【题目】臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO42-和NO3-,NOx也可在其他条件下被还原为N2。
(1)SO42-中心原子轨道的杂化类型为______;NO3-的空间构型为_____(用文字描述)。
(2)Fe2+基态核外电子排布式为_______。
(3)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为________(填化学式)。
(4)(CN)2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=________。
【答案】sp3 平面(正)三角形 [Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6 NO2- 1:2
【解析】
(1)根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论分析SO42-的中心S原子杂化类型和NO3-的空间构型;
(2)Fe位于周期表中第四周期第VⅢ族,Fe2+为Fe失去4s2电子所得;
(3)等电子体是指原子总数相同,价电子总数相同的粒子;
(4)(CN)2分子中C与N之间形成碳氮三键,其中有一个为σ键,两个为π键。
(1)对于SO42-,根据价电子对互斥理论,其价电子对数为4+=4,所以根据杂化轨道理论,中心S原子杂化方式为sp3杂化;
对于NO3-,根据价电子对互斥理论,其价电子对数为3+=3,则其空间构型为平面(正)三角形;
(2)Fe是26号元素,位于元素周期表中第四周期第VⅢ族,Fe原子失去4s2电子形成Fe2+,则Fe2+基态核外电子排布式为:[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6;
(3)等电子体是指原子总数相同,价电子总数相同的粒子,与O3分子互为等电子体的一种阴离子,可考虑将其中一个O原子替换为N原子,则O3的等电子体为NO2-;
(4)(CN)2分子中C与N之间形成碳氮三键,其中有一个为σ键,两个为π键,所以(CN)2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=1:2。
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【题目】请按要求完成下列各题。
(1)将2molL-1Al2(SO4)3和0.2molL-1H2SO4溶液等体积混合(设混合溶液体积等于两溶液体积之和),计算混合液中c(SO42-)=___molL-1.若用容量瓶以质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸,配制480mL浓度成0.2molL-1稀硫酸,计算需要量取___mL的浓硫酸。(读到小数点后一位)
(2)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体6.72L,质量为12g。此混合物中CO和CO2分子数目之比是___,混合气体的平均摩尔质量是___。
(3)还原铁粉与高温水蒸气反应的化学方程式:___。
(4)除去Mg粉中的Al粉的试剂是___,反应的离子方程式为:___。
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【题目】保水剂是一种强吸水树脂,能在短时间内吸收自身重量几百倍至上千倍的水分。聚丙烯酸钠就是一种高吸水性树脂。下面是丙烯合成聚丙烯酸钠的化工流程:
(1)上述反应中属于加成反应的有____________,反应⑧的反应类型为____________;
(2)若(1)的反应条件为通过溴的四氯化碳溶液,请写出A的结构简式____________;D中官能团名称是____________。
(3)请写出C→D的化学反应方程式__________________。
(4)是的同系物,式量比大14,写出2种符合下列要求的的同分异构体:①链状分子;②与新制氢氧化铜在加热条件下反应生成砖红色沉淀;③与溶液混合后滴入酚酞,加热,溶液颜色变浅。__________、___________
(5)检验反应(4)是否全部转化的实验方案__________________。
(6)丙酮()是一种常用的化工试剂,请设计一条由丙烯制备丙酮的合成路线。(合成路线常用的表示方式为:)
____________________________________。
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【题目】香料G的一种合成工艺如图所示。
核磁共振氢