条由制备
的合成路线流程:
3、二氧化锰是电池工业的一种非常重要的原料
(1)电解含纳米颗粒的酸性
溶液可以制备掺铝二氧化锰。悬浮纳米
颗粒会在电场作用下向电极移动,与生成的
共沉淀。
①写出生成的电极反应式___________。
②电解液中纳米颗粒表面所带电荷的电性为___________。
(2)溶液(含
、
等杂质)经除铁、沉锰得
固体,煅烧
可得到较纯
。
①除铁时加入软锰矿(主要成分是)能除铁,原因是___________。
②已知沉淀是一种白色胶状固体,在空气中受热也可转化为
。沉锰时将
转化为
而不转化为
的原因是___________。
③如图是的一种晶型的晶胞,该晶胞中
所围成的空间构型是___________。
(3)测定软锰矿中含量的方法如下:
步骤一:称取0.1500g软锰矿样品于碘量瓶中,加适量硫酸及足量碘化钾溶液充分反应。
步骤二:待反应完全后加入少量淀粉溶液,用溶液滴定至终点,消耗
溶液22.00mL。
计算软锰矿中的质量分数__________,写出计算过程。
已知:(未配平)
4、(1)酸碱质子理论认为:凡是能给出质子c(H+)的任何物质都是酸,凡是能接受质子(H+)的任何物质都是碱。则CH3CH3、OH-、HCl、F-中属于碱的是___________,用一个离子方程式说明它们结合质子能力的相对强弱___________。
(2)硼元素可形成多种化合物,其中氮化硼(BN)熔点为3774℃,而乙硼烷(B2H6)熔点仅-165℃。氮化硼熔点远高于乙硼烷的可能原因是___________。
5、Ti、Fe、Cr、Mn等均为过渡元素,在生产生活中起着不可替代的重要作用,对其单质和化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一。请回答下列问题:
(1)Cr元素的基态原子电子排布式为_____________________,比较Fe和 Mn的各级电离能后发现,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子______(填“难”或“易”)。
(2)Cu元素处于周期表____________区,向盛有硫酸铜的试管里加入氨水,首先形成蓝色沉淀,继续加入氨水,沉淀溶解,此时的离子方程式为______________,若加入乙醇将析出____________色的晶体,其配离子的离子构型为_____________
(3)某钙钛型复合氧化物(如图1),以A原子为晶胞的顶点,A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,当B位是V、Cr、Mn、Fe时,这种化合物具有CMR效应(巨磁电阻效应)。用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式:_____________。
(4)有一种蓝色晶体可表示为:[KxFey(CN)z],研究表明它的结构特性是Fe2+、Fe3+分别占据立方体的顶点,自身互不相邻,而CN-位于立方体的棱上,K+位于上述晶胞体心,且K+空缺率为50%(体心中没有K+的占总体心的百分比),其晶体中的阴离子晶胞结构如上图的图2所示,该晶体的化学式可表示为____________。
6、选修一物质结构与性质过渡金属元素及其化合物的应用广泛,是科学家们进行前沿研究的方向之一。
(1)测定土壤中铁的含量时需先将三价铁还原为二价铁,再采用邻啡罗啉做显色剂,用比色法测定,若土壤中含有高氯酸盐时会对测定有干扰。相关的反应如下:4FeCl3+2NH2OH•HCl═4FeCl2+N2O↑+6HCl+H2O
①基态Fe原子中,电子占有的最高能层符号为____________,核外未成对电子数为____________ ,Fe3+在基态时,外围电子排布图为____________。
②羟胺中(NH2OH)采用sp3杂化的原子有____________,三种元素电负性由大到小的顺序为____________;与ClO4-互为等电子体的分子的化学式为____________。
(2)过渡金属原子可以与CO分子形成配合物,配合物价电子总数符合18电子规则.如Cr可以与CO形成Cr(CO)6分子:价电子总数(18)=Cr的价电子数(6)+CO提供电子数(2×6)。
Fe、Ni两种原子都能与CO形成配合物,其化学式分别为____________、____________。
(3)Pt2+的常见配合物Pt(NH3)2Cl2存在两种不同的结构:一种为淡黄色(Q),不具有抗癌作用,在水中的溶解度较小;另一种为黄绿色(P),具有抗癌作用,在水中的溶解度较大。
①Q是____________分子(选填“极性”或“非极性”)。
②P分子的结构简式为____________。
(4)NiXO晶体晶胞结构为NaCl型,由于晶体缺陷,x值为0.88,晶胞边长为a pm.晶胞中两个Ni原子之间的最短距离为____________ pm。若晶体中的Ni分别为Ni2+、Ni3+,此晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比为____________。
7、2015年,中国药学家屠哟坳获得诺贝尔生理学和医学奖,其突出贡献是创制新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素。青蒿素是从黄花篙中提取得到的一种无色针状晶体,双氢青蒿素是青蒿素的重要衍生物,抗疟疾疗效优于青蒿素。请回答下列问题:
(1)组成青蒿素的三种元素电负性由大到小排序是_________,画出基态O原子的价电子排布图_________。(2)一个青蒿素分子中含有_________个手性碳原子;
(3)双氢青蒿素的合成一般是用硼氢化钠(NaBH4)还原青蒿素。硼氢化物的合成方法有:
