某芳香烃A(相对分子质量为92)是一种重要的有机化工原料,以它为初始原料经过如下转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)可以合成阿司匹林、扁桃酸等物质。其中D能与银氨溶液发生银镜反应。
已知:
I. (苯胶,易被氧化)
II. (X为Cl或Br)
III.大多数含一个支链苯的同系物易被酸性KMnO4氧化为苯甲酸
(1)D 的结构简式为:____________________,B转化为C 的反应类型为:________________。
(2)符合下列条件的扁桃酸的同分异构体共有___________种。
①属于甲酸酯 ②含有酚羟基
(3)反应③和④顺序能否对换?_______(填“能”或“不能”);理由是:___________________。
(4)写出反应⑤的化学方程式:________________________________。
(5)试写出由A 合成水杨酸的合理流程图:
①合成过程中无机试剂任选
②合成反应流程图表示方法示例如下:
_________________________________________________________________________________________________________________________________。
IVA 族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题:
(1)碳的一种单质的结构如图(a)所示。该单质的晶体类型为________________,依据电子云的重叠方式,原子间存在的共价键类型有_____________,碳原子的杂化轨道类型为_________。
(2)石墨烯是从石墨材料中剥离出来的、由单层碳原子组成的二维晶体。将氢气加入到石墨烯中可制得一种新材料石墨烷。下列判断错误的是___________。
A.石墨烯是一种强度很高的材料
B.石墨烯是电的良导体而石墨烷则为绝缘体
C.石墨烯与石墨烷均为高分子化合物
D.石墨烯与H2 制得石墨烷的反应属于加成反应
(3)四卤化硅SiX4的沸点和二卤化铅PbX2 的熔点如图(b)所示。
①SiX4的沸点依F、Cl、Br、I 次序升高的原因是_________________________________。
②结合SiX4的沸点和PbX2的熔点的变化规律,可推断: 依F、Cl、Br、I 次序,PbX2 中的化学键的离子性___________、共价性______________。(填 “增 强”“不变”或“减 弱 ”)
(4)碳的另一种单质C60,晶胞结构与金属铜晶胞相似,其晶胞参数为a nm,晶体密度为_______g·cm-3(只列计算式,不需化简)。
雾霾天气严重影响人们的生活和健康。其中首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此改善能源结构、机动车限号等措施能有效减少PM2.5。SO2、NOx等污染。
请回答下列问题:
(1)将一定量的某PM2.5 样品用蒸馏水溶解制成待测试样(忽略OH-)。常温下测得该试样的组成及其浓度如下表:根据表中数据判断该试样的pH=________。
离子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | CI- |
浓度mol/L | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
(2)已知汽车汽缸中NO的生成反应为:N2(g)+ O2(g) 2NO(g) △H>0恒温,恒容密闭容器中,下列说法中,能说明该反应达到化学平衡状态的是______________。
A.混合气体的密度不再变化 B.混合气体的压强不再变化
C.氧气的转化率不再变化 D.N2、O2、NO的物质的量之比为1: 1: 2
(3)为减少SO2 的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H= -241.8kJ/mol
C(s)+1/2O2(g)==CO(g) △H=-110.5kJ/mol
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:__________________________。
②洗涤含SO2的烟气。下列可作为洗涤含SO2烟气的洗涤剂是________。
A.浓氨水 B.碳酸氢钠饱和溶液
C.FeCl2饱和溶液 D.酸性CaCl2饱和溶液
(4)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO,温度超过775K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为____________,在n(NO)/n(CO)=1的条件下,为更好的除去NOx物质,应控制的最佳温度在______K左右。
(5)车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO 和活性炭(假设无杂质),一定条件下生成气体E和F。当温度分别在T1℃和T2℃时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表:
①写出NO与活性炭反应的化学方程式____________________________。
②若T12,则该反应的△H_____________0(填”>”、“<”或“=”)。
③上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.lmol NO气体,则达到新化学平衡时NO的转化率为___________________。
工业生产硫酸的黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3及少量的FeS、SiO2、Cu、Au、Ag等)是工业三废之一,其综合利用是一条变废为宝的重要途径。
I.以黄铁矿烧渣为原料制备颜料铁红(Fe2O3)和回收(NH4)2SO4的生产工艺流程如下图:
请回答下列问题:
(1)能提高“废渣溶解”速率的措施有______(写出一条即可),“氧化”的目的是______________。 (2)(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12中Fe的化合价是__________________。
(3)该工艺流程图中,第二次加入氨水后,反应的离子方程式为________________________。
II.下图是以黄铁矿烧渣为原料制备颜料铁红的另外一种生产工艺流程:
(4)在滤液I中加入廉价的熟石灰,反应的化学方程式是___________________。
(5)“氧化”反应较多,其中FeS 可以看做被水溶液中Cl2氧化,氧化后的溶液中滴加BaCl2有不溶解于盐酸的白色沉淀生成,则水溶液中FeS 与Cl2 反应的离子方程式为________________。
(6)试剂X 为过量铁粉,其作用是________________________________。
氰化钠是一种重要的基本化工原料,同时也是一种剧毒物质,严重危害人类健康。一旦泄露需要及时处理,一般可以通过喷洒双氧水或硫代硫酸钠溶液来处理,以减轻环境污染。 I.已知:氧化钠化学式为NaCN,氰化钠是一种白色结晶颗粒,剧毒,易溶于水,水溶液呈碱性,易水解生成氰化氢。
(1)请设计实验证明N、C 元素的非金属性强弱:____________________。
(2)NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该反应的离子方程式是_______________________________。
II.工业制备硫代硫酸钠的反应原理为2Na2S+Na2CO3+4SO2==3Na2S2O3+CO2。某化学兴趣小组用上述原理实验室制备硫代硫酸钠,并检测用硫代硫酸钠溶液处理后的氰化钠废水能否达标排放。
【实验一】实验室通过如下图所示装置制备Na2S2O3。
(1)实验中要控制SO2 生成速率,可采取的措施有_______________________(写出一条)。
(2)b装置的作用是____________________________________。
(3)反应开始后,c中先有淡黄色浑浊产生,后又变为澄清,此浑浊物为___________(填化学式)。
(4)实验结束后,在e处最好连接盛_________(填“NaOH 溶液”、“水”、“CCl4” 中一种)的注射器,接下来的操作为关闭K2 打开K1,最后拆除装置。
【实验二】测定用硫代硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量。
已知:①废水中氰化钠的最高排放标准为0.50mg/L;
②Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-,Ag++I-=AgI↓,AgI呈黄色,且CN-优先与Ag+反应。
实验如下:取200.00mL处理后的氰化钠废水于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指示剂,
用1.00×10-4mol/L 的标准AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的体积为1.50mL。
(5)滴定终点的现象:________________________________________。
(6)处理后的废水是否达到排放标准:_______________________________(填“是”或“否”)。
已知:常温下,H2CO3 Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11;某二元酸H2R及其钠盐的溶液中,H2R、HR-、R2-分别在三者中所占的物质的量分数(a)随溶液pH 变化关系如下图所示,下列叙述错误的是
A. 在pH=4.4 的溶液中:3c(HR-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)
B. 向Na2CO3溶液中加入少量H2R溶液,发生反应:2CO32-+H2R==2HCO3-+R2-
C. 等体积等浓度的NaOH 溶液与H2R溶液混合,所得溶液中水的电离程度比纯水大
D. 在pH=3 的溶液中,三种微粒的浓度满足关系式: c(R2-)c(H2R)/c(HR-)2=10-3.1