硫酸工业在国民经济中占有重要地位。
(1)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆( )取精华法”。借助现代仪器分析,该制备过程中 分解的TG曲线(热重)及 曲线(反映体系热量变化情况,数值已省略)如图所示。 左右有两个吸热峰,则此时分解生成的氧化物有 、_____和_____(填化学式)。
(2)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸( 以下),副产物为亚硝基硫酸,主要反应如下:
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(i)上述过程中 的作用为_____。
(ii)为了适应化工生产的需求,铅室法最终被接触法所代替,其主要原因是__________(答出两点即可)。
(3)接触法制硫酸的关键反应为 的催化氧化:
(i)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制相应转化率( )下反应速率(数值已略去)与温度的关系如图所示,下列说法正确的是_____。
A. |
温度越高,反应速率越大 |
B. |
的曲线代表平衡转化率 |
C. |
越大,反应速率最大值对应温度越低 |
D. |
可根据不同 下的最大速率,选择最佳生产温度 |
(ii)为提高钒催化剂的综合性能,我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下,温度和转化率关系如图所示,催化性能最佳的是_____(填标号)。
(iii)设 的平衡分压为 , 的平衡转化率为 ,用含 和 的代数式表示上述催化氧化反应的 _____(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
【选修五:有机化学基础】氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。
(2) 中的官能团名称是________。
(3)反应③的类型为________,W的分子式为________。
(4)不同条件对反应④产率的影响见下表:
实验 |
碱 |
溶剂 |
催化剂 |
产率/% |
① |
KOH |
DMF |
|
22.3 |
② |
|
DMF |
|
10.5 |
③ |
|
DMF |
|
12.4 |
④ |
六氢吡啶 |
DMF |
|
31.2 |
⑤ |
六氢吡啶 |
DMA |
|
38.6 |
⑥ |
六氢吡啶 |
NMP |
|
24.5 |
上述实验探究了________和________对反应产率的影响。此外,还可以进一步探究________等对反应产率的影响。
(5)X为D的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式________。
①含有苯环;②有三种不同化学环境的氢,个数比为6∶2∶1;③ 的X与足量金属Na反应可生成 。
(6)利用Heck反应,由苯和溴乙烷为原料制备 ,写出合成路线________。(无机试剂任选)
【选修三:物质结构与性质】磷酸亚铁锂(
)可用作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点,文献报道可采用
、
、
和苯胺等作为原料制备。回答下列问题:
(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是________,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填"相同"或"相反")。
(2) 中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的 的结构式为________,其中Fe的配位数为________。
(3)苯胺 )的晶体类型是________。苯胺与甲苯(
)的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(110.6℃),原因是________。
(4) 中,电负性最高的元素是________;P的________杂化轨道与O的2p轨道形成________键。
(5) 和 属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示:
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为________(用 n代表P原子数)。
【选修五:有机化学基础】
环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线:
已知以下信息:
回答下列问题:
(1)A是一种烯烃,化学名称为________,C中官能团的名称为________、________。
(2)由B生成C的反应类型为________。
(3)由C生成D的反应方程式为________。
(4)E的结构简式为________。
(5)E的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式________、________。
①能发生银镜反应;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1。
(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G,若生成的NaCl和H 2O的总质量为765g,则G的 n值理论上应等于________。
【选修三:物质结构与性质】
近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe−Sm−As−F−O组成的化合物。回答下列问题:
(1)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为________,其沸点比NH 3的________(填"高"或"低"),其判断理由是________。
(2)Fe成为阳离子时首先失去________轨道电子,Sm的价层电子排布式为4f 66s 2 , Sm 3+的价层电子排布式为________。
(3)比较离子半径:F −________O 2−(填"大于"等于"或"小于")。
(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞结构如图1所示,晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。
图中F −和O 2−共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用 x和1− x代表,则该化合物的化学式表示为________,通过测定密度 ρ和晶胞参数,可以计算该物质的 x值,完成它们关系表达式: ρ=________g·cm −3。
以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图1中原子1的坐标为( , , ),则原子2和3的坐标分别为________、________。
近来有报道,碘代化合物E与化合物H在Cr-Ni催化下可以发生偶联反应,合成一种多官能团的化合物Y,其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是________。
(2)B为单氯代烃,由B生成C的化学方程式为________。
(3)由A生成B、G生成H的反应类型分别是________、________。
(4)D的结构简式为________。
(5)Y中含氧官能团的名称为________。
(6)E与F在Cr-Ni催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为________。
(7)X与D互为同分异构体,且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为3∶3∶2。写出3种符合上述条件的X的结构简式________。