氧氮杂是新药研制过程中发现的一类重要活性物质,具有抗惊厥、抗肿瘤、改善脑缺血等性质。下面是某研究小组提出的一种氧氮杂化合物H的合成路线:
完成下列填空:
(1)写出五元环B的结构简式: 。
(2)有机物E中含有的含氧官能团名称是________、__________和酯基;反应③的反应类型是_____________。
(3)写出符合下列条件的C的一种同分异构体的结构简式: 。
①能发生水解反应且产物之一能发生银镜反应;
②与氯化铁溶液发生显色反应;
③含有四种不同化学环境的氢;
④只含有一个环,且苯环无氢原子。
(4)写出反应②的化学方程式
______________________________________________。
(5)已知:①(R为烃基)
②
③酚具有还原性,能被氧化剂氧化。
写出以A和丙烯醛(CH2=CHCHO)为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
(15分)资源化利用CO2不仅可以减少温室气体的排放,还可以重新获得燃料或重要工业产品。
(1)有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相关热化学方程式为:6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) △H=-76.0kJ/mol,该反应中每生成1mol Fe3O4,转移电子的数目为。
(2)在一定条件下,二氧化碳转化为甲烷的反应为:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) △H<0
①向一容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO2 0.2mol/L, H2 0.8 mol/L, CH4 0.8 mol/L, H2O 1.6 mol/L。起始充入CO2和H2的物质的量分别为、。CO2的平衡转化率为。
②现有两个相同的恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ,在Ⅰ中充入1mol CO2和4molH2,在Ⅱ中充入1mol CH4和2molH2O(g),300℃开始反应,达到平衡时,下列说法正确的是()(填字母)。
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同 |
B.容器Ⅰ、Ⅱ中反应的平衡常数相同 |
C.容器Ⅰ中CO2的物质的量比容器Ⅱ中的多 |
D.容器Ⅰ中CO2的转化率与容器Ⅱ中CH4的转化率之和小于1 |
(3)华盛顿大学的研究人员研究出一种方法,可实现水泥生产时CO2零排放,其基本原理如下图所示:
①上述生产过程的能量转化方式是、。
②上述电解反应在温度小于900℃时进行,碳酸钙分解为CaO和CO2,电解质为熔融碳酸钠,则阳极电极反应式为,阴极电极反应式为。
(10分)硫酸是强酸,中学阶段将硫酸在水溶液中看作完全电离。但事实是,硫酸在水中的第一步电离是完全的,第二步电离并不完全,其电离情况为: H2SO4=H++HSO4-,HSO4-H++SO42-。.
请据此回答下列有关问题:
(1)Na2SO4溶液呈(填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性”),原因是:(用离子方程式表示)。
(2)写出H2SO4溶液与BaCl2溶液反应的离子方程式:;
(3)在0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是。(填编号)
A.c(SO42-)+c(HSO4-)=0.1 mol·L-1 |
B.c(SO42-)+c(HSO4-)=2c(Na+) |
C.c(OH-)=c(H+)+c(HSO4-) |
D.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO4-) |
(4)已知0.1 mol·L-1的NaHSO4溶液的pH=2,则0.1 mol·L-1的H2SO4溶液中SO42-的浓度0.01mol·L-1(填“>”“=”或“<”),原因是。
(6分)(1)有四种一元酸HA、HB、HC、HD,相同物质的量浓度的NaD和NaB溶液的pH,前者比后者大,NaA溶液呈中性,1mol/L的KC溶液遇酚酞试液呈红色;同体积、同物质的量浓度的HB、HC用同样的装置分别作导电性试验,发现后者的灯泡比前者亮,则这四种酸的酸性由强到弱的顺序为。
(2)NO2可用氨水吸收生产硝酸铵,25℃时,将amolNH4NO3溶于水,溶液显酸性,原因是(用离子方程式表示)。向该溶液中滴加bL氨水后溶液显中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将会(填“正向”、“逆向”或“不”) 移动,所滴加氨水的浓度为mol/L。(已知氨水的电离平衡常数Kb=2×10-5)
(5分)常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验编号 |
HA物质的量浓度(mol·L-1) |
NaOH物质的量浓度(mol·L-1) |
混合溶液的pH |
甲 |
0.2 |
0.2 |
pH=a |
乙 |
c1 |
0.2 |
pH=7 |
丙 |
0.2 |
0.1 |
pH>7 |
丁 |
0.1 |
0.1 |
pH=9 |
请回答:
(1)不考虑其他组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a(混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸:。
(2)不考虑其他组的实验结果,单从乙组情况分析,c1是否一定等于0.2 mol·L-1?(选填“是”或“否”)。
(3)从丙组实验结果分析,HA是酸(选填“强”或“弱”)。
(4)写出丁组实验所得混合溶液中下列算式的精确结果(不能做近似计算)。
①c(Na+)-c(A-)=mol·L-1;
②c(OH-)-c(HA)=mol·L-1。
(4分)工业制备氯化铜时,将浓盐酸加热至80 ℃左右,慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe2O3、FeO),充分搅拌,使之溶解,得一强酸性的混合溶液,现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl2溶液,采用以下步骤[参考数据:pH≥9.6时,Fe2+完全水解成Fe(OH)2;pH≥6.4时,Cu2+完全水解成Cu(OH)2;pH≥3.7时,Fe3+完全水解成Fe(OH)3]。请回答以下问题:
(1)第一步除去Fe2+,有人用强氧化剂NaClO将Fe2+氧化为Fe3+:
①加入NaClO后,溶液的pH变化是(填代号)。
A.一定增大 B.一定减小 C.可能增大 D.可能减小
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当?(填“是”或“否”),理由是。
(2)除去溶液中Fe3+的方法是调整溶液的pH=3.7,现有下列试剂均可以使强酸性溶液的pH调整到3.7,可选用的有。(多选)
A.NaOH
B.氨水
C.Cu2(OH)2CO3
D.Na2CO3
E.CuO
F.Cu(OH)2