工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究一]
(1)将已除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是 。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0ml浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用 (填序号)。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取336ml(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由于此推知气体Y中SO2的体积分数为 。
[探究二]
分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
(3)装置B中试剂的作用是 。
(4)为确认Q的存在,需在装置中添加M于 (填序号)。
a. A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(5)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是 。
某芳香族化合物A的分子中含有C、H、 O、N四种元素,相同状况下,其蒸气的密度氢气密度的68.5倍。现以苯为原料合成A,并最终制得F(一种染料中间体),转化关系如下:
请回答下列问题:
(1)写出A的分子式_______________;A的结构简式_____________________。
(2)N-A的反应类型是__________________。
(3)①上述转化中试剂I和试剂II分别是:试剂I_________,试剂II__________(选填字母)。
a.KMnO4(H+) b.Fe/盐酸 c.NaOH溶液
②若上述转化中物质A依次与试剂Ⅱ、试剂I、化合物E(浓硫酸/△)作用,能否得到F,为什么?______________________________________________________________。
(4)用核磁共振氢谱可以证明化合物E中含有________种处于不同化学环境的氢。
(5)写出同时符合下列要求的两种D的同分异构体的结构简式_________________。
①嘱于芳香族化合物,分子中有两个互为对位的取代基,其中—个取代基是硝基;
②分子中含有结构。
(6)有一种D的同分异构体W,在酸性条件下水解后,可得到一种能与溶液发生显色反应的产物,写出W在酸性条件下水解的化学方程式_________________________。
(7)F的水解反应如下:
化合物H在一定条件下经缩聚反应可制得高分子纤维,广泛用于通讯、导弹、宇航等领域。请写出该缩聚反应的化学方程式____________________________________________。
X、Y、Z、W、T是元素周期表中前四周期的五种元素。有关这五种元素的信息如下表:
元素代号 |
相关信息 |
X |
它的一种核素的原子核内没有中子 |
Y |
能组成很多种性质不同的单质,也是形成化合物种类最多的一种元素 |
Z |
基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn+1 |
W |
与钠元素能组成两种化合物,这些化合物与水反应均生成碱;大气平流层中W3被誉为地球生物“保护伞” |
T |
主要化合价有+1和+2价,其二价离子在水溶液中呈蓝色 |
请推出具体元素,用化学用语回答下列问题:
(1)写出W元素在周期表中的位置____________。写出T元素的基态电子排布式________________。
(2)在这五种元素中电负性最大的是________,Y Z W三种元素的第一电离能顺序为_______________。
(3)由X Z 两种元素可以形成一种ZX5的既含离子键又含共价键的化合物,其电子式为__________。
(4)TW在高温条件下是一种优良的氧化剂,它能将很多有机化合物完全氧化(相当于完全燃烧),写出高温条件下,TW与Y最简单的氢化物反应的化学方程式:_______________________________________。
(5)已知在25℃、101 kPa下:
XYZ(aq)+X2W(1) YZ- (aq)+X3W+(aq) ΔH="+45.6" KJ/mol
X3W+(aq)+WX(aq)=2X2W(1) ΔH="-57.3" KJ/mol
则在25℃、101 kPa的稀溶液中,XYZ与WX反应的热化学方程式(以离子方程式表示) :_________。
由美国通用原子能公司(GA)提出的碘硫循环被公认为是效率最高(预期转化率可达50%以上)、最有希望实现的热化学分解物质X的循环。其流程如下:
(1)物质X是_____________(填化学式);在此循环过程中,有一种物质,当作为反应物时只是还原剂,作为生成物时是还原产物,该化合物是__________。
(2)在实验室中进行蒸馏操作时,所需的玻璃仪器为蒸馏烧瓶、温度计、尾接管、锥形瓶、____________。
(3)氧缺位铁酸铜(CuFe2O4-x)可作上述流程中硫酸分解的催化剂。先在一定条件下,向Fe( NO3)3和Cu(NO3)2混合液中加入KOH,制得铁酸铜( CuFe2O4),此反应的化学方程式为:____________;然后在______(填一常见气体)保护下,高温煅烧2h得到CuFe2O3.86,试计算1 mol CuFe2O3.86中Fe2+的物质的量为____mol。
(4)硫酸分解随温度等变化规律的实验结果如图所示,表示没有使用催化剂的曲线是______(填图中数字)。
用邻二氯苯、邻位香兰醛为原料可制取盐酸黄连素,可由下列路线合成:
(1)邻位香兰醛的官能团有:醚键、______________________________。
(2)写出邻二氯苯转化为A的化学反应方程式 ____________________________。
(3)A→B化学反应类型是_____________________________ 。
(4)下列关于C的说法正确的是_____。
A.1molC最多能和3mol氢气反应 |
B.能与盐酸反应生成盐 |
C.分子式是C9H10NO2 |
D.易发生水解反应 |
(5)C的一种同分异构体是人体必需的氨基酸,试写出该氨基酸的结构简式___________。写出符合以下条件的D的同分异构体结构简式______________________________。
①能与Fe3+显色反应
②能发生银镜反应和水解反应
③苯环上一氯取代物只有1种
X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常见的元素,其相关信息见下表:
元素 |
相关信息 |
X |
X的基态原子核外的三个能级上电子数相等 |
Y |
Y与X同周期,Y基态原子p能级的成对电子数与未成对电子数相等 |
Z |
Z的单质是一种银白色活泼金属,在空气中燃烧后生成淡黄色的固体 |
W |
向含W2+的溶液中滴加强碱,其白色氢氧化物在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 |
(1)W位于周期表的第______周期_____族,其基态原子最外层有________个电子。
(2)X的最简单氯化物分子呈____________型结构, Z在空气中燃烧生成的淡黄色的固体中含有的化学键类型____________________。
(3)若将金属Z投入含WCl3的溶液中,发生反应的离子方程式为____________________。
(4)工业上冶炼W过程涉及以下两个热化学方程式:
3W2Y3(s)+XY(g) =2W3Y4(s)+XY2(g)△H=-15.73kJ/mol
W3Y4(s)+XY (g) =" 3WY" (s)+XY 2(g)△H= +640.4kJ/mol
则反应W2Y3 (s)+XY (g) =" 2" WY (s)+XY 2(g) 的△H= _________________。