已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能(kJ/mol) |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
932 |
1821 |
15390 |
21771 |
B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
(1)某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如图所示,该同学所画的电子排布图违背了 。
(2)ACl2分子中A的杂化类型为 。
(3)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm,C60中C-C键长为145-140pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为此观点是否正确 (填“正确”或“不正确”),并阐述作出判断的理由: 。
(4)科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体。写出基态钾原子的价电子排布式 ,该物质中K原子和C60分子的个数比为 。
(5)C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是 ,NCl3分子的VSEPR模型为 。
燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、二氧化碳等气体,常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用等。
(1)对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物,如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160 kJ·mol-1
则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式为。
(2)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:
2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比[n(H2) / n(CO2)] |
500 K |
600 K |
700 K |
800 K |
1.5 |
45% |
33% |
20% |
12% |
2.0 |
60% |
43% |
28% |
15% |
3.0 |
83% |
62% |
37% |
22% |
①若温度升高,则反应的平衡常数K将(填“增大”、“减小”或“不变”。下同);若温度不变,提高投料比[n(H2) / n(CO2)],则K将。
②若用甲醚作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池负极的电极反应式
。若通入甲醚(沸点为-24.9 ℃)的速率为1.12 L·min-1(标准状况),并以该电池作为电源电解2 mol·L-1 CuSO4溶液500 mL,则通电30 s后理论上在阴极可析出金属铜g。
MnSO4·H2O在工业、农业等方面有广泛的应用。工业上用化工厂尾气中低浓度SO2还原MnO2矿制备MnSO4·H2O过程如下:
已知: 常温时部分硫化物难溶盐的Ksp:CuS--6.3×10-36、PbS--1.0×10-28、NiS--2.0×10-26、
MnS--2.5×10-10,请回答下列问题:
(1)生产中MnO2矿粉碎的目的是。
(2)除铁发生的离子反应方程式为。
(3)除重金属离子后,若混合溶液中Cu2+、Pb2+、Ni2+的浓度均为1.0×10-5mol/L,则c(S2-)最大=mol/L。
(4)已知MnSO4·H2O在1150℃高温下分解的产物是Mn3O4、含硫化合物、水,则在该条件下硫酸锰晶体分解反应的化学方程式是
甲酸广泛应用于制药和化工行业。某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。反应原理:
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知:苯甲酸分子量是122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物一般都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ为 ,操作Ⅱ为。
(2)无色液体A是 ,定性检验A的试剂是 ,现象是。
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔。该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。
序号 |
实验方案 |
实验现象 |
结论 |
① |
将白色固体B加入水中, , |
得到白色晶体和无色溶液 |
![]() |
② |
取少量滤液于试管中, |
生成白色沉淀 |
滤液含有Cl- |
③ |
干燥白色晶体, |
熔点为122.4℃ |
白色晶体是苯甲酸 |
(4)纯度测定:称取1.220g产品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10-3mol。产品中甲苯酸质量分数的计算表达式为。
化合物A(C12H16O3)经碱性水解、酸化后得到B和C(C8H8O2)。C的核磁共振氢谱表明含有苯环,且苯环上有2种氢原子。B经过下列反应后得到G,G由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量为172,元素分析表明,含碳55.8 %,含氢7.0 %,核磁共振氢谱显示只有一个峰。
已知:
请回答下列问题:
(1)写出G的分子式: 。
(2)写出A的结构简式:。
(3)写出F→G反应的化学方程式: ,该反应属于(填反应类型)。
(4)写出满足下列条件的C的所有同分异构体:。
①是苯的对位二取代化合物;
②能与FeCl3溶液发生显色反应;
③不考虑烯醇()结构。
(5)在G的粗产物中,经检测含有聚合物杂质。写出聚合物杂质可能的结构简式(仅要求写出1种):。
有机物A的分子式为C9H10O2,A在光照条件下生成一溴代物B,B分子的核磁共振氢谱中有4组峰,峰面积比为2:2:2:3,B可发生如下转化关系(无机产物略):
已知:①K与氯化铁溶液发生显色反应,且环上的一元取代物只有两种结构;
②当羟基与双键碳原子相连时,会发生如下转化:RCH=CHOH→RCH2CHO;
请回答下列问题:
(1)B中含氧官能团的名称是,反应①~⑤中属于取代反应的是。
(2)写出结构简式:G,E。
(3)写出下列反应的化学方程式:
反应①:,
反应③:。
(4)同时符合下列要求的K的同分异构体有种;
写出其中任意一种同分异构体的结构简式:。
Ⅰ.苯环上的一元取代物只有两种结构
Ⅱ.能发生银镜反应
Ⅲ.与氯化铁溶液发生显色反应