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【化學(xué)——選修5 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)】(15分)
有機(jī)物D是一種合成抗高血壓藥的重要通用中間體,其合成路線如下:(已知A是一種芳香酸)
(1)A、C的結(jié)構(gòu)簡式分別是
___________________________、 ___________________ ,
D中含有的含氧官能團(tuán)名稱是 。
(2)C→D的反應(yīng)類型是 。
(3)加熱條件下,C在足量NaOH水溶液中反應(yīng)的化學(xué)方程式是
_______________________________ ____________________________________________。
(4)E是一種相對分子質(zhì)量比A小14的芳香酸。寫出滿足下列條件的E的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)
簡式:
___ ________________________ 。
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng) 、谝欢l件下可發(fā)生水解反應(yīng)、鄯肿拥暮舜殴舱駳渥V中有四組峰
(5)F是B在堿溶液中水解后再酸化的產(chǎn)物。F在一定條件下可聚合成高分子化合物,寫出該反應(yīng)的
化學(xué)方程式:
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【化學(xué)——選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】(15分)
A、B、C、D、E、F為周期表中前四周期的六種元素,它們的原子序數(shù)依次增大,且均不同族。A、B、C三種元素的基態(tài)原子具有相同的能層和能級(jí),且第一電離能I1(A)<I1(C)<I1(B),BC2+與AC2互為等電子體;D、E為同周期相鄰元素;F元素位于周期表中1~18列中的第11列。請回答下列問題(答題時(shí)請用相應(yīng)的元素符號(hào)表示相應(yīng)元素):
⑴A元素的價(jià)層電子排布圖為 ;BC2+的電子式為 ;
基態(tài)F原子的核外電子排布簡式 。
⑵E元素的電離能情況如圖1所示。E元素在周期表中位于 ; D元素單質(zhì)形成的晶體晶胞類型屬于 堆積。
⑶A、B兩元素所形成的化合物甲是首屈一指的超硬新材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,由此可知,化合物甲的晶體類型為 ,其硬度超過金剛石的原因是 。化合物甲的晶體中B原子的雜化方式為 。
⑷D、C兩元素可形成的化合物乙。
①現(xiàn)證實(shí)化合物乙的晶體結(jié)構(gòu)如圖3所示,晶胞中D離子的配位數(shù)為 ;
②設(shè)D離子半徑分別為a,C離子半徑分別為b,則其晶體的空間利用率為 。
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煤氣化是有效利用化石能源手段之一,有關(guān)反應(yīng)如下:
獲得的氣體稱為水煤氣。某研究性學(xué)習(xí)小組為探究氣體的成分進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
【實(shí)驗(yàn)】使水蒸氣通過灼熱的焦炭,收集反應(yīng)后流出的氣體。
【提出假設(shè)】對氣體的成份提出了三種假設(shè)。
假設(shè)1:該氣體是CO、H2 假設(shè)2:該氣體是C0、H2、H20。(
⑴假設(shè)3: ______________________________________
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證假設(shè)】
他們擬用T圖中提供的儀器,選擇必要的試劑,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證上述假設(shè)(加熱裝置和導(dǎo)管等在圖中略去,實(shí)驗(yàn)前P置內(nèi)部的空氣已經(jīng)排盡)。
(2 )按氣流從左至右連接各儀器,用題中小寫字母表示接口連接順序(儀器可重復(fù)使用)混合氣
→dc →_______→_______→ij →_______→_______→_______→ij;
(3) 儀器A中需加入試劑的是____________,其中反應(yīng)的化學(xué)方程式是
______________________________________________________________;
(4) 儀器B中需加入試劑的名稱是_______________,其作用是_________________________;
(5)本實(shí)驗(yàn)的尾氣需要處理,處理的方法為:____________________________________,
(6) 某同學(xué)認(rèn)為增加焦炭的量可以提高化學(xué)反應(yīng)①的速率,你是否同意他的說法,并簡述理由___________________________________________________________________________
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明礬石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al 2O3·6H2O,此外還含有少量Fe2O3雜質(zhì)。利用明礬石來制備Al2O3、K2FeO4和H2SO4的工藝流程如下:
請回答下列問題:
(1)“焙燒”過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al2(SO4)3+3S =2Al2O3 +9SO2,該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是 _ 。若生成102g Al2O3,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為 。
