(12分)铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。回答下列问题:
(1)Mn2+基态的电子排布式可表示为 。
(2)1mol甲醛(HCHO)中含有的σ键数目为 ;
(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,这两种化合物都可用于催化乙炔聚合,其阴离子均为无限长链结构(如图),a位置上Cl原子的杂化轨道类型为 。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3,另一种的化学式为 ;
(4)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应生成铜氨离子Cu(NH3)42+,①反应的离子方应程式为 。
②[Cu(NH3)4]2+中存在的化学键类型有 (填序号)。
A.配位键 | B.离子键 | C.极性共价键 | D.非极性共价键 |
(5)铜的化合物种类也很多,其常见价态为+1、+2价。如CuO、Cu2O、 CuH等。下图是铜的一种氯化物晶体的晶胞结构,则它的化学式是
I.已知有机物A仅含碳、氢、氧3种元素,质谱分析可知其相对分子质量为46,核磁共振氢谱显示分子中有三种不同化学环境的氢原子,且有如下的转化关系:
(1)由A→B的化学反应方程式是,反应类型是反应。
(2)D的红外光谱表明分子内除C-H键、C-C键外还含有两个C—O单键,反应①中D与HCl按物质的量之比1:1反应,则D的结构简式是
由E制备乙二醇需要加入的试剂是
Ⅱ.化合物E和F是药品普鲁卡因合成的重要原科,普鲁卡因的合成路线如下(已知):
(4)乙的含氧官能团名称为、
(5)丁的结构简式为
(6)反应③的化学方程式是
(7)普鲁卡因有两种水解产物戊和己,且戊与甲具有相同的分子式。写出任意3种符合下列条件的戊的同分异构体(不包含戊);
a.分子结构中含苯环,且每个苯环有2个侧链
b.分子结构中一定含官能团—NH2且—NH2直接与碳原子相连
(8)戊经聚合反应制成的高分子纤维广泛用于通讯、宇航等领域。该聚合反应的化学方程式是。
在下图所示的物质转化关系中,A是海水中含量最丰富的盐,B是常见的无色液体,F在D中燃烧发出苍白色火焰。H可用于制造光导纤维,J是一种乳白色凝胶状沉淀。(部分生成物和部分反应条件未列出)
请回答下列问题:
(1)A的电子式为
形成单质D的元素在周期表中的位置
(2)形成C、D、F单质的元素半径由大到小的顺序(填写元素符号)
(3)C长期暴露在空气中,最终产物是
(4)H的化学式为H在高温下与碳反应,若转移4mol电子参加反应的碳为mol。
(5)写出反应①的离子方程式
(6)写出反应②的化学方程式
二甲醚是—种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。
请回答下列问题:
(1)煤的气化的主要化学反应方程式为_______________________________________。
(2)煤的气化过程中产生的有害气体用溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的
化学方程式为__________________________________________________________。
(3)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);△H=-90.8kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g);△H=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);△H=-41.3kJ·mol-1
总反应:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=;
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是
________________(填字母代号)。
a.高温b.加入催化剂c.减少CO2的浓度d.增加CO的浓度e.分离出二甲醚
(4)已知反应②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400。
此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
浓度/(mol•L) |
0.44 |
0.6 |
0.6 |
①比时正、逆反应速率的大小:_______
(填“>”、“<”或“=”)。
②若加入CH3OH后,经l0min反应达到平衡,此时c(CH3OH)=__________;该时
间内反应速率v(CH3OH)=__________________。
某芳香族化合物A的分子中含有C、H、 O、N四种元素,相同状况下,其蒸气的密度氢气密度的68.5倍。现以苯为原料合成A,并最终制得F(一种染料中间体),转化关系如下:
请回答下列问题:
(1)写出A的分子式_______________;A的结构简式_____________________。
(2)N-A的反应类型是__________________。
(3)①上述转化中试剂I和试剂II分别是:试剂I_________,试剂II__________(选填字母)。
a.KMnO4(H+) b.Fe/盐酸 c.NaOH溶液
②若上述转化中物质A依次与试剂Ⅱ、试剂I、化合物E(浓硫酸/△)作用,能否得到F,为什么?______________________________________________________________。
(4)用核磁共振氢谱可以证明化合物E中含有________种处于不同化学环境的氢。
(5)写出同时符合下列要求的两种D的同分异构体的结构简式_________________。
①嘱于芳香族化合物,分子中有两个互为对位的取代基,其中—个取代基是硝基;
②分子中含有结构。
(6)有一种D的同分异构体W,在酸性条件下水解后,可得到一种能与溶液发生显
色反应的产物,写出W在酸性条件下水解的化学方程式_________________________。
(7)F的水解反应如下:
化合物H在一定条件下经缩聚反应可制得高分子纤维,广泛用于通讯、导弹、宇航等领域。请写出该缩聚反应的化学方程式____________________________________________。
有原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种短周期元素;A元素的原子半径是所有元素中原子最小的;C元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能生成盐M;E与A同主族,且与E同周期;F元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2;A、B、C、E、F这五种元素,每—种与D元素都能形成原子个数比不相同的若干种化合物。请回答:
(1)D元素在周期表中的位置为______________。
(2)可以比较D和F得电子能力强弱的是___________________(填写编号)。
a.比较这两种元素原子半径的大小
b.二者形成的化合物中,D元素的原子显负价
c.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
(3)盐M中含有的化学键类型有______________________;并写出其中阳离子的电子式_________________。
(4)已知1molE与水反应放出283.5kJ的热量,试写出E与水反应的热化学反应方程式
________________________________________________________________。
(5)固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物作为电解质。其工作原理如下图所示。
①固体氧化物中的O2-向_________(填“正”或“负”)极移动。
②电极b为电池_________极,其电极反应式为______________________________。
③若作为燃料气,则接触面上发生的反应为______________________________。
④若作为燃料气,则接触面上发生的反应为________________________________。