(16分)直接生成碳-碳键的反应是实现高效、绿色有机合成的重要途径。交叉脱氢偶联反应是近年倍受关注的一类直接生成碳-碳单键的新型反应,例如:
化合物Ⅰ可由以下合成路线获得:
Ⅱ(分子式为C3H8O2)氧化→
(1)化合物Ⅰ的分子式为 ;
其完全水解的化学方程式为 (注明条件)。
(2)化合物II与氢溴酸反应的化学方程式为 (注明条件)。
(3)化合物Ⅲ没有酸性,其结构简式为 ;Ⅲ的一种同分异构体Ⅴ能与饱和 NaHCO3溶液反应放出CO2,化合物Ⅴ的结构简式为 。
(4)反应①中1个脱氢剂Ⅵ(结构简式如图)分子获得2个氢原子后,转变成1个芳香族化合物分子。该芳香族化合物分子的结构简式为________。
(5)1 分子与 1 分子
在一定条件下可发生类似反应①的反应,其产物分子的结构简式为________;1 mol 该产物最多可与________mol H2发生加成反应。
根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位:kJ·mol-1)
元素代号 |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
Q |
2080 |
4000 |
6100 |
9400 |
R |
500 |
4600 |
6900 |
9500 |
S |
740 |
1500 |
7700 |
10500 |
T |
580 |
1800 |
2700 |
11600 |
U |
420 |
3100 |
4400 |
5900 |
请回答下列问题:
(1)在周期表中,最可能处于同一族的是
A.Q和R B.S和T
C.T和U D.R和U
(2)电解它们的熔融氯化物,阴极电极反应式最可能正确的是
A.U2++2e-→U B.R2++2e-→R
C.S3++3e-→SD.T3++3e-→T
(3)它们的氯化物的化学式,最可能正确的是
A.UCl4 B. RCl
C.SCl3D.TCl
(4)S元素最可能是
A.s区元素 B.p区元素
C.过渡金属D.d区元素
(5)下列元素中,化学性质和物理性质最像Q元素的是
A.硼(1s22s22p1) B.铍(1s22s2)
C.锂(1s22s1)D.氦(1s2)
气候变暖冰川融化将会对人类产生极大的灾害。如南极冰盖全部融化,南太平洋上的美丽岛国图瓦卢很可能成为首个“沉没”的国家,喜马拉雅山冰川融化尼泊尔会有“灭顶”之灾,近海城市遭受城市淹没、海啸等灾害。所以合理利用资源,加强环境保护。降低碳的排放,实施低碳经济是今后经济生活主流。
⑴下列措施对有效减少二氧化碳排放和降低大气中二氧化碳不适合的是 ▲
A.使用天然气等燃料 |
B.植树造林,保护森林,保护植被 |
C.大力发展风能、水力、潮汐能发电和核电,大力推行太阳能的综合开发 |
D.立即减少煤和石油化石燃料的使用 |
E.建筑物中尽量利用自然通风采光,推广使用节能灯和节能电器,使用空调时夏季温度不宜设置过低,冬天不宜过高
F.全民倡导出行时多步行和骑自行车;建设现代物流信息系统,减少运输工具空驶率
⑵目前用超临界CO2(其状态介于气态和液态之间)代替氟利昂作致冷剂已成为一种趋势,这一做法对环境的积极意义在于保护 ▲ 。
⑶科学家致力于二氧化碳的“组合转化”技术研究,把过多的二氧化碳转化为有益于人类的物质。如将CO2和H2以1∶4比例混合通入反应器,在适当条件下反应可获得一种重要能源。请完成以下化学方程式:CO2+4H2 = ▲ +2H2O
⑷收集提纯炼铁、炼钢等工厂所排放的气体,可得高纯度的CO,在适当的条件下,用CO和H2反应可获得人工合成汽油,也可减少碳的排放,节约能源。假设此人工合成汽油是碳原子数为5~8的烷烃,要达到合成汽油的要求,通入反应装置里的CO和H2的物质的量之比范围是▲ ≤n(CO)/n(H2) ≤ ▲ (保留最简分数比形式)
⑸探究CO2来生产燃料甲醇(CH3OH)的反应原理,现进行如下实验在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。
从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= ▲ 。
(9分)卤素化学丰富多彩,能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等类型的化合物。
⑴写出氯离子的离子结构示意图 ▲ 。
⑵写出卤素互化物溴碘原子比1∶1的共价化合物(IBr)的电子式 ▲ ,其中溴元素的化合价为 ▲ 。
⑶氟化氢气体的沸点较高,这是因为氟化氢分子之间存在 ▲ 。
⑷①HClO4、②HClO、③H2SO4的酸性由强到弱的顺序为 ▲ (填序号)。
⑸用新制的氯水、NaBr溶液、四氯化碳作为试剂,验证氯气的活泼性强于溴单质。简述实验操作过程和实验现象 ▲ 。
⑴写出金属钾与水反应的离子方程式 ▲ ;
⑵写出苯发生硝化反应的化学方程式 ▲ ;
⑶将一根亮红色的铜丝放置于酒精灯外焰上加热,然后由外焰逐渐向内焰处移动,发现铜丝由亮红色转化为黑色,进入火焰的内焰后铜丝黑色又转化为亮红色。写出黑色转化为亮红色这一现象所发生反应的化学方程式 ▲ 。
A、B、C、D是四种短周期元素,它们的原子序数依次增大,其中A、C及B、D分别是同主族元素。又知B、D两元素的原子核中质子数之和是A、C两元素的原子核中质子数之和的2倍。这四种元素的单质中常温下有两种是气体,其中一种气体易燃烧,另外两种为固体,其中一种是黄色晶体,质脆,易研成粉末。
⑴写出元素符号:A ▲ B ▲ C ▲ D ▲ 。
⑵写出两种均含A、B、C、D四种元素的化合物相互反应放出气体的化学方程式:
▲ 。
⑶用电子式表示化合物C2D形成过程 ▲ 。
⑷用A和B两元素的单质可以制成燃料电池,电池中装有浓KOH溶液。用多孔的惰性电极浸入浓KOH溶液中,两极均有特制的防止气体透过隔膜,在一极通入A的单质,另一极通入B的单质。写出通入B单质的一极电极反应式是: ▲ 。