(2)寫出化學(xué)式:沉淀Ⅰ是 ,沉淀Ⅱ是 ___________ 。
(3)熟料溶解時(shí)反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________。
(4)溶液經(jīng)加硫酸調(diào)節(jié)pH后,過濾、洗滌,可得沉淀Ⅰ,證明沉淀Ⅰ已洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是 。
(5)寫出Cl2將沉淀Ⅱ氧化為K2FeO4的化學(xué)方程式:
______________________________________ 。
(6)“焙燒”過程中生成的SO2可用于制H2SO4。已知25℃,101kPa時(shí):
2SO2(g) + O2(g) 2SO3 (g) △H1=-197.0kJ•mol-1
H2O(g)=H2O(l) △H 2=-44.0 kJ·mol-1
2SO2(g) + O2(g) + 2H2O(g) =2H2SO4 (l) △H3=-545kJ•mol-1
則SO3 (g)和H2O(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 _________ 。
(7)本工藝流程中可循環(huán)物質(zhì)為__________________________。
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2013年9月以來,我國很多地區(qū)大面積出現(xiàn)霧霾,特別是華中華北尤其嚴(yán)重,汽車尾氣、燃煤廢氣和冬季取暖排放的CO2等都是形成霧霾的原因。
(1)用于凈化汽車尾氣的反應(yīng)為: 2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H<0,在一定溫度下,在一體積固定的密閉容器中充入一定量的NO和CO在t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)。
①能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是___________
A.在單位時(shí)間內(nèi)生成1molCO2的同時(shí)消耗了1molCO
B.混合氣體的密度不再改變
C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
D.混合氣體的壓強(qiáng)不再變化
②在t2時(shí)刻將容器的容積迅速擴(kuò)大到原來的2倍,在其他條件不變的情況下,t3時(shí)刻達(dá)到新的平衡狀態(tài),之后不再改變條件。請?jiān)谟覉D中補(bǔ)充畫出從t2到t4時(shí)刻正反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化曲線:
(2)CO對人類生存環(huán)境的影響很大,CO治理問題屬于當(dāng)今社會(huì)的熱點(diǎn)問題。鎳與CO反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),鎳與CO反應(yīng)會(huì)造成鎳催化劑中毒。為防止鎳催化劑中毒,工業(yè)上常用SO2除去CO,生成物為S和CO2。已知相關(guān)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示
則用SO2除去CO的熱化學(xué)方程式為__________________________________________________。
(3)NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)△H<0。為提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是(任意填一種)____________________________________。
(4)已知反應(yīng):CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),現(xiàn)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),得到如下三組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組 | 溫度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達(dá)到平衡所需時(shí)間/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
①實(shí)驗(yàn)1條件下平衡常數(shù)K=____________________(保留小數(shù)點(diǎn)后二位)
②實(shí)驗(yàn)3中,若平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率大于水蒸氣,則a、b必須滿足的關(guān)系是______________
③該反應(yīng)的△H__________O(填“>”或“<”);若在900℃時(shí),另做一組實(shí)驗(yàn),在此容器中加入10molCO、5molH2O、2molCO2、5molH2,則此時(shí)V正 __________V逆(填“>”或“<”)
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某pH=1的X溶液中可能含有Fe2+、A13+、NH4+、CO32―、SO32―、SO42―、C1―中的若干種,現(xiàn)取X溶液進(jìn)行連續(xù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程及產(chǎn)物如下:
下列說法正確的是
A.氣體A是NO2
B.X中肯定存在Fe2+、A13+、NH4+、SO42―
C.溶液E和氣體F不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
D.X中不能確定的離子是 A13+和C1―
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