有机化合物K是一种聚酯材料,合成路线如下:
己知:①AlCl3为生成A的有机反应的催化剂
②F不能与银氨溶液发生反应,但能与Na反应。
(1)生成 A 的 有 机反应类型为________。 生成 A 的 有 机反应 分 为 以下 三 步:
第一步:CH3COCl+AlCl3→CH3CO++AlCl4,
第二步:____________________
第三步:AlCl4-+H+→AlCl3+HCl
请写出第二步反应。
(2)B 的化学名称为反应条件①为______________,反应条件②为_______________。
(3)由乙炔生成F 的化学方程式为____________________。
(4)F的同分异构体很多,其中能同时满足这以下4 个条件的链状化合物共有_________种(包括顺反异构和对映异构);
①含有三种官能团;② 能与新制的Cu(OH)2 悬浊液反应;③氧原子不与碳碳双键相连
④与Na 反应可放出氢气
(5) K的结构简式为_________________。
(6)请以乙炔和丙酮为原料,按照加成、加成、消去的反应类型顺序三步合成天然橡胶的单体。(无机试剂任选 )________________
硼的无机化学问题比周期表里任何一种元素都更复杂和变化多端。
(1)基态B原子的价电子轨道表达式为___________________,第二周期第一电离能比B高的元素有_______种。
(2) B易形成配离子,如[B(OH)4]-、[BH4]-等。[B(OH)4]-的结构式为__________ (标出配位键),其中心原子的 VSEPR模型名称为________,写出[BH4]-的两种等电子体_____________________。
(3)图1表示偏硼酸根的一种无限长的链式结构,其化学式可表示为____________(以n表示硼原子的个数),图2表示的是一种五硼酸根离子,其中B原子的杂化方式为__________。
图1 | 图2 | 图3 |
(4)硼酸晶体是片层结构,图3表示的是其中一层的结构。同一层微粒间存在的作用力有______________;同一片层划分出的一个二维晶胞(平行四边形)含有_______个H3BO3分子。
(5)1892年,化学家已用Mg还原B2O3制得硼单质。Mg属六方最密堆积,其晶胞结构如图4所示,若在晶胞中建立如图5所示的坐标系,以A为坐标原点,把晶胞的底边边长和高都视作单位1,则B、E 、C的坐标分别为B(1,0,0)、E(0,1,0)C(0,0,1),请写出D点的坐标:D:__________________
Ⅰ.下表1是室温下,几种弱酸的电离平衡常数(Ka) 和弱碱的电离平衡常数(Kb)
表1
酸或碱 | 电离常数(ka或kb) |
CH3COOH | 1.75×l0-5 |
柠檬酸 (H3C6H5O7) | Kal=7.4×l0-4 Ka2=1.73×10-5 Ka3=4.0×l0-7 |
NH3·H2O | Kb=1.75×l0-5 |
请回答下面问题:
(1)用蒸馏水稀释0.1mol/L的醋酸溶液,下列选项中一定变小的是____________
A. B.c(H+) C.c(OH-)·c(H+) D.
(2)CH3COONH4的水溶液 呈_________(选填“酸性”、“ 中性”、“ 碱性”)。
(3)浓度为0.10mol/L柠檬酸氢二钠(Na2HC6H5O7) 溶液显________(填“酸”、“ 中”、“ 碱”)性,通过计算说明其原因____________。
Ⅱ.(1)乙醇是重要的化工产品和液体燃料,可以利用下列反应制取乙醇。2CO2(g)-6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2Og) △H=akJ/mol,在一定压强下,测得上述反应的实验数据如下表。
温度(K) CO2转化率 n(H2)/n(CO2) | 500 | 600 | 700 | 800 |
1.5 | 45% | 33% | 20% | 12% |
2.0 | 60% | 43% | 28% | 15% |
3.0 | 83% | 62% | 37% | 22% |
根据表中数据分析:
①上述反应的α__________0(填“大于” 或“小于”)。
②在一定温度下,提高氢碳(即)比。平衡常数 K值________(填“增大”、“ 减小”、或“不变”)。
(2) 催化剂存在的条件下,在固定容积的密闭容器中投入一定量的CO和H2,同样可制得乙醇(可逆反应)。该反应过程中能量变化如图所示:
在一定温度下,向上述密闭容器中加入1molCO、3molH2及固体催化剂,使之反应。平衡时,反应产生的热量为QkJ,若温度不变的条件下,向上述密闭容器中加入4molCO、12molH2及固体催化剂,平衡时,反应产生的热量为wkJ,则w的范围为___________。
(3)以乙醇蒸气、空气、氢氧化钠溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池,其工作原理与甲烷燃料电池原理相类似。该电池中负极上的电极反应式是__________________。使用上述乙醇燃料电池电解(Pt 电极)一定浓度的Na2CO3溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式为____________________,阴极产生的物质A 的化学式为____________________。
