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合成有机化合物J的流程如下所示。

回答下列问题:

(1)B的名称为______

(2)CD的反应类型为______,HI的反应类型为______

(3)同时满足下列条件D的同分异构体数目为______

①能发生银镜反应;②分子结构中含有—NH2;③苯环上有两个取代基,且苯环上的一氯代物有2种。若满足①②条件,且苯环上的一氯代物只有1种,则其中一种物质的结构简式为______

(4)G的分子式为C13H15O3N,由F生成G的化学方程式为______

(5)已知:苯胺()易被氧化,请以乙苯和(CH3CO)2O为原料制备,参照上述合成过程,写出相应的合成路线流程图(无机试剂任选)_________

 

钴的化合物在磁性材料生产、电池制造、催化剂制备等方面应用十分广泛。

(1)二价钴离子的核外电子排布式为______。基态Co原子核外3d能级上有______个未成对电子。Co与Ca属同周期,且核外最外层电子构型相同,但金属钴熔沸点都比钙高,原因是______

(2)0.1mol[Co(NO2)6]3-中所含的σ键数目是______,K3[Co(NO2)6]中K、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是______

(3)化合物四氨基钴酞菁分子的结构式如图。四氨基钴酞菁中N原子的杂化轨道类型为______

(4)[Co(NH3)6]Cl3晶体可由CoCl2溶于氨水并通入空气制得,该配合物中配体分子的立体构型是______

(5)一种钴的化合物可用作石油脱硫的催化剂,其晶胞结构如图所示,则晶体中与每个O2-紧邻的O2-______个,该钴的化合物的化学式是______

 

碳是自然界中形成化合物种类最多的元素,COCO2是碳的最常见氧化物。

(1)研究和解决二氧化碳捕集和转化问题是当前科学研究的前沿领域。在太阳能的作用下,缺铁氧化物[Fe0.9O]能分解CO2,其过程如图1所示。过程的化学方程式是______。在过程中每产生0.1molO2,转移电子______mol。

(2)在催化剂作用下,将二氧化碳和氢气混合反应生成甲烷,是目前科学家们正在探索的处理空气中的二氧化碳的方法之一。

已知

共价键

C=O

H—H

C—H

O—H

键能/(kJ?mol-1)

745

436

413

463

 

CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H=______kJ?mol-1

1L固定容积的密闭容器中加入4.0 mol H2(g)、1.0mol CO2,控制条件(催化剂:铑镁合金、高温T1)使之反应,若测得容器内气体的压强随着时间的变化如图2所示。则4 min时容器内气体的密度为______;温度T1 下,该反应的化学平衡常为______。若采用2 L固定容积的密闭容器,投料量、催化剂和反应温度均保持不变,则反应重新达到平衡时对应体系内的压强的点是______(填字母)。

(3)工业合成原料气CO会与设备、管道及催化剂表面的金属铁、镍反应,生成羰基化合物。四羰基镍是热分解法制备高纯镍的原料,也是有机合成中供给一氧化碳的原料,还可做催化剂。Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)? △H<0??? Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)。如图3所示,在石英真空管的温度为T1一端,放入少量粗镍和CO(g),一段时间后,在温度为T2的一端可得到纯净的镍。则温度T1______T2(填“>”“<”“=”),上述反应体系中循环使用的物质为______(填化学式)。

 

锗是一种重要的半导体材料。工业上用精硫锗矿(主要成分为GeS2,杂质不反应)制取Ge,其工艺流程如图所示:

回答下列问题:

(1)开始将精硫锗矿粉碎的目的是______

(2)高温焙烧精硫锗矿的化学方程式为______

(3)热还原真空挥发炉内反应的化学方程式为______

(4)在沉锗过程中,当温度为90℃,pH为14时,加料量(CaCl2/Ge质量比)对沉锗的影响如表所示,选择最佳加料量为______(填“10-15”“15-20”或“20-25”),理由是______

编号

加料量(CaCl2/Ge)

母液体积

(mL)

过滤后液含锗(mg/L)

过滤后液

pH

锗沉淀率(%)

1

10

500

??? 76

8

93.67

2

15

500

20

8

98.15

3

20

500

2

11

99.78

4

25

500

1.5

12

99.85

 

