【化学—物质结构与性质】
CuCl和CuCl2都是重要的化工原料,常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等。已知:
①CuCl可以由CuCl2用适当的还原剂如SO2、SnCl2等还原制得:
2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42-
2CuCl+SnCl2=2CuCl↓+SnCl4
②CuCl2溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的简写):
请回答下列问题:
(1)配离子[Cu(En)2]2+的中心原子基态外围电子排布式为 ,H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是 ;
(2)SO2分子的空间构型为 ;
(3)乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为 ,乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高的多,原因是 。
(4)配离子[Cu(En)2]2+的配位数为 ,该微粒含有的微粒间的作用力类型有 (填字母);
A.配位键 |
B.极性键 |
C.离子键 |
D.非极性键 |
E.氢键
F.金属键
(5)CuCl的晶胞结构如图所示,
其中Cl-的配位数(即与Cl- 最近距离的Cu+的个数)为 。
研究NO2、SO2、CO等大气污染物的处理具有重要意义。NO2可用下列反应来处理:
6 NO2(g)+8NH3(g) 7N2(g)+12H2O(g)+Q(Q>0)。
完成下列填空:
(1)反应的平衡常数大,处理NO2的效率高。增大该反应平衡常数的措施有。
(2)一定条件下上述反应在某体积固定的密闭容器中进行,能说明该反应已经达到平衡状态的是。
a.c(NO2):c(NH3) = 3:4 b.6v(NO2) = 7v(N2)
c.容器内气体总压强不再变化 d.容器内气体密度不再变化
(3)若平衡时NO2和N2的浓度之比为m/n,保持其它条件不变,缩小反应容器的体积后达到新的平衡,此时NO2和N2的浓度之比 m/n(填“>”、“=”或“<”)。
(4)某温度下,在一个容积为2升的反应容器内,上述反应2分钟后达到平衡,测得刚好有3mol电子发生转移,则在2分钟内NH3的平均反应速率为:
v(NH3) = 。
用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,反应如下:
3SiCl4 +2N2 +6H2Si3N4 +12HCl
完成下列填空:
(1)氮化硅可用于制造发动机的耐热部件,因为它属于 晶体。有关氮化硅的上述反应中,原子最外层只有一个未成对电子的元素是(填写元素符号);属于非极性分子的化合物的电子式是。
(2)比较Si和Cl两种元素非金属性强弱的方法是。
a.比较两种元素的气态氢化物的沸点
b.比较两种元素的原子获得一个电子时释放能量的大小
c.比较两种元素的原子达到稳定结构获得电子的多少
d.比较相同条件下两种元素氢化物水溶液的酸性强弱
(3)Si与Al、Be具有相似的化学性质,因为(简述理由),写出Si与强碱溶液反应的离子反应方程式:。
G是一种工业增塑剂,其合成的流程如下:
已知:(1)A侧链上有两种不同环境下的氢原子;(2)B是芳香烃
(1)A中含氧官能团的名称,F的分子式,
C→D的反应条件,B的结构简式。
(2)A1是与A含有相同官能团的同分异构体,同条件下也能制得B,写出A1生成B的化学方程式。
(3)写出D→E的化学方程式。
(4)F物质的消去产物H是一种药物中间体,关于H的下列叙述正确的是。
a.能发生取代、消去、氧化、加聚反应
b.将H加入溴水中,振荡后得到无色溶液
c.等物质的量H与F反应后,生成物可能的分子式C18H16O4
d.1mol H在一定条件下与H2反应,最多消耗H2 4mol
(5)E有多种同分异构体,符合下列条件的芳香族同分异构体共有种。
①既能与稀硫酸又能与NaOH溶液反应②能发生银镜反应
③分子中只有一个甲基
特戊酸是一种重要的化学试剂和化工原料, 工业上可用异丁烯与一氧化碳和水蒸气或叔丁醇与甲酸反应制得。
根据题意回答下列问题:
(1)用系统命名法命名特戊酸___________,异丁烯最简单的同系物的分子式是_________;甲酸分子中含有的能体现主要化学性质的官能团的名称是_______________。
(2)聚合度不大的聚异丁烯能给化妆品以极好而高贵的手感,写出异丁烯发生聚合反应的化学方程式:_____________________________________。
(3)异丁烯二聚物(二异丁烯)再与氢气加成可制得优质汽油,二聚是一分子甲基上的碳-氢键断裂后与另一异丁烯分子中的双键发生加成反应,写出二聚加成产物可能的结构简式:_________________________________________。
(4)叔丁醇同类别的同分异构体(含叔丁醇)有________种(填写数字),写出叔丁醇与甲酸发生酯化反应的化学方程式: _____________________________________________________。
(5)特戊酸稳定的同分异构体中的一个分子中不可能同时含有____(填写编号)。
a.2个-CHO b.1个–OH和1个-CHO
c.2个–OH d.1个-COO-和1个环
碳单质在工业上有多种用途。例如焦炭可用来制取水煤气、冶炼金属,活性炭可处理大气污染物NO。
一定条件下,在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)反应生成气体A和B。当温度在T1℃时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
活性炭 (mol) |
NO (mol) |
A (mol) |
B (mol) |
|
初始 |
2.030 |
0.100 |
0 |
0 |
平衡 |
2.000 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
(1)在T1℃时,达到平衡共耗时2分钟,则NO的平均反应速率为mol/(L·min);当活性炭消耗0.015mol时,反应的时间(填“大于”、“小于”或“等于”)1分钟。
(2)在T1℃下反应达到平衡后,下列措施不能改变NO的转化率的是。
a.增大活性炭的量 b.增大压强 c.升高温度 d.移去部分B
(3)结合上表数据,该反应的平衡常数表达式为。(生成物A、B用相应的化学式表示)若T1℃时的平衡常数为K1,T2℃时的平衡常数为K2,且K1>K2,能否判断该反应是吸热反应还是放热反应,说明理。