(6分)如图所示,容器A左侧是可平行移动的活塞。向A中充入1molX和1molY,向B中充入2molX和2molY,起始时V(A)=V(B)=aL。在相同温度和有催化剂存在的条件下,两容器各自发生:X(g)+Y(g) Z(g)+2W(g),达到平衡时V(A)=1.2aL。试回答:
(1)A中X的转化率为 。
(2)A、B中X转化率大小关系为A B(填“>”、“<”、“="”" )
(3)打开K,一段时间后又达到新的平衡时,A的体积为 L(连通管中气体体积不计)
利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下:
(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是①提高铁的浸出率,②。
(2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+,同时FeS2被氧化为SO42-,该反应的离子方程式为。
(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为:准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入HCl、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定,有关反应方程式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl-=2Fe2++SnCl62-,
Sn2++4Cl-+2HgCl2=SnCl62-+Hg2Cl2↓,
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。
①若SnCl2不足量,则测定的Fe3+量(填“偏高”、“偏低”、“不变”,下同),
②若不加HgCl2,则测定的Fe3+量。
(4)①可选用(填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是(用离子反应方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mg(OH)2 |
Mn(OH)2 |
开始沉淀 |
2.7 |
3.8 |
7.5 |
9.4 |
8.3 |
完全沉淀 |
3.2 |
5.2 |
9.7 |
12.4 |
9.8 |
实验可选用的试剂有:稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制备过程中不产生有毒气体。
请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤:
a.氧化:;
b.沉淀:;
c.分离,洗涤;
d.烘干,研磨。
多昔芬主要用于防治骨质疏松等病症,其合成路线如下:
说明:D+G→H的转化中分别发生了加成反应和水解反应。
(1)D中含氧官能团的名称是。
(2)C→D的反应类型是,H→多昔芬的反应类型是。
(3)E→F转化中另一产物是HBr,则试剂X的结构简式是。
(4)H分子中有个手性碳原子。
(5)写出同时满足下列条件的A物质同分异构体的结构简式。
①能发生银镜反应;②与FeCl3发生显色反应;③苯环上的一溴代物只有2种。
(6)苯甲酰氯()是合成药品的重要中间体。请写出以苯、乙醚、甲醛为原料制备苯甲酰氯的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
在5-氨基四唑()中加入金属Ga,得到的盐是一种新型气体发生剂,常用于汽车安全气囊。
(1)基态Ga原子的电子排布式可表示为;
(2)5-氨基四唑中所含元素的电负性由大到小的顺序为,其中N原子的杂化类型为;在1 mol 5-氨基四唑中含有的σ键的数目为。
(3)叠氮酸钠(NaN3)是传统安全气囊中使用的气体发生剂。
①叠氮酸钠(NaN3)中含有叠氮酸根离子(N3-),根据等电子体原理N3-的空间构型为。
②以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐作原料,可以生成碳氮化钛化合物。其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如图)顶点的氮原子,这种碳氮化钛化合物的化学式为。
CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,发生如下反应:CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表:
物质 |
CH4 |
CO2 |
CO |
H2 |
体积分数 |
0.1 |
0.1 |
0.4 |
0.4 |
①此温度下该反应的平衡常数K=。
②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H="-890.3" kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H="2.8" kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H="-566.0" kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) 的△H=。
(2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是。
②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是。
③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为。
(3)以CO2为原料可以合成多种物质。
①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料,它是由加聚而成。写出聚碳酸酯的结构简式:。
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解,CO2在铜电极上可转化为甲烷,该电极反应方程式为。
莫沙朵林是一种镇痛药,它的合成路线如下:
(1)B中手性碳原子数为;化合物D中含氧官能团的名称为。
(2)C与新制氢氧化铜反应的化学方程式为。
(3)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式:。
I.核磁共振氢谱有4个峰;
Ⅱ.能发生银镜反应和水解反应;
Ⅲ.能与FeCl3溶液发生显色反应。
(4)已知E+X→F为加成反应,化合物X的结构简式为。
(5)已知:。化合物
是合成抗病毒药阿昔洛韦的中间体,请设计合理方案以
和
为原料合成该化合物(用合成路线流程图表示,并注明反应条件)。合成路线流程图示例如下: