瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分是)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色、刺激性气味的气体——氯气。某学生使用这一原理设计如图所示的实验装置,并且利用制得的氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应),据此回答下列问题:
(1)A仪器的名称是__________,所盛试剂是__________,B中发生反应的化学方程式是__________。
(2)漂白粉将在U形管中产生,其化学方程式是____________________。
(3)此实验结果所得产率太低,经分析并查阅资料发现,主要原因是在U形管中存在两个副反应:
①温度较高时氯气与消石灰反应生成,为避免此副反应的发生,可采取的措施是______________________________。
②试判断另一个副反应(写出此反应方程式):____________________。为避免此副反应发生,应采取的措施是______________________________。
(4)漂粉精同盐酸作用产生氯气:,该反应中每生成
,转移电子的物质的量为__________
,被氧化的
的物质的量为__________
。有效氯是漂粉精中有效
的含量大小的标志。已知:
有效氯=(漂粉精加盐酸所释放出的氯气的质量/漂粉精的质量)100%,该漂粉精的有效氯为65%,则该漂粉精中
的质量分数为__________(保留一位小数)。
现有A、B、C、D、E、F、G七种位于周期表前四周期元素,其原子序数依次增大,相关信息如下表所示:
元素 |
性质 |
A |
一种核素的原子核内不含中子 |
B |
原子核外电子有6种不同运动状态 |
C |
最高价氧化物的水化物与其氢化物可发生非氧化还原反应 |
D |
单质之一为淡蓝色气体,可阻挡对人体有害的紫外线 |
E |
在地壳中的含量位居第三 |
F |
周期表中位于短周期,基态原子M层成对电子数是未成对电子数的2倍 |
G |
该元素的一种氧化物M可用作油漆颜料,与E的单质反应可应用于焊接钢轨 |
根据以上信息,回答下列问题:
(1)画出元素C的基态原子核外电子排布图:____;D、E、F三种元素的第一电离能大小顺序为:____(用元素符号表示)。
(2)化合物BA2D2蒸气293 K时,理论测算密度为1.9 g·L-1,实际密度为2.5 g·L-1的原因是___。
(3)FD2中F原子的杂化类型为______;分子空间构型为______;FD2易溶于水的原因可能是:_____(填入序号)。
①FD2与水极性相同②FD2可以与水反应
(4)有人推测化合物CA5的存在,该化合物中含有化学键的可能类型为:______。
(5)D、E形成的一种化合物硬度仅次于金刚石,主要用作高级研磨材料、制作手表的轴承,该物质晶体类型是______晶体。另一含有E的硫酸盐是一种常用净水剂,其水溶液呈_______(选填:“酸性”、 “中性”、“碱性”),原因是: ______(用离子方程式解释)。
(6)化合物M可用于制备一种“绿色”环保高效净水剂K2FeO4(高铁酸钾)。补充完整并配平该制备反应的化学方程式:□____+□KNO3+□____=□K2FeO4+□KNO2+□H2O
工业制钛白粉产生的废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4,可利用酸解法生产补血剂乳酸亚铁。其生产流程如下:
已知:TiOSO4可溶于水,在水中电离为TiO2+和SO42-。请回答下列问题:
(1)写出TiOSO4水解生成钛酸H4TiO4的离子方程式。步骤①中加入足量铁屑的目的是。
(2)工业上由H4TiO4可制得钛白粉TiO2。TiO2直接电解还原法(剑桥法)生产钛 是一种较先进的方法,电解质为熔融的CaCl2,原理如图所示,阴极的电极反应为_______________。
(3)步骤②的离子方程式是,所得副产品主要 是__________(填化学式)。
(4)步骤④的结晶过程中必须控制一定的真空度,原因是。
(5)乳酸可由乙烯经下列步骤合成:
上述合成路线的总产率为60%,乳酸与碳酸亚铁反应转化为乳酸亚铁晶体的产率为90%,则生产468kg乳酸亚铁晶体(M=234g/mol)需要标准状况下的乙烯m3。
有机物G是制备液晶材料的中间体之一,其结构简式为: G的一种合成路线如下:
其中,A~F分别代表一种有机化合物,合成路线中的部分产物及反应条件已略去。
已知:X的核磁共振氢谱只有1种峰;RCH=CH2RCH2CH2OH;通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。请回答下列问题:
(1)A的结构简式是;C中官能团的名称是。
(2)B的名称是。第①~⑦步中属于取代反应的有(填步骤编号)。
(3)写出反应⑤的化学方程式:。
(4)第⑦步反应的化学方程式是。
(5)G经催化氧化得到Y(C11H12O4),写出同时满足下列条件的Y的所有同分异构体的结构简式。
a.苯环上的一氯代物有2种;b.水解生成二元羧酸和醇。
X、Y、Z、D、E、G六种短周期元素的原子序数依次递增。X、Y、D元素的基态原子中电子层数与未成对电子数均相等;D、E属于同族元素,G的单质和ED2化合物均具有漂白性;R元素的M层全满,N层只有1个电子。
请回答下列问题:(用对应的元素符号表示)
(1)R元素在元素周期表分区中属于______区元素,Y、Z、D三种元素中电负性由小到大的顺序是_________。
(2)X3D+的中心原子杂化轨道类型是__________,该离子的立体构型是。
(3)向RED4的水溶液中加入ZX3的水溶液至过量,有关反应的离子方程式是。
(4)向RG2的水溶液通入ED2,产生白色沉淀RG,该反应的离子方程式是。
聚碳酸酯无色透明,具有优异的抗冲击性,能用于制造宇航员的面罩、智能手机机身外壳等。双酚化合物是合成聚碳酸酯的单体之一,某种双酚化合物G的合成路线如下:
(1)G中所含的官能团除苯环外,还有________________。
(2)写出反应类型。反应 ① ___________;反应 ③ ____________。
(3)写出结构简式。A ______________;F ______________。
(4)写出反应 ④ 的化学方程式_______________________________________。
(5)C有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的同分异构体的结构简式_____________。
(I)属于α-氨基酸,且苯环上有三个互为间位的取代基
(II)与FeCl3溶液作用无显色现象
(III)1 mol该同分异构体与足量NaOH溶液反应时,最多能消耗3 mol NaOH
(6)最常见的聚碳酸酯是用双酚A()与光气(
)聚合得到,请写出该聚碳酸酯的结构简式______________________________。
已知: