物质A(C11H18)是一种不饱和烃,它广泛存在于自然界中,也是重要的有机合成中间体之一。某化学实验小组从A经反应①到⑤完成了环醚F的合成工作:
该小组经过上述反应,最终除得到F1外,还得到它的同分异构体, 其中B,C,D,E,F分别代表一种或多种物质。已知:
请完成: (1)写出由A制备环醚F1的合成路线中C的结构简式:。 (2)①写出B的一种结构简式: ②写出由该B出发经过上述反应得到的F1的同分异构体的结构简式:。 (3)该小组完成由A到F的合成工作中,最多可得到种环醚化合物。
I.磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。 (1)磷元素的原子结构示意图是。 (2)磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500°C生成白磷,反应为: 2C a 3 (PO4 ) 2 +6Si O 2 ==6CaSi O 3 + P 4 O 10 10C+ P 4 O 10 == P 4 +10CO 每生成 1 mol P 4 时,就有 mol 电子发生转移。 (3)硫代硫酸钠( N a 2 S 2 O 2 )是常用的还原剂。在维生素C(化学式 C 6 H 8 O 6 )的水溶液中加入过量 I 2 溶液,使维生素 完全氧化,剩余的 I 2 用 N a 2 S 2 O 2 溶液滴定,可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为: C 6 H 8 O 6 + I 2 = C 6 H 6 O 6 +2H++2I-2 S 2 O 3 2 - + I 2 = S 4 O 6 2 - +2I- 在一定体积的某维生素C溶液中加入 amol L - 1 I 2 溶液 V 1 ml ,充分反应后,用 N a 2 S 2 O 2 溶液滴定剩余的 I 2 ,消耗 bmol L - 1 N a 2 S 2 O 2 溶液 V 2 ml .该溶液中维生素C的物质量是 mol 。
(4)在酸性溶液中,碘酸钠( KI O 3 )和亚硫酸钠可发生如下反映: 2I O 3 -+5S O 3 2 - +2H+= I 2 +5S O 4 2 - + H 2 O 生成的碘可以用淀粉液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示: 该实验的目的是;表中 V 2 = ML。 II稀土元素是宝贵的战略资源,我国的蕴藏量居世界首位。 (5)钵(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素,在加热条件下 CeC l 3 易发生水解,无水 CeC l 3 ,可用加热 CeC l 3 •6 H 2 O 和 N H 4 Cl 固体混合物的方法来制备。其中, N H 4 Cl 的作用是。 (6)在某强酸性混合稀土溶液中加入 H 2 O 2 ,调节 pH ≈3. Ce 5 + 通过下列反应形成Ce (OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式: Ce 3 + + H 2 O 2 + H 2 O = Ce(OH ) 4 ↓ +
臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。 (1) O 3 与KI溶液反应生成的两种单质是和.(填分子式) (2) O 3 在水中易分解,一定条件下, O 3 的浓度减少一半所需的时间(t)如表所示。已知: O 3 的起始浓度为0.0216 mol/L 。
① pH 增大能加速 O 3 分解,表明对 O 3 分解起催化作用的是. ②在30°C、 pH =4.0条件下, O 3 的分解速率为 mol/(L·min) 。 ③据表中的递变规律,推测 O 3 在下列条件下分解速率依次增大的顺序为.(填字母代号) a . 40°C、 pH ="3.0" b. 10°C、 pH ="4.0" c. 30°C、 pH =7.0 (3) O 3 可由臭氧发生器(原理如图)电解稀硫酸制得。 ①图中阴极为(填" A "或" B "),其电极反应式为. ②若C处通入 O 2 ,则 A 极的电极反应式为. ③若C处不通入 O 2 , D 、 E 处分别收集到L和有L气体(标准情况),则E处收集的气体中 O 3 所占的体积分数为.(忽略 O 3 的分解)。
食品添加剂必须严格按照食品安全国家标准( GB 2760-2011)的规定使用。作为食品添加剂中的防腐剂G和W,可经下列反应路线得到(部分反应条件略)。 (1) G 的制备
① A 与苯酚在分在组成上相差一个 C H 2 原子团,他们互称为;常温下 A 在水中的溶解度比苯酚的(填"大"或"小"). ②经反应 A B 和 D E 保护的官能团是. ③ E G 的化学方程式为. (2) W 的制备
① J → L 为加成反应, J 的结构简式为。 ② M → Q 的反应中, Q 分子中形成了新的(填" C-C 键"或" C-H 键" )。 ③用 Q 的同分异构体 Z 制备,为避免 R-OH + HO-R R-O-R + H 2 O 发生,则合理的制备途径为酯化、、.(填反应类型) ④应用 M→Q→T 的原理,由 T 制备 W 的反应步骤为 第1步:;第2步:消去反应;第3步:.(第1、3步用化学方程式表示)
普通纸张的主要成分是纤维素,在早期的纸张生产中,常采用纸表面涂覆明矾的工艺,以填补其表面的微孔,防止墨迹扩散,请回答下列问题: (1)人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损,严重威胁纸质文物的保存。经分析检验,发现酸性腐蚀主要与造纸中涂覆明矾的工艺有关,其中的化学原理是;为了防止纸张的酸性腐蚀,可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂,该工艺原理的化学方程式为。 (2)为了保护这些纸质文物,有人建议采取下列措施。 1喷洒碱性溶液,如稀氢氧化钠溶液或氨水等,这样操作产生的主要问题是。 2喷洒 Zn( C 2 H 5 ) 2 . Zn( C 2 H 5 ) 2 可以与水反应生成氧化锌和乙烷。用化学(离子)方程式表示该方法生成氧化锌的方法。 (1)现代造纸工艺常用钛白粉( Ti O 2 ) 替代明矾,钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿(主要成分 FeTi O 3 ),为原料按下过程进行的,请完成下列化学方程式
①
②
开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿( Fe S 2 )燃烧产生的 S O 2 通过下列碘循环工艺过程既能制 H 2 S O 4 ,又能制 H 2 。
请回答下列问题: (1)已知1g Fe S 2 完全燃烧放出7.1kJ热量, Fe S 2 燃烧反应的热化学方程式为。 (2)该循环工艺过程的总反应方程式为。 (3)用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出 H 2 的目的是。 (4)用吸收 H 2 后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示), NiO(OH) 作为电池正极材料, KOH 溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为: NiO(OH)+MHNi(OH)2+M
①电池放电时,负极的电极反应式为。 ②充电完成时, Ni(OH ) 2 全部转化为 NiO(OH) 。若继续充电将在一个电极产生 O 2 , O 2 扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反应式为