写出下列物质在水中的电离方程式:(1)Na2SO4 (2)CH3COOH
(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。 A.乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用与水反应生成乙炔。 (1) 中与互为等电子体,的电子式可表示为;1mol 中含有的键数目为。 (2)将乙炔通入溶液生成红棕色沉淀。基态核外电子排布式为。 (3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是;分子中处于同一直线上的原子数目最多为。 (4) 晶体的晶胞结构与晶体相似(如图所示),但晶体中含有的中哑铃形的存在,使晶胞沿一个方向拉长。晶体中1个周围距离最近的数目为。 B.对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备。 一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),在溶液中,加入乙酸酐(有脱水作用),45℃反应1h 。反应结束后,过滤,滤液分别用5% NaHCO3,溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯。 (l)上述实验中过滤的目的是。 (2) 滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于层(填“上”或'下”);放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有。 (3) 下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为。 ②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点是。 ③与浓硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的优点有_、。
(14分)阿立哌唑(A)是一种新的抗精神分裂症药物,可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到。 (1)E的结构简式为。 (2)由C、D生成化合物F的反应类型是。 (3)合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G,G的结构简式为。 (4)H属于氨基酸,与B的水解产物互为同分异构体。H能与溶液发生显色反应,且苯环上的一氯代物只有2种。写出两种满足上述条件的H的结构简式:。 (5)已知:,写出由C制备化合物的合成路 线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:
正极材料为的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。 (1)橄榄石型是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过、与溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。 ①共沉淀反应投料时,不将和溶液直接混合的原因是。 ②共沉淀反应的化学方程式为。 ③高温成型前,常向中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的的导电性能外,还能。 (2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有及少量AI、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂。 ①在上述溶解过程中,被氧化成,在溶解过程中反应的化学方程式为。 ②在空气中加热时,固体残留率随温度的变化,如下图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水,则1000℃时,剩余固体的成分为。(填化学式);在350~400℃范围内,剩余固体的成分为。(填化学式)。
下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。 (1)方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中的化学反应为: 能提高燃煤烟气中去除率的措施有__________(填字母)。 A.增大氨水浓度 B.升高反应温度 C.使燃煤烟气与氨水充分接触 D. 通入空气使转化为 采用方法Ⅰ脱硫,并不需要预先除去燃煤烟气中大量的,原因是▲(用离子方程式表示)。 (2)方法Ⅱ重要发生了下列反应:与反应生成的热化学方程式为。 (3)方法Ⅲ中用惰性电极电解溶液的装置如上图所示。阳极区放出气体的成分为。(填化学式)
以水氯镁石(主要成分为)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下: (l)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常温下Mg(OH)2的,若溶液中,则溶液中= 。 (2)上述流程中的滤液浓缩结晶,所得主要固体物质的化学式为 。 (3)高温煅烧碱式碳酸镁得到。取碱式碳酸镁4.66g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00g和标准状况下0.896L,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。 (4)若热水解不完全,所得碱式碳酸镁中将混有,则产品中镁的质量分数▲ (填 “升高”、“降低”或“不变”)。