2LiH+B2H6=2LiBH4 4NaH+BF3=NaBH4+3NaF
①写出BH4-的等电子体_________ (分子、离子各写一种);
②1976年,美国科学家利普斯康姆(W.N.Lipscomb)因提出多中心键的理论解释B2H6的结构而获得了诺贝尔化学奖。B2H6分子结构如图,2个B原子和一个H原子共用2个电子形成3中心二电子键,中间的2个氢原子被称为“桥氢原子”,它们连接了2个B原子。则B2H6分子中有_________种共价键,B原子的杂化方式为_________。
③NaBH4的阴离子中一个B原子能形成4个共价键,而冰晶石(Na3AlF6)的阴离子中一个Al原子可以形成6个共价键,原因是_________。
④NaH的晶胞如图,则NaH晶体中阳离子的配位数是_________;设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切,求阴、阳离子的半径比=_________。
8、严重的雾霾天气,给人们的出行及身体造成了极大的危害,研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的形成及处理具有重要意义。
(1)500℃时,在催化剂存在条件下,分别将2molSO2和1molO2置于恒压容器甲和恒容容器乙中(两容器起始容积相同),充分反应,二者均达到平衡后:
①两容器中SO2的转化率关系是甲_____乙(填“>”、“<”或“=”)。
②在容器乙中,反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2的转化率提高的是____(填字母)。
a.温度和容器体积不变,充入1.0molHe b.温度和容器体积不变,充入1.0molO2
c.在其他条件不变时,充入1molSO3 d.在其他条件不变时,改用高效催化剂
(2)利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
①在钠碱循环法中,Na2SO3溶液可作为吸收液,可由NaOH 溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是_______________。
②吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如下表:
n(SO32-):n(HSO3-) | 91: 9 | 1:1 | 9: 91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
由上表判断,NaHSO3溶液显_____性(填“酸”、“碱”或“中”),用化学平衡原理解释:________。
(3)用CH4催化剂还原NO2可以消除氮氧化的污染,例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H=-574 kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+ 2H2O(g) △H=-1160kJ/mol
若用标准状况下4.48CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为_____(阿伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为_______kJ。
(4)工业上合成氨所需氢气的制备过程中,其中的一步反应为:CO(g)+H2O(g)====CO2(g)+ H2(g) △H<0。一定条件下,将CO(g)与H2O(g)以体积比为1:2置于密闭容器中发生上述反应,达到平衡时测得CO(g)与H2O(g)体积比为1:6.则平衡常数K=______(计算结果保留两位小数)。
9、氨对人类的生产生活具有重要影响。
(1)氨的制备与利用。
① 工业合成氨的化学方程式是 。
② 氨催化氧化生成一氧化氮反应的化学方程式是 。
(2)氨的定量检测。
水体中氨气和铵根离子(统称氨氮)总量的检测备受关注。利用氨气传感器检测水体中氨氮含量的示意图如下:
① 利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用: 。
② 若利用氨气传感器将1 L水样中的氨氮完全转化为N2时,转移电子的物质的量为6×10-4 mol ,则水样中氨氮(以氨气计)含量为 mg·L-1。
(3)氨的转化与去除。
微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。
① 已知A、B两极生成CO2和N2,写出A极的电极反应式: 。
② 用化学用语简述NH4+去除的原理: 。
10、亚硫酰氯(SOCl2)又名氯化亚砜,M(SOCl2)=119g·mol-1,是一种无色或淡黄色发烟液体,有强烈刺激性气味,常用作脱水剂、还原剂,主要用于制造酰基氯化物,还用于医药、农药、染料等的生产。某实验小组设计实验制备氯化亚砜并探究其性质。
已知:①实验室制备原理为。
②资料卡片:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 相对分子质量 | 其他 |
76.1 | 137.5 | 遇水剧烈水解,易与O2反应 | ||
POCl3 | 1.25 | 105.8 | 153.5 | 遇水剧烈水解,能溶于PCl3 |
SOCl2 | 78.8 | 119 | 遇水剧烈水解生成SO2气体和HCl气体,受热易分解 |
实验一:制备并探究SOCl2的性质,制备SOCl2的装置如图(夹持装置已略去)
(1)a仪器的名称为___________,上图中制取Cl2的装置为___________(填字母)。制取亚硫酰氯(SOCl2)时加热措施与控制温是___________。
