A、B、C、D、E、F、G都是链状有机物,它们的转化关系如图所示。A只含一种官能团,D的相对分子质量与E相差42,D的核磁共振氢谱图上有3个峰,且峰面积之比为1:3:6,请回答下列问题:
已知:Mr(R-Cl)-Mr(ROH)=18.5, Mr(RCH2OH)-Mr(RCHO)=2, Mr表示相对分子质量。
(1)A中含有的官能团是______。
(2)写出D的分子式______。
(3)下列有关A~G的说法正确的是______。
a.每个A分子中含有官能团的数目为4个
b.B中所有官能团均发生反应生成C
c.C生成G只有1种产物
d.G存在顺反异构现象
(4)写出B生成C的化学方程式______。
(5)芳香族化合物H与G互为同分异构体,1mol H与足量氢氧化钠溶液反应消耗2mol NaOH,且H苯环上的一氯代物只有两种,写出其中任意一个符合条件的H的结构简式______。
(6)E与足量NaOH溶液共热,此反应的化学方程式为______。
[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
M是原子序数<30的一种金属,常用于航空、宇航、电器及仪表等工业部门,M原子的最外层有空轨道,且有两个能级处于电子半充满状态。
(1)M原子的外围电子排布式为_____________________,在周期表中属于区元素。
(2)M的堆积方式属于钾型,其晶胞示意图为______(填序号)。
(3)MCl3·6H2O有三种不同颜色的异构体:A、[M(H2O)6]Cl3,B、[M(H2O)5Cl]Cl2·H2O和C、[M(H2O)4Cl2]Cl·2H2O。为测定蒸发MCl3溶液析出的暗绿色晶体是哪种异构体,取0.010 mol MCl3·6H2O配成溶液,滴加足量AgNO3溶液,得到沉淀2.870 g。该异构体为_____________(填A或B或C)。
(4) MO2Cl2常温下为暗红色液体,熔点-96.5℃,沸点117℃,能与丙酮(CH3COCH3)、CCl4、CS2等互溶。
①固态MO2Cl2属于________晶体;
②CS2中碳原子和丙酮(CH3COCH3)羰基中的碳原子分别采取的杂化方式为______杂化和_______杂化。
(5)+3价M的配合物K[M(C2O4)2(H2O)2]中,配体是______,与C2O互为等电子体的分子是(填化学式)__________。
[化学——选修2:化学与技术](15分)
碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。
(1)写出化学气相沉积法制造金刚石薄膜的化学反应方程式:;
(2)化学方法制备高纯度的单质硅工艺涉及到的的主要方程式(3个)为;;。
(3)最近科学家提出一种“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为甲醇。其技术流程如下:
①碳酸钾溶液所起的作用是;
②写出上述流程中分解池中发生反应的化学方程式;
③在合成塔中,若有2.2 kg CO2与足量H2恰好完全反应,生成气态的水、甲醇,可放出2473.5 kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式;
④“绿色自由”构想技术流程中常包括物质和能量的循环利用,上述流程中能体现循环利用的物质有。
(14分)
I.氮元素的单质及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)根据下侧能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式。
(2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)ΔH <0,其平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/K |
298 |
398 |
498 |
平衡常数K |
4.1×106 |
K1 |
K2 |
①该反应的平衡常数表达式:K=;
②试判断K1K2(填写“>”,“=”或“<”)
③下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2 b.v(N2)正 = 3v(H2)逆
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变
II. 如图a,在恒压密闭容器M中加入2 mol A和2 mol B,起始时容器体积为V L,发生如下反应并达到化学平衡状态: 2 A(?)+B(?)x C(g) ΔH<0。平衡时A、B、C的物质的量之比为1∶3∶4,C的物质的量为 y mol。
(3)据题中数据计算,x =_____、y =_____;
(4)如图b,在体积为V L的恒容密闭容器N中发生上述反应(其它条件相同),测得反应过程中气体的平均相对分子质量随时间的变化如图c(t0时达平衡),平衡时容器中C的物质的量为z mol。由于反应物A、B的状态未知,则z和y的大小也不确定,请在下表中填入一种A、B的状态与z、y的大小之间可能的关系(仿照情形①):
可能的情形 |
A、B是否为气态 |
z与y的大小关系 |
|
A |
B |
||
① |
是 |
不是 |
z = y |
② |
|||
(15分)下图中各物质均由常见元素(原子序数≤20)组成。已知A、B、K为单质,且在常温下A和K为气体,B为固体。D为常见的无色液体。I是一种常用的化肥,在其水溶液中滴加AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀产生。J是一种实验室常用的中性干燥剂也常作为冬天道路的融雪剂。它们的相互转化关系如右图所示(图中反应条件未列出)。请回答下列问题:
(1)I的电子式为;
(2)反应①的化学方程式为;
(3)E物质与氧气在催化剂的条件下发生反应的化学方程式为;
(4)E的水溶液与H的水溶液按物质的量2:1混合后,溶液中离子浓度大小关系为;
(5)X分子含有的元素与E相同,分子内原子个数比为1:2,在空气中燃烧的产物为D和A,写出X做燃料电池(20%-30% KOH为电解质)的负极反应方程式;实验室制备X的方法之一是将Cl2与NaOH反应产物之一与E反应,写出该反应离子反应方程式。
磷单质及其化合物有广泛应用。由磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]在高温下制备黄磷(P4)的热化学方程式为:
4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)===3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) ΔH
已知相同条件下:
①4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)===6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) ΔH1
②2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)===P4(g)+6CaO(s)+10CO(g) ΔH2
③SiO2(s)+CaO(s)===CaSiO3(s) ΔH3
用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示ΔH,ΔH=________________________________。