在有机化学工业中常用的一种钠盐是NaBH4,即硼氢化钠。它具有很强的还原性,也是一种高贮氢密度材料,是最有可能作为氢燃料电池的即时供应氢源。但它不能与水和酸共存。
⑴将其投入水中可生成偏硼酸钠(NaBO2)和氢气,写出该反应的化学方程式 ,反应中的还原剂是 ,每摩NaBH4反应时电子转移数为 mol。
⑵若将NaBH4投入酸溶液中其反应速率与其放入水中相比,应快还是慢 ,理由是 。
⑶NaBH4还用于将含Au3+的碱性废液中回收黄金,其离子方程式为:
请写出配平的离子方程式 。
1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧作出特殊贡献的化学家。O3能吸收有害紫外线,保护人类赖以生存的空间。臭氧分子的结构如图,呈V型,两个O-O键的夹角为116.5º,三个原子以一个O原子为中心,与另外两个氧原子分别构成共价键;中间O原子提供2个电子,旁边两个O原子各提供一个电子,构成一个特殊的化学健―三个O原子均等地享有这4个电子。(如右图所示)。请回答:
(1)臭氧与氧气的关系是______________。
(2)选出下列分子与O3分子的结构最相似的是()
A.H2O | B.CO2 | C.SO2 | D.BeCl2 |
(3)分子中某原子没有跟其他原子共用的价电子对叫孤对电子,那么O3分子有 对孤对电子。
(4)O3具有强氧化性,它能氧化PbS为PbSO4,而O2不能,试配平:
_____PbS + _____O3 ——_____PbSO4 + _____O2;
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.2010年上海世博会场馆,大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管(LED)。目前市售LED品片,材质基本以GaAs(砷化镓)、AlGaInP(磷化铝镓铟)、lnGaN(氮化铟镓)为主。砷化镓的品胞结构如右图。试回答:
(1)镓的基态原子的电子排布式是。
(2)砷化镓品胞中所包含的砷原子(白色球)个数为,与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为。
(3)下列说法正确的是(填字母)。
A.砷化镓品胞结构与NaCl相同
B.第一电离能:As>Ga
C.电负性:As>Ga
D.砷化镓晶体中含有配位键
E.GaP与GaAs互为等电子体
(4)N、P、As处于同一主族,其氢化物沸点由高到低的顺序是。
(5)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃时制得。(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为。
B.乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应:
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
已知:①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH;
②部分有机物的沸点:
试剂 |
乙醚 |
乙醇 |
乙酸 |
乙酸乙酯 |
沸点(℃) |
34.5 |
78.5 |
117.9 |
77 |
请回答下列问题:
(1)浓硫酸的作用是,球形干燥管的作用是。
(2)用如图所示装置来制备少量的乙酸乙酯,产率往往偏低,其原因可能为、
等。
(3)实验所得到的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,除去;再进行蒸馏,收集77℃左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯。
(4)目前对该反应的催化剂进行了新的探索,初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂,且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合)。
同一反应时间 |
同一反应应温度 |
||||
反应温度/![]() |
转化率(%) |
选择性(%)* |
反应时间/h |
转化率(%) |
选择性(%)* |
40 |
77.8 |
100 |
2 |
80.2 |
100 |
60 |
92.3 |
100 |
3 |
87.8 |
100 |
80 |
92.6 |
100 |
4 |
92.3 |
100 |
120 |
94.5 |
98.7 |
6 |
93.0 |
100 |
*选择性100%表示反应生成的产物全部是乙酸乙酯和水 |
①根据表中数据,下列(填字母)为该反应的最佳条件。
a.120℃,4h b.80℃,2h c.60℃,4h d.40℃,3h
②当反应温度达到120℃时,反应选抒性降低的原因可能为。
巨豆三烯酮(F)是一种重要的香料,其合成路线如下:
(1)化合物C含有的官能团的名称为。
(2)化合物F的结构简式是。
(3)在上述转化过程中,步骤②的目的是,写出步骤②的化学方程式。
(4)写出符合下列条件的D的一种同分异构体的结构简式。
a.属于芳香族化合物;
b.核磁共振氢谱显示,分子中有4种化学环境不同的氢原子;
c.1mol该物质最多可消耗2molNaOH
d.能发生银镜反应。
(5)兔耳草醛()也是一种重要的香料,主要用于食品、化妆品等工业中。请设计合理方案,以对异丙基苯甲醛(
)和丙醛为原料合成兔耳草醛(用合成路线流程图表示,并注明反应条件)。
提示:①2CH3CHOCH3CH(OH)CH2CHO
CH3CH=CHCHO
②合成过程中无机试剂任选;
③合成路线流程图示例如下:
。
硫酸铜是一种重要的化工原料,工业上常用硫酸为原料来制备硫酸铜。
(1)工业上生产硫酸过程中,焙烧硫铁矿时产生的废渣是一种二次资源。
①为了从废渣中磁选获得品位合格的铁精矿,高温下利用CO使弱磁性Fe2O3转化为强磁性Fe3O4。写出该反应的化学方程式;实验发现:CO太多或太少都会导致磁铁矿产率降低,原因是。
②氯化焙烧工艺是将废渣用氯化钙水溶液调和、成球、高温焙烧,废渣中SiO2与CaCl2等在高温下反应放出HCl,HCl与金属氧化物等反应生成氯化物。反应生成的各金属氯化物以气态形式逸出,进而回收有色金属和回返氯化钙溶液。写出氯化焙烧工艺中生成HCl的化学方程式。
(2)测定硫酸铜品体中结品水含量的实验步骤为:
步骤1:准确称量一个洁净、干燥的坩埚;
步骤2:将一定量的硫酸铜晶体试样研细后,放入坩埚中称重
步骤3:将盛有试样的坩埚加热,待晶体变成白色粉末时,停止加热;
步骤4:将步骤3中的坩埚放入干燥器,冷却至室温后,称重:
步骤5:;
步骤6:根据实验数据计算硫酸铜晶体试样中结晶水的质量分数。
请完成实验步骤5。
(3)已知硫酸铜品体受热可以逐步失去结品水,温度升高还町以分解生成铜的氧化物。观取25.0g CuSO4·5H2O品体均匀受热,缓慢升温至1200℃并恒温1小时,实验测得固体残留率(剩余固体的质量/原始固体质量)与温度的关系如下图所示:
在110℃时所得固体的成分为;在1200℃并恒温1小时,反应所得气态产物除去水后,物质的量为。(填字母)
A.0 mol | B.0.1mol | C.0.125mol | D.大于0.125mol |
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g); △H=+180.5 kJ·mol-1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);△H="-905" kJ·mol-1
2H2(g)十O2(g)=2HO(g):△H=--483.6 kJ·mol-1
则N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△H=。
(2)在一定条件下,将2mol N2与5mol H2混合于一个10 L的密闭容器中,反应情况如图1所示:
①求5min内的平均反应速率v(NH3);
②达到平衡时NH3的体积分数为。
(3)近年来科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外
表面上的金属钯多品薄膜做电极,实现了高转化率的电解法合成氨(装置如图2)。钯电极A
上发生的电极反应式是。