(2)b装置有2个作用,一个作用是吸收未反应的Cl2、SO2和SOCl2蒸气另一个作用是_____。
(3)将上述装置制得的SOCl2通过蒸馏方法提取出来(加热及夹持装置略),装置安装顺序为①⑨⑧⑥⑩___________(填序号)。
(4)甲同学加热下用SOCl2作的脱水剂制取无水
,反应的化学方程式为_____;但乙同学认为该实验可能发生副反应,
与SOCl2发生氧化还原反应使产品不纯,所以乙同学让整个实验在N2的氛围中,取少量
在不断通入SOCl2蒸气的条件下加热,充分反应后,加水溶解,取溶解后的溶液少许,加入_______(填写试剂和实验现象),说明发生了副反应。
实验二:测定某SOCl2样品中SOCl2的纯度。
①准确称量称量瓶和盖的总质量,迅速加入
样品,立即盖紧,称量,质量为
。
②连同称量瓶一起放入盛有溶液的密封反应瓶中,打开称量瓶瓶盖,并用蒸馏水封口,轻轻摇动,使SOCl2充分发生SOCl2+4NaOH=Na2SO3+2NaCl+2H2O反应,将反应瓶中的溶液全部转移到
容量瓶中,洗涤水解瓶2~3次,洗涤液一并转入容量瓶中,静置至室温,定容,摇匀,得到混合溶液M。
③准确量取溶液M于
锥形瓶中,先用
的盐酸中和过量的
溶液至恰好完全,后加碘标准溶液进行滴定。反应为Na2SO3+H2O+I2=Na2SO4+2HI。
④准确加入碘标准溶液,充分反应后,用淀粉溶液作指示剂,用
的
溶液滴定过量的碘,反应为
。平行测定两次,反应消耗
溶液的平均体积为
。
(5)步骤④判断滴定终点的方法为_______,样品中SOCl2的质量分数为_______(只列数学表达式)
11、用11.92gNaClO配成溶液,向其中加入0.01molNa2SX恰好完全反应,生成Na2SO4和NaCl。则Na2SX 中的 x=__________(写出简要计算过程)
12、碳酸钴(CoCO3)是一种红色粉末,常用作催化剂、选矿剂和家装涂料的颜料。以含钴废渣(主要成分为CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol· L-1计算)。
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Co2+ | 7.6 | 9.4 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Zn2+ | 5.4 | 8.0 |
回答下列问题:
(1)“酸浸”时通入SO2的目的是_________,反应的离子方程式为________________。此处的SO2也可以用Na2SO3代替,Na2SO3用量和钴的浸取率之间的关系如图1所示,则较为适宜的条件为__________。
(2)除铝时,应控制溶液的pH范围为_______,除铝的离子方程式为_____________。
(3)“萃取”过程可表示为ZnSO4 (水层) +2HX(有机层) ZnX2(有机层) + H2SO4(水层),由有机层获取ZnSO4溶液的操作是_______________。
(4)用得到的CoCO3等为原料,采用微波水热法和常规水热法发可以制得两种CoxNi(1-x) Fe2O4,(其中Co、Ni均为+2价),均可用作H2O2分解的催化剂,有较高的活性。图2是两种不同方法制得的CoxNi(1-x) Fe2O4在10° C时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。由图中信息可知: _______________法制取得到的催化剂活性更高,由此推测Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是_________。
(5)用纯碱沉淀转化法也可以从草酸钴(CoC2O4)废料中得到CoCO3,向含有CoC2O4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液,当有CoCO3沉淀生成时,溶液中 =______(保留两位有效数字)。[已知:Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8,Ksp(CoCO3)=1.4×10-13]
13、苯基硫醇()又叫苯硫酚,是一种医药中间体,工业制备原理如下:
主反应:(g)+H2S(g)
(g)+HCl(g) ΔH=-16.8kJ ·mol-1
副反应:(g)+H2S(g)
(g)+HCl(g)+
S8(g) ΔH =-45.8 kJ ·mol-1
回答下列问题:
(1)一定温度下,相同时间内,苯基硫醇浓度增大的程度明显高于苯,其原因可能是主反应的活化能较___________(填“大”或“小”)。
(2)T℃时,在容积为5L的恒容密闭容器中,充入物质的量均为2mol的氯苯和硫化氢,发生上述主反应和副反应,达到平衡时苯基硫醇的物质的量分数为25%,平衡时总压是初始总压的倍。
①平衡时苯的浓度为___________mol·L-1。
②主反应Kp=___________(列出算式)。
(3)恒容密闭容器中,在投料比 =1的条件下,测得苯基硫醇和苯的收率(
)在相同时间内随温度的变化如下图所示:
①温度小于590℃,苯基硫醇的收率随温度升高而增大的可能原因是___________。
②590℃时,副反应未达到平衡,理由是___________。
③645℃时,H2S中硫原子的物质的量是S8中硫原子的物质的量___________倍。
(4)反应(g)
(g) +
S8(g)的ΔH =___________kJ ·mol-1,恒温恒容条件下,该分解反应达到平衡时,增大反应物苯基硫醇的浓度,再次达到平衡后,苯基硫醇的转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。