有机物X、Y、Z都是芳香族化合物,X与Z互为同分异构体,Y的分子式为C9H8O,试完成下列问题。
(1)X是一种重要的医药中间体,结构简式为,X可能发生的反应有____________________。
a.取代反应 b.消去反应 c.氧化反应 d.水解反应
(2)有机物Y有如下转化关系:
其中Y不能跟金属钠反应;A能跟NaHCO3溶液反应,能使溴的四氯化碳溶液褪色,且苯环上只有一个取代基。
Y的结构简式为______________或______________。
(3)Z可由A经一步反应制得。
①Z的结构简式为______________或______________。
②Z有多种同分异构体,其中属于饱和脂肪酸的酯类,且苯环上只有一个侧链的同分异构体有______________、______________、______________、______________。
(14分)(1)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题:
①NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点FeONiO (填“<”或“>”);
②铁有δ、γ、α三种同素异形体,各晶胞如下图,则δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为。
(2)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为;该晶体中,原子之间的强相互作用是;
(3)2007年诺贝尔物理学奖为法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔共同获得,以表彰他们在巨磁电阻效应(CMR效应)研究方面的成就。某钙钛型复合氧化物如图所示,以A原子为晶胞的顶点,A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,当B位是V、Cr、Mn、Fe等时,这种化合物具有CMR效应。
①用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式:。
②已知La为+3价,当被钙等二价元素A替代时,可形成复合钙钛矿化合物La1-xAxMnO3(x<0.1),此时一部分锰转变为+4价。导致材料在某一温度附近有反铁磁—铁磁、铁磁—顺磁及金属—半导体的转变,则La1-xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为:。
③下列有关说法正确的是。
A.镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区
B.氧的第一电离能比氮的第一电离能大
C.锰的电负性为1.59,Cr的电负性为1.66,说明锰的金属性比铬强
D.铬的堆积方式与钾相同,则其堆积方式如图所示
钠及其化合物具有广泛的用途。
(1)工业上制备金属钠的常用方法是(用离子方程式表示)。
(2)用Na2CO3熔融盐作电解质,CO、O2、CO2为原料可组成新型电池。该电池的结构如图所示:
正极的电极反应式为,电池工作时物质A可循环使用,A物质的化学式为。
(3)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表:
溶质 |
CH3COONa |
Na2CO3 |
NaClO |
NaCN |
pH |
8.8 |
11.6 |
10.3 |
11.1 |
上述盐溶液的阴离子中,结合H+能力最强的是,根据表中数据,浓度均为0.01 mol·L-1下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是(填序号)。
a.HCN b.HClO c.CH3COOH d.H2CO3
(4)实验室中常用NaOH来进行尾气处理、洗气和提纯。
①常温下,当300 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液吸收4.48 L(折算成标准状况)SO2时,所得溶液pH>7,则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为。
②已知几种离子开始沉淀时的pH如下表:
离子 |
Fe2+ |
Cu2+ |
Mg2+ |
pH |
7.6 |
5.2 |
10.4 |
当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加某浓度的NaOH溶液时,(填离子符号)先沉淀,Ksp[Fe(OH)2]Ksp[Mg(OH)2](填“>”、“=”或“<”)。
捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:
反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq) ΔH1
反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq) ΔH2
反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq) ΔH3
请回答下列问题:
(1)ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是:ΔH3=。
(2) 反应Ⅲ的化学平衡常数表达式为 。
(3)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度,得到趋势图(见图1)。则:
①ΔH30(填“>”、“=”或“<”)。
②在T1~T2及T4~T5两个温度区间,容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是
。
③反应Ⅲ在温度为T1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时,将该反应体系温度迅速上升到T2,并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。
图1图2
(4)利用反应Ⅲ捕获CO2,在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下,提高CO2吸收量的措施有
。
(5)下列物质中也可以作为CO2捕获剂的是。
A.NH4Cl | B.Na2CO3 | C.HOCH2CH2OH | D.HOCH2CH2NH2 |
(10分)在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时,人们发现外围电子排布相似的元素集中在一起。据此,人们将元素周期表重新分为五个区。在1-36号元素中
(1)在s区中,族序数最大的元素,其原子的价电子的电子云形状为。
(2)在d区中,人类使用最早,应用最广泛的元素的常见离子的电子排布式为, 。
(3)在ds区中,原子序数最大的元素,原子的价电子排布式为。
(4)在p区中,第2周期、ⅤA族元素原子价电子的轨道表示式为。
(10分)化学在生活中有很多的应用,如臭氧可用于空气净化、饮用水消毒、工业废物处理和作为漂白剂等,氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,具有较高的硬度且耐高温。
(1)臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。已知:反应生成3 mol Ag2O(s)时放出的热量为
反应生成4 mol Ag(s)时吸收的热量为62.2 kJ,试根据题给数据判断O3转化为O2是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)氮化硅()可由石英与焦炭在高温的氯气流中通过如下反应制得:
在VL的密闭容器中进行反应,实验数据如下表:
①实验l和实验2表明,________对反应速率有影响,对同一规律研究的实验还有一组是________(填实验序号)。本实验还研究了_______对反应速率的影响。。
②实验5中,t1________(填“>”、“<”或“=”)120,平衡时,二氧化硅的转化率为____________________。