Ⅱ.选修5——有机化学基础
常用药——羟苯水杨胺,其合成路线如下。回答下列问题:
已知:
(1)羟苯水杨胺的化学式为 。对于羟苯水杨胺,下列说法正确的是______。
A.1 mol羟苯水杨胺最多可以和2 mol NaOH反应
B.不能发生硝化反应
C.可发生水解反应
D.可与溴发生取代反应
(2)D的名称为 。
(3)A→B所需试剂为 ;D→E反应的有机反应类型是 。
(4)B→C反应的化学方程式为 。
(5)F存在多种同分异构体。
①F的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是 。
A.质谱仪 B.红外光谱仪 C.元素分析仪 D.核磁共振仪
②F的同分异构体中既能与FeCl3发生显色反应,又能发生银镜反应的物质共有 种;
写出其中核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积之比为1:2:2:1的同分异构体的结构简式 。
Ⅰ.选修3——物质结构与性质
已知A、B、C、D、E、F为元素周期表前四周期原子序数依次增大的六种元素。其中A的核外电子总数与其周期数相等,B原子核外有三个能级,每个能级上的电子数相同。D、E为同主族元素,且E的原子序数是D的2倍。F元素在地壳中含量位于金属元素的第二位。回答下列问题:
(1)元素F基态原子价层电子排布式为____________。
(2)B、C、D第一电离能由小到大的顺序为______________。(用元素符号表示)
(3)A与其它元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子的电子式为 ;分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的18电子化合物有 (写出其中两种的化学式)。
(4)BE2分子中,按原子轨道的重叠方式的不同存在的共价键类型有 ;B原子的杂化轨道类型为 ;写出两种与BE2互为等电子体的分子或离子 。
(5)F单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式,即面心立方堆积和体心立方堆积,其晶胞的棱边长分别为a cm、b cm,则F单质的面心立方晶胞和体心立方晶胞的密度之比为______________,F原子配位数之比为______________。
硫代硫酸钠(Na2S2O3)又名大苏打、海波,可用于照相业作定影剂,也可用于纸浆漂白作脱氯剂等。实验室常以硫化钠(Na2S)为原料制取Na2S2O3。
实验项目I:工业级硫化钠的纯化。
本实验对Na2S的纯度要求较高,利用图1所示的装置将工业级的Na2S提纯。
已知:Na2S常温下微溶于酒精,加热时溶解度迅速增大,杂质不溶于酒精。提纯步骤依次为:
① 将已称量好的工业Na2S放入圆底烧瓶中,并加入一定质量的酒精和少量水;
② 按图1所示连接仪器,水浴加热;冷凝管的作用是 。
向冷凝管中通入冷却水的方向是从 口进水(填“a”或“b”)。
③ 待烧瓶中固体不再减少时,停止加热,将烧瓶取下,趁热过滤,除去不溶物;
④ 将滤液转移至烧杯中,冷却结晶,过滤;
⑤ 将所得固体用少量 (填试剂名称)洗涤,干燥后得到Na2S·9H2O晶体。
实验项目II:硫代硫酸钠的制备。
制备步骤依次为:
① 称取一定质量的硫化钠晶体和碳酸钠固体,溶于水,转移至三颈瓶中;
② 按图2所示连接仪器,并在各仪器中加入相应的试剂,打开分液漏斗的活塞,使反应生成的气体较均匀地通入三颈瓶中,并用电磁搅拌器不断搅拌;仪器A的名称为 。
写出三颈瓶中发生的反应的化学方程式: 。
③ 随着气体的通入,逐渐有浅黄色的硫析出,继续通入气体至溶液pH接近7,停止通入气体,取下三颈烧瓶,过滤;实验过程中若未及时停止通入气体可能产生的后果为 。
④ 将滤液置于蒸发皿中加热,待 时,停止加热,冷却,过滤,即得Na2S2O3·5H2O晶体。
“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出了高热值的煤炭气,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。生产煤炭气的反应之一是:C (s)+H2O (g) CO(g)+H2(g) ΔH = +131.4 kJ/mol
(1)在容积为3 L的密闭容器中发生上述反应,5 min后容器内气体的密度增大了0.12 g/L,用H2O表示0 ~ 5 min的平均反应速率为_________________________。
(2)关于上述反应在化学平衡状态时的描述正确的是 。
A.CO的含量保持不变
B.v正(H2O)= v正(H2)
C.容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
(3)若上述反应在t0时刻达到平衡(如右图),在t1时刻改变某一条件,请在右图中继续画出t1时刻之后正反应速率随时间的变化:
①缩小容器体积,t2时到达平衡(用实线表示);
②t3时平衡常数K值变大,t4到达平衡(用虚线表示)。
(4)在一定条件下用CO和H2可以制得甲醇,CH3OH和CO的燃烧热为别725.8 kJ/mol ,283.0 kJ/mol,水的摩尔蒸发焓为44.0 kJ/mol,写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式: 。
(5)如下图所示,以甲醇燃料电池作为电源实现下列电解过程。乙池中发生反应的离子方程式为 。当甲池中增重16 g时,丙池中理论上产生沉淀质量的最大值为 g。
已知A为一种盐,C、D、F、N、O为无色气体,E常温常压下为无色无味的液体,N、
H、L为高中常见的单质,I为常见无氧强酸,M的焰色反应为紫色,反应①常用于气体F的检验。
(1)写出D的电子式为_______________;
(2)写出反应②的化学方程式: ;反应③中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_________________;
(3)将等体积、等浓度的G和F的溶液混合,溶液显碱性,则溶液中离子浓度从大到小的顺序为 ;
(4)检验J中阳离子的实验方法为 ;
(5)已知B中氧元素的质量分数为22.2﹪,且A分解产生的各物质的物质的量之比为n(B):n(C):
n(D):n(E):n(F)=1:2:2:1:2,则A的化学式为__________________________。
从银铜合金废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:
已知:①铝元素在溶液中的存在形态与溶液pH的关系如下图所示。
②室温时,Cu(OH)2的溶度积Ksp=2.0×10-20。()
③Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450 ℃和80 ℃。
请回答下列问题:
(1)电解精炼银时,粗银做 极(填“阴”或“阳”),阴极电极反应为 。
(2)在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,使溶液的pH范围在 ,若控制不当,使NaOH过量可能会引起的反应的离子方程式为 。
(3)煅烧过程中发生多步反应,写出最终生成CuAlO2的反应的化学方程式: 。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为64%,理论上1.0 kg废料中的铜可完全转化为CuAlO2,至少需要1.0 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液 L。