(10分)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷。硅烷的组成、结构与相应的烷烃相似。
(1)写出硅烷分子式通式_______________。
(2)写出乙硅烷在空气中自燃的化学方程式_______________。
(3)甲硅烷的密度_______________ (填“大于”“小于”或“等于”)甲烷。
(4)甲硅烷的热稳定性_______________ (填“大于”“小于”或“等于”)甲烷。
(5)甲硅烷_______________ (填“是”或“不是”)极性分子。
下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
(1)方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中 的化学反应为:
能提高燃煤烟气中
去除率的措施有(填字母)。
A.增大氨水浓度 B.升高反应温度
C.使燃煤烟气与氨水充分接触 D. 通入空气使
转化为
采用方法Ⅰ脱硫,并不需要预先除去燃煤烟气中大量的
,原因是(用离子方程式表示)。
(2)方法Ⅱ重要发生了下列反应:
与 反应生成 的热化学方程式为。
(3)方法Ⅲ中用惰性电极电解
溶液的装置如上图所示。阳极区放出气体的成分为。(填化学式)
正极材料为
的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。
(1)橄榄石型
是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过
、
与
溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。
①共沉淀反应投料时,不将
和
溶液直接混合的原因是。
②共沉淀反应的化学方程式为。
③高温成型前,常向
中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的
的导电性能外,还能。
(2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有
及少量
等)可通过下列实验方法回收钴、锂。
① 在上述溶解过程中,
被氧化成
,
在溶解过程中反应的化学方程式为。
②
在空气中加热时,固体残留率随温度的变化,如下图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水,则1000℃时,剩余固体的成分为(填化学式);在350~400℃范围内,剩余固体的成分为。(填化学式)。
钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有 、 、 、 等]。某主要生产 、 、 的化工厂利用钡泥制取 ,其部分工艺流程如下:
(1)酸溶后溶液的
=1,
与
的反应化学方程式为。
(2)酸溶时通常控制反应温度不超过70℃,且不使用浓硝酸,原因是。
(3)该厂结合本厂实际,选用的
为(填化学式);中和
使溶液中(填离子符号)的浓度减少(中和
引起的溶液体积变化可忽略)。
(4)上述流程中洗涤的目的是。
(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用与水反应生成乙炔。
(1) 中
与
互为等电子体,
的电子式可表示为;1mol
中含有的
键数目为。
(2)将乙炔通入溶液生成
红棕色沉淀。
基态核外电子排布式为。
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是;分子中处于同一直线上的原子数目最多为。
(4) 晶体的晶胞结构与
晶体相似(如图所示),但
晶体中含有的中哑铃形
的存在,使晶胞沿一个方向拉长。
晶体中1个
周围距离最近的
数目为。
B.对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备。
一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),在溶液中,加入乙酸酐(有脱水作用),45℃反应1h 。反应结束后,过滤,滤液分别用5% NaHCO3,溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯。
(l)上述实验中过滤的目的是。
(2) 滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于层(填“上”或'下”);放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有。
(3) 下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
催化剂 |
n(催化剂) |
硝化产物中各种异构体质量分数(%) |
总产率(%) |
||
n(甲苯) |
对硝基甲苯 |
邻硝基甲苯 |
间硝基甲苯 |
||
浓H2SO4 |
1.0 |
35.6 |
60.2 |
4.2 |
98.0 |
1.2 |
36.5 |
59.5 |
4.0 |
99.8 |
|
NaHSO4 |
0.15 |
44.6 |
55.1 |
0.3 |
98.9 |
0.25 |
46.3 |
52.8 |
0.9 |
99.9 |
|
0.32 |
47.9 |
51.8 |
0.3 |
99.9 |
|
0.36 |
45.2 |
54.2 |
0.6 |
99.9 |
①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为。
②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点是。
③与浓硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的优点有_、。
(14分)阿立哌唑(A)是一种新的抗精神分裂症药物,可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到。
(1)E的结构简式为。
(2)由C、D生成化合物F的反应类型是。
(3)合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G,G的结构简式为。
(4)H属于氨基酸,与B的水解产物互为同分异构体。H能与
溶液发生显色反应,且苯环上的一氯代物只有2种。写出两种满足上述条件的H的结构简式:。
(5)已知:
,写出由C制备化合物
的合成路
线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下: