有机物A是重要的合成原料,在医药、染料、香料等行业有着广泛的应用。由A可以制得麻黄碱和其他很多物质。现有如下转化关系图(略去了由A→C,G→麻黄碱的部分反应物和条件):
请回答下列问题:
(1)下列关于麻黄碱的说法正确的是 (填字母)。
a.麻黄碱的分子式为C10H15NO b.麻黄碱能与NaOH溶液反应
c.麻黄碱能发生加成和取代反应 d.麻黄碱属于芳香烃
(2)已知有机物A的相对分子质量为106,A中含碳、氢、氧的质量分数之比为42∶3∶8,
则A的含氧官能团名称是 ;检验该官能团的常用试剂是 。
(3)反应①~⑤中属于取代反应的是 (填序号)。
(4)写出D→B的化学方程式 。
(5)F可作多种香精的定香剂,请写出B和C反应生成F的化学方程式 。
(6)写出符合下列条件的同分异构体的结构简式 。
①与中间产物G互为同分异构体
②既能发生消去反应,又能发生酯化反应
③苯环上的一氯取代物只有两种,分子结构中没有甲基
(7)已知:
|
溶解性 |
沸点 |
A |
微溶于水 |
179.0℃ |
E |
不溶于水 |
110.8℃ |
A可以由E制取,制取工艺中得到的是A、E混合物,分离该混合物的方法是 。
Q、R、T、X、Y、Z是六种原子序数依次增大的前四周期常见元素,其相关信息如下表:
元素 |
相关信息 |
Q |
Q的单质是实验室常用的惰性电极材料 |
R |
R原子基态时2p原子轨道上有3个未成对电子 |
T |
负二价的元素T的氢化物在通常状况下是一种液体,且其中T的质量分数为88.9% |
X |
X是第三周期电负性最大的元素 |
Y |
元素Y位于周期表的第10列 |
Z |
Z存在质量数为65,中子数为36的核素 |
(1)Z元素的原子基态时的电子排布式是________。
(2)下列叙述正确的是________(填字母序号)。
a.Q的气态氢化物比R的气态氢化物稳定
b.Q的含氧酸一定比R的含氧酸酸性强
c.R的气态氢化物的熔点在同族元素的氢化物中最低
d.R的第一电离能、电负性都比Q的大
(3)Q和T可形成两种常见化合物,分别表示为QT和QT2。QT分子中σ键和π键的个数比为________;QT2分子中,Q原子采取________杂化。
(4)笑气(R2T)是一种麻醉剂,有关理论认为R2T与QT2分子具有相似的结构。故R2T的空间构型是________,其为________(填“极性”或“非极性”)分子。
(5)含有Q、Y和镁三种元素的某种晶体具有超导性,其结构如图所示。则该晶体的化学式为________;晶体中每个镁原子周围距离相等且最近的Y原子有______个。
工业上常产生大量的废气、废水、废渣、废热,如果处理不好,随意排放,会造成污染,而如果科学回收,可变废为宝。
(1)工业制硫酸的尾气中含有的少量SO2,可先用氨水吸收,再用稀硫酸处理。
①该反应的化学方程式为_________;
②这样处理的优点是____________________。
(2)硫酸厂产生的大量烧渣(硫铁矿煅烧后的灰渣)的用途是________(写一种即可);写出电解精炼铜阳极泥的一种用途________。
(3)一座大型硫酸厂同时又是一座能源工厂,硫酸厂生产过程中的余热若能充分回收利用,不仅不需要外界供应能源,而且还可以向外界输出大量的热能。硫酸厂产生余热的主要设备名称是________。
(4)干熄焦技术是将炼焦炉推出的约1 000℃的赤热焦炭,在熄焦室中被其逆流的冷惰性气体(主要成分是氮气,温度在170~190℃)熄灭,被加热到700~800℃的惰性气体经除尘后进入余热锅炉,产生的过热蒸气送往汽轮发电机发电。干熄1 t焦炭可产生500 kg过热蒸气,可折合成46 kg标准煤。举出两例采用逆流原理的化工设备或化学仪器________、________。
二氧化锰可用作干电池去极剂,合成工业的催化剂和氧化剂,玻璃工业和搪瓷工业的着色剂、消色剂、脱铁剂等。
(1)二氧化锰在酸性介质中是一种强氧化剂,请用化学方程式证明:______________________。
(2)锌—锰碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。电池的总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。
①电池工作时,MnO2发生________反应。
②电池的正极反应式为________。
(3)工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下:
已知:软锰矿的主要成分为MnO2,还含Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物,部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
Cu(OH)2 |
pH |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
10.4 |
6.7 |
沉淀物 |
Zn(OH)2 |
CuS |
ZnS |
MnS |
FeS |
pH |
8.0 |
-0.42 |
2.5 |
7 |
7 |
回答下列问题:
①硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式为________________________。
②试剂X为________。
③滤渣A的主要成分为________。
④加入MnS的目的主要是除去溶液中的________。
汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户,汽车尾气的污染问题也成为当今社会急需解决的问题。为使汽车尾气达标排放,催化剂及载体的选择和改良是关键。目前我国研制的稀土催化剂催化转化汽车尾气示意图如图甲:
甲 乙
(1)下列有关说法正确的是________。
A.C3H8中碳原子都采用的是sp3杂化 |
B.O2、CO2、N2都是非极性分子 |
C.每个N2中,含有2个π键 |
D.CO的一种等电子体为NO+,它的电子式为[:N⋮⋮O:]+ |
(2)CO与Ni可生成羰基镍[Ni(CO)4],已知其中镍为0价,镍原子在基态时,核外电子排布式为_____________________;[Ni(CO)4]的配体是________,配位原子是________。
(3)Zr原子序数为40,价电子排布式为4d25s2,它在周期表中的位置是________。
(4)为了节省贵重金属并降低成本,也常用钙钛矿型复合氧化物催化剂。一种复合氧化物晶体结构如图乙,则与每个Sr2+紧邻的O2-有________个。
某工业废水中含有CN-和Cr2O72-等离子,需经污水处理达标后才能排放,污水处理厂拟用下列流程进行处理:
回答下列问题:
(1)上述处理废水流程中主要采用的方法是_____________。
(2)流程②中,反应后无气体放出,该反应的离子方程式为_______。
(3)含Cr3+废水需进一步处理,请你设计一个处理方案:_______。
(4)反应③中,每消耗0.4 mol Cr2O72-转移2.4 mol e-,该反应离子方程式为________。