锂是密度最小的活泼金属,其单质及其化合物如:LiAlH4、Li2CO3、 LiPF6等有广泛的用途。工业上以锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6,还含有硫酸钙、硫酸镁和铁的氧化物)为原料,制备Li2CO3的的工艺流程如下:
已知①LiAlSi2O6和H2SO4会生成SiO2
②
| Fe3+ | A13+ | Fe2+ | Mg2+ |
氢氧化物完全沉淀pH | 3.2 | 4.7 | 9.0 | 11.1 |
③某些物质的溶解度(S) 如下表
t/℃ | 20 | 40 | 60 | 80 |
S(Li2CO3)/g | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 |
S(Li2SO4)/g | 34.2 | 32.8 | 31.9 | 30.7 |
请回答下列问题:
(1)LiAlSi2O6改写成氧化物的形式是___________________。
己知表中40℃Li2CO3溶解度(饱和溶液的密度为ag/cm3),则Li2CO3的溶度积(Ksp) 为________,(用含有a的代数式表示)
(2)步骤Ⅱ在滤液a中加入的除杂剂依次为适量的H2O2溶液,石灰乳和Na2CO3溶液,发生氧化还原反应的离子 方程式为____________________。
(3)己知滤渣2 的主要成分有Mg(OH)2 。向滤液a中加入石灰乳的作用是(运用化学平衡原理简述)___________________。用热水洗涤Li2CO3固体目的是___________________。
Ⅱ.锂单质制备及其化合物的性质
(1)用碳酸锂和盐酸反应得到氯化锂溶液,写出如何从氯化锂溶液得到无水氯化锂固体的实验方法__________________。
(2) 已知2Li+H22LiH,LiH固体密度为0 8g/cm3,用锂吸收22.4L (标准状况) H2, 生成的LiH体积与 被吸收 的 H2 体积 比 为________________。
水合肼(N2H4·H2O)是一种强还原性的碱性液体,常用作火箭燃料。利用尿素法生产水合肼的原理为CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=N2H4·H2O+Na2CO3+NaCl。
实验1:制备NaClO溶液(己知:3NaClO2NaCl+NaClO3)。
(1)图甲装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的离子方程式为________________________。
(2)用NaOH固体配制溶质质量分数为30%的NaOH溶液时,所需玻璃仪器有_______________。
(3)图甲装置Ⅱ中用冰水浴控制温度的目的是________________________。
实验2:制取水合肼
(4)图乙中若分液漏斗滴液速度过快,部分N2H4·H2O会参与A 中反应并产生大量氮气,降低产品产率,该过程中反应生成氮气的化学方程式为__________________。充分反应后,蒸馏A中溶液即可得到水合肼的粗产品。
实验3:测定馏分中水合肼的含量
(5)称取馏分3.0g,加入适量NaHCO3固体(滴定过程中,调节溶液的pH 保持在6.5 左右),加水配成250mL溶液,移出25.00mL置于锥形瓶中,并滴加2~3 滴淀粉溶液。用0.15mol·L-1的碘的标准溶液滴定。(已知:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)
①滴定操作中若不加入适量NaHCO3固体,则测量结果会___________“偏大”“ 偏小”“ 无影响”)。
②下列能导致馏分中水合肼的含量测定结果偏高的是___________(填字母)。
a.锥形瓶清洗干净后未干燥
b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡
c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视
d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液
③实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL,馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为___________________。
室温下,用相同物质的量浓度的HCl溶液,分别滴定物质的量浓度均为0.1mol·L-1的三种碱溶液。滴定曲线如图所示,下列判断正确的是
A. 滴定前,三种碱液中水电离的c(H+)大小关系:DOH>BOH>AOH
B. 满定至P 点时,溶液中:c(Cl-)>c(B+)>c(BOH)>c(OH-)>c(H+)
C. pH=7时,c(A+)=c(B+)=c(D+)
D. 当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(AOH)+c(BOH)+c(DOH) =c(H+)-c(OH-)