(5)某温度时,沉锗得到的CaGeO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是______

a.n点与p点对应的Ksp相等

b.通过蒸发可以使溶液由q点变到p点

c.q点无CaGeO3沉淀生成

d.加入Na2GeO3可以使溶液由n点变到m点

(6)CaGeO3与强酸反应可得到H2GeO3。0.l mol?L-1的NaHGeO3溶液pH_____(填“>”“=”或“<”)7,判断理由是______(通过计算比较)。(25℃时,H2GeO3Ka1=1.7×10-9Ka2=1.9×10-13。)

 

氯化苄(C6H5CH2Cl)为无色液体,是一种重要的有机化工原料。现在实验室模拟工业上用甲苯与干燥氯气在光照条件下加热反应合成氯化苄、分离出氯化苄并检验样品的纯度,其装置(夹持装置略去)如图所示:

回答下列问题:

(1)仪器E的名称是______;其作用是______;其进水口为______(填“a”或“b”)。

(2)装置B中的溶液为______;装置F的作用是______

(3)用恒压滴液漏斗代替分液漏斗的优点是______

(4)装置A中反应的离子方程式为______

(5)反应结束后,关闭K1和K2,打开K3,加热三颈烧瓶,分馏出氯化苄,应选择温度范围为______℃。

物质

溶解性

熔点(℃)

沸点(℃)

甲苯

极微溶于水,能与乙醇乙醚等混溶

-94.9

110

氯化苄

微溶于水,易溶于苯、甲苯等有机溶剂

-39

178.8

二氯化苄

不溶于水,溶于乙醇乙醚

-16

205

三氯化苄

不溶于,溶于乙醇乙醚

-7

220

 

(6)检测氯化苄样品的纯度:

①称取13.00g样品于烧杯中,加入50.00mL 4 mol?L-1 NaOH水溶液,水浴加热1小时,冷却后加入35.00mL 40% HNO3,再将全部溶液转移到容量瓶中配成100mL溶液。取20.00mL溶液于试管中,加入足量的AgNO3溶液,充分振荡,过滤、洗涤、干燥,称量固体质量为2.87g,则该样品的纯度为______%(结果保留小数点后1位)。

②实际测量结果可能偏高,原因是______

 

砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素。常温下,H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与加NaOH溶液调节pH的关系如图所示(已知:pKa=-lgKa),下列说法错误的是

A. Na2HAsO4溶液显碱性

B. H3AsO4溶液pKa2为2.2

C. m点对应溶液中由水电离出的c(OH)为10-2.5mol·L-1

D. n点对应溶液中离子浓度关系为:c(Na+)>c(HAsO42-)=c(H2AsO4)>c(H+)=c(OH)

 

短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。A是元素Y的单质。常温下,甲的浓溶液和A发生钝化。丙、丁、戊是由这些元素组成的二元化合物,且丙是无色气体。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是

A. 丁和戊中所含元素种类相同

B. 简单离子半径大小:X<Y

C. 气态氢化物的还原性:X>Z

D. Y的简单离子与Z的简单离子在水溶液中可大量共存

 

近几年,具有超常性能的铝离子电池成为研究热点,其可在一分钟内完成充放电。铝与石墨为电极,内部用AlCl4和有机阳离子构成电解质溶液,其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是

A. 放电时,有机阳离子向石墨电极方向移动

B. 放电时,正极的电极反应式为:Cn[AlCl4]+e=Cn+AlCl4

C. 充电时,每生成1mol铝,同时消耗4molAl2Cl7

D. 充电时铝电极接电源负极,该极有Cn[AlCl4]生成

 

连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,易被氧气氧化。利用如图装置,在锥形瓶中加入HCOONa、NaOH、CH3OH和水形成的混合液,通入SO2时发生反应生成保险粉和一种常见气体,下列说法错误的是

A. 制备保险粉的离子方程式为HCOO+OH+2SO2===S2O42-+CO2↑+H2O

B. NaOH溶液的主要作用是吸收逸出的CO2

C. 多孔玻璃球泡的作用是增大气体与溶液的接触面积,使SO2能被充分吸收

D. 为避免产生的Na2S2O4被O2氧化,使硫酸与亚硫酸钠先反应,产生的SO2排出装置中残留的O2

 

三氯异氰尿酸是一种极强的氧化剂和氯化剂,利用氰尿酸(图1)与次氯酸在一定pH下反应可制备三氯异氰尿酸(图2),若原料完全反应生成三氯异氰尿酸,下列说法正确的是

A. 氰尿酸的分子式为C6N3O3H3

B. HClO的电子式为

C. 该转化过程有机物发生还原反应

D. 氰尿酸和次氯酸反应的物质的量之比为2 : 3

 

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