( 14分 )苯酚是重要的化工原料,通过下列流程可合成阿司匹林、香料和一些高分子化合物。已知:
( 1 ) 写出C的结构简式 ___________________ 。
( 2 ) 写出反应②的化学方程式 __________________________ 。
( 3 ) 写出G的结构简式 _________________ 。
( 4 ) 写出反应⑧的化学方程式 ___________________________________ 。
( 5 ) 写出反应类型: ④ ______________ , ⑦ _____________________ 。
( 6 ) 下列可检验阿司匹林样品中混有水杨酸的试剂是 __________________________ 。
a. 三氯化铁溶液 b. 碳酸氢钠溶液 c. 石蕊试液
将4.42 g复盐CuSO4·x(NH4)2SO4·y H2O加到过量NaOH溶液中,加热,生成的气体用100 mL 1 mol·L-1H2SO4吸收,多余的H2SO4用80 mL 2 mol·L-1NaOH恰好完全中和,另取等质量的复盐溶于水后与足量BaCl2溶液反应,生成6.99 g沉淀,求x、y的值。
实验测得某烃中碳元素的质量分数为91.3%,相对分子质量为92,则该烃的分子式为______________。若该烃为芳香烃,在其分子的“C—C”键或“H—C”键中插入基团“”可形成六种含苯环的酯,请写出其中四种酯的结构简式:
_______________________________________、_______________________________________、
_______________________________________、_______________________________________。
几何学是解决物质结构问题的基础。C60(每个碳原子与周围3个碳原子相连,如下图)是一系列碳原子簇合物(即富勒烯)的一个典型代表,它的应用十分广泛,涉及光学、信息学、药物学、催化、储氢、超导等。就其结构而言也很特殊。18世纪俄罗斯数学家莱昂哈德·欧拉通过理论论证,明确指出任何一个这样的多面体都必须恰好具有12个五边形方能闭合成多面体。试回答:
(1)由12个五边形构成的最小碳笼的化学式为__________________________________,计算过程为_________________________。
(2)除碳原子能形成笼形球状分子外,实验中还发现了以金属原子部分取代碳原子的“金属——碳原子”团簇分子,即金属碳烯,若金属碳烯的价电子总数与碳原子团簇分子的价电子总数相等,你认为能代替碳原子的金属有____________________________________(填在周期表中的位置)。
(3)在最小的金属碳烯原子簇化合物中,金属与碳原子个数比为2∶3,这种最小金属碳烯团簇分子的化学式为_____________________________(用M代金属)。
(4)计算机技术的发展带动了理论化学的发展。最近,美国研究人员通过理论计算证明,可以用24个X原子和24个Y原子代替48个碳原子形成C12X24Y24新的团簇分子。若已知这种全非金属团簇分子与C60价电子总数相等,且X、Y、C元素位于同一周期,X的原子半径小于Y的原子半径,则在12个五边形中,每个五边形中有___________个X原子,有___________个Y原子,X是___________元素,Y是___________元素。
(5)目前,化学家已经找到十余种富勒烯家族成员,如C28、C32、C50、C60、C70……(富勒烯家族成员还在增加),它们的分子结构都是由正五边形和正六边形构成的封闭的凸多面体,则C80结构中五边形和六边形的个数分别是_________和_________。
(6)下列物质不属于富勒烯家族的有___________。
A.C18 | B.C44 | C.C72 | D.C83 |
(7)晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如下图所示)。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角上各有一个硼原子。请根据观察和计算确定:
①该基本结构单元内,所含硼原子的个数为__________;所含B—B键的数目是__________。
②若将晶体硼结构单元的每个顶角削去,余下部分就和C60晶体的结构相同。据此确定,C60是由__________个正六边形和__________个正五边形构成。
为了防治环境污染并对尾气进行综合利用,某硫酸厂用氨水吸收尾气中的SO2,再向吸收液中加入浓硫酸,以制取高浓度的SO2及(NH4)2SO4和NH4HSO4固体。为测定上述(NH4)2SO4和NH4HSO4固体混合物的组成,现称取样品四份,分别加入相同浓度的NaOH溶液各40.00 mL,加热至120 ℃左右,使氨气全部逸出〔(NH4)2SO4和NH4HSO4分解温度均高于200 ℃〕,测得有关实验数据如下(标准状况):
实验序号 |
样品的质量/g |
NaOH溶液的体积/mL |
氨气的体积/L |
Ⅰ |
7.4 |
40.00 |
1.68 |
Ⅱ |
14.8 |
40.00 |
3.36 |
Ⅲ |
22.2 |
40.00 |
1.12 |
Ⅳ |
37.0 |
40.00 |
0.00 |
(1)写出实验过程中有关的离子方程式。
(2)由表格数据直接推测标准状况下3.7 g样品进行同样实验时,生成氨气的体积为多少升?
(3)试计算该混合物中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量之比。
(4)欲计算该NaOH溶液的物质的量浓,度应选择第_________组数据,由此求得NaOH溶液的物质的量浓度为多少?
某空气污染监测仪是根据SO2和Br2的定量反应来测定空气中SO2含量的。参加反应的溴,来自一个装满酸性(H2SO4)KBr溶液的电解槽阳极上的氧化反应,电解槽的阳极室与阴极室是隔开的。当测量某地区空气中SO2含量时,空气(经过除尘)以1.5×10-4 m3·min-1的流速进入电解槽的阳极室,电流计显示每分钟通过电子是5.136×10-9 mol,此条件下能保持溴浓度恒定并恰好与SO2完全反应。设被测空气中不含其他能与溴反应的杂质。
(1)写出此监测过程中发生的主要反应的化学方程式。
(2)计算该地区空气中SO2的含量(g·m-3)(保留两位小数)。