通常用小苏打的悬浊液除去CO2中的HCl,该反应的离子方程式为 ,不能用NaOH溶液的原因是_____________,也不能用NaCO3的原因是_____________________(用离子方程式表示原因)。
[化学—选修5:有机化学基础](15分)
(15)蓓萨罗丁()是一种治疗顽固性皮肤T-细胞淋巴瘤的药物,有研究者设计其合成路线如下(部分反应试剂和条件已略):
已知:Ⅰ. Ⅱ.
试回答下列问题:②③⑥
(1)蓓萨罗丁的分子式是; F分子中官能团的名称为、。
(2)原料A的核磁共振氢谱的峰面积之比为;原料B发生反应④所需的条件为。
(3)反应①~⑥中属于的取代反应类型的有(填序号)。
(4)E物质具有的性质是__________________。
a. 属于芳香烃
b.与Br2在不同条件下既能发生加成反应,也能发生取代反应
c.与酸性高锰酸钾反应,化学键只一处断裂
(5)反应②的化学方程式分别为__________________________。
(6)对苯二甲酸有多种同分异构体,写出符合下列条件的同分异构体的结构简式。
①苯环上有三个取代基,且均匀分布;②能与浓溴水发生沉淀反应;③能发生银镜反应。
【物质结构与性质】
碳元素可以组成不同的单质和化合物。
(1)碳原子的电子排布图为_______________
(2)由C和同周期的元素组成的分子如图a,推测分子式是____________,键角为_______。图a
(3)CO2分子的结构式为__________,与它等电子体的分子有___________;
(4)第ⅡA金属碳酸盐分解温度如下:
BeCO3 |
MgCO3 |
CaCO3 |
SrCO3 |
BaCO3 |
|
分解温度 |
100℃ |
540℃ |
960℃ |
1289℃ |
1360℃ |
碳酸盐中CO碳原子是________杂化,其空间构型为________________。
解释上列碳酸盐分解温度越来越高的原因是_________________________。
(5)锂电池负极材料晶体为Li+嵌入两层石墨层中导致石墨堆积方式发生改变,上下层一样,形成如图2 晶胞结构,化学式为____________________。Li+投影在石墨层图,试在图中标出与该离子邻近的其它六个Li+的投影位置。
在晶胞中,给出的平行六面体的棱长单位为nm,相对原子质量Li:7、C:12。
则锂电池负极材料的密度为_____________g·cm-3(用含a、b代数式表示)。
图2图3
【化学一选修2:化学与技术】(15分)
利用硫酸工业废渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下:
(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是:①提高铁的浸出率,②__________________。
(2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+,同时FeS2被氧化为SO,该反应的离子方程式为____________.
(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。
实验步骤为:准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入HCl、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定,有关反应方程式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl-===2Fe2++SnCl
Sn2++4Cl-+2HgCl2="==" SnCl+Hg2Cl2↓
6Fe2++ Cr2O+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O
①若SnCl2不足量,则测定的Fe3+量__________(填“偏高”、“偏低”、“不变”,下同)。
②若不加HgCl2,则测定的Fe3+量偏高,其原因是_____________。
(4)①可选用______________(填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是_________________(用离子反应方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的,pH见下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
Mg(OH)2 |
Mn(OH)2 |
开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
9.4 |
8.3 |
完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
12.4 |
9.8 |
实验可选用的试剂有:稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤:
a.氧化:________________________________;b.沉淀:_____________________________;
c.分离,洗涤;d.烘干,研磨。
(15分)铜的氯化物是重要的化工原料,广泛地用作有机合成催化剂。
实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料,某种制备铜的氯化物的流程如下。
按要求回答下列问题:
(1)操作①的玻璃仪器有________________________,检验溶液2中是否含有杂质离子的操作是。
(2)上述流程中,所得固体1需要加稀盐酸溶解,其理由是;
溶液1可加试剂X用于调节pH以除去杂质,X可选用下列试剂中的(填序号)___________。
a.NaHCO3 b.NH3·H2O c.CuO d.Cu2(OH)2CO3
(3)反应②是向溶液2中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀。写出
制备CuCl的离子方程式:。
(4)现用如图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应(铁架台、铁夹省略)。
①按气流方向连接各仪器接口顺序是:a→、 → 、 → 、 → 。实验大试管加热前要进行一步重要操作,其操作是。
②反应时,盛粗铜粉的试管中的现象是。
(15分)高纯晶体硅是信息技术的关键材料。
(1)硅元素位于周期表的______周期______族。下面有关硅材料的说法中正确的是__________(填字母)。
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水泥 |
B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承 |
C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料———光导纤维 |
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,故在玻璃尖口点燃H2时出现黄色火焰 |
E.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(2)工业上用石英砂和焦炭可制得粗硅。
已知:
请将以下反应的热化学方程式补充完整:
SiO2(s) + 2C(s) ="==" Si(s) + 2CO(g)△H = ________
(3)粗硅经系列反应可生成硅烷(SiH4),硅烷分解生成高纯硅。已知硅烷的分解温度远低于甲烷,用原子结构解释其原因:_________,Si元素的非金属性弱于C元素,硅烷的热稳定性弱于甲烷。
(4)将粗硅转化成三氯氢硅(SiHCl3),进一步反应也可制得高纯硅。
①SiHCl3中含有的SiCl4、AsCl3等杂质对晶体硅的质量有影响。根据下表数据,可用________ 方法提纯SiHCl3。
物质 |
SiHCl3 |
SiCl4 |
AsCl3 |
沸点/℃ |
32.0 |
57.5 |
131.6 |
②用SiHCl3制备高纯硅的反应为SiHCl3(g) +H2(g) Si(s) + 3HCl(g), 不同温度下,SiHCl3的平衡转化率随反应物的投料比(反应初始时,各反应物的物质的量之比)的变化关系如右图所示。下列说法正确的是________(填字母序号)。
a.该反应的平衡常数随温度升高而增大
b.横坐标表示的投料比应该是
c.实际生产中为提高SiHCl3的利用率,应适当升高温度
③整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出配平的化学反应方程式:____________________。