(9分)某校研究性学习小组的同学学习完氮的有关物质的性质之后,对氮元素的氢化物NH3性质的探究。
(1)实验室制取氨气的化学方程式为 。
(2)某同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法,想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。你认为他能否达到目的? (填“能”或“否”),理由是 。
(3)该小组的同学设计了如图所示的实验装置(夹持及尾气处理装置未画出),探究氨气的还原性。
①该装置在设计上有一定缺陷。为保证实验结果的准确性,对该装置的改进措施是
。
②利用改进后的装置进行实验,CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝,同时生成一种无污染的气体。氨气与CuO反应的化学方程式为 。
③有同学认为NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含Cu2O。Cu2O在酸性溶液中Cu+歧化生成Cu和Cu2+。请设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O
。
从野菊花中可以提取一种具有降压、抗肿瘤作用的有机物绿原酸M,利用绿原酸M可合成两种医药中间体C和E,其合成路线如下(部分反应条件未注明):
已知:R—CH=CH—R2R—CHO
(1)M的分子式为______,1molM最多能与_____molNaOH反应;
(2)B中含氧官能团的名称是_______,C是一种芳香族化合物,其结构简式为________;
(3)由D生成E的化学方程式为________,反应类型是__________;
(4)E的同分异构体中含有苯环且遇氯化铁溶液显紫色的还有____种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为2:2:1:1的结构简式是___________;(任写一种)
(5)由乙苯经如下步骤可合成苯甲醇:
反应I所选用的试剂和反应条件为___________________________,如果F分子中不存在甲基,则反应2方程式为___________________________________________________________。
选考【化学-有机化学基础】以下是某化学兴趣小组为合成某药物设计的部分路线图(部分反应条件略去):
已知:
请根据要求回答下列问题:
(1)A分子中含有的官能团名称是_________(填名称)。
(2)下列关于C的说法正确的是 (填序号)。
a.分子式为C13H11O3
b.属于芳香族化合物
c.能发生取代、加成反应,但不能发生消去反应
d.C可能存在含有两个苯环的同分异构体
(3)X的结构简式为 ;
(4)D发生聚合反应生成的高聚物的结构简式为 ;
(5)合成药物时,中间产物E的结构如图。E在一定条件下催化氧化,生成物能发生银镜反应。该反应的化学方程式为 。
(6)满足下列条件的X的同分异构体有____种。
①遇氯化铁溶液显紫色;②能发生银镜反应
选考【化学-物质结构与性质】尿素是目前含氮量最高的氮肥,作为一种中性肥料,尿素适用于各种土壤和植物。它易保存,使用方便,对土壤的破坏作用小,是目前使用量较大的一种化学氮肥。已知尿素的结构式为。另外尿素可用于制有机铁肥,主要代表物有三硝酸六尿素合铁(Ⅲ),化学式为[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3。请回答下列问题:
(1)基态Fe3+的核外电子排布式为 ;C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是 。
(2)尿素分子中N原子的杂化方式是 。三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)中的NO3—空间构型是________。
(3)配合物Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于________(填晶体类型)。Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x=____。Fe(CO)在一定条件下发生反应:Fe(CO)x(s)Fe(s)+xCO(g),已知反应过程中只断裂配位键,则该反应生成物含有的化学键类型有_____。
(4)铁的金属密堆积方式为体心立方结构,结构如图所示。
则晶胞中铁原子的配位数为__________。如果铁原子的半径为r pm,则该堆积方式的空间利用率的计算式为_______________。(不必计算结果)
下面是利用工业冶炼硫酸铜(含有Fe2+、AsO2-、Ca2+等杂质)提纯制备电镀硫酸铜的生产流程。
已知:①Fe3+ 、Cu2+开始沉淀的pH分别2.7、5.4,完全沉淀的pH分别为3.7、6.4;
②KSP[(Cu(OH)2]=2×10-20
(1)溶解操作中需要的主要玻璃仪器有______________。
(2)氧化步骤中发生的离子反应方程式有____________________________________
和H3AsO4+Fe3+=FeAsO4↓+3H+。
(3)若要检验调节pH后溶液的Fe3+是否除尽,方法是 ;氧化后需要将溶液进行稀释,稀释后的溶液中铜离子浓度最大不能超过 mol/L。
(4)固体I的主要成分除 FeAsO4外还有 ,操作I的程序依次为 、 、过滤、干燥。
(5)利用以上电镀级硫酸铜作为电解质溶液,电解粗铜(含铁、银杂质)制备纯铜,写出阳极发生的电极反应方程式 。
甲烷水蒸气重整制合成气是利用甲烷资源的途径之一,该过程的主要反应是
反应①:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH>0
(1)已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-802 kJ·mol-1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283 kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH3=-242 kJ·mol-1
则反应①的ΔH=________。
(2)其他条件相同,反应①在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下反应相同时间后,CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。
①在相同条件下,三种催化剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的催化效率由高到低的顺序是________。
②a点所代表的状态________(填“是”或“不是”)平衡状态。
③c点CH4的转化率高于b点,原因是________。
(3)CO和氢气在一定条件下可以合成甲醇,在一恒容的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH
①下列情形不能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填序号)。
A.每消耗1 mol CO的同时生成2molH2
B.混合气体总物质的量不变
C.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
②某温度下,将2.0 mol CO和6.0 molH2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.25mol/L,则CO的转化率= ,此温度下的平衡常数K= (保留二位有效数字)。
③在某温度和压强下,将一定量 CO与H2充入密闭容器发生上述反应,平衡后压缩容器体积至原来的l/2,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是 (填序号):
A.c(H2)减少; B.平衡常数K增大; C.CH3OH 的物质的量增加;
D.正反应速率加快,逆反应速率减慢; E.重新平衡c(H2)/c(CH3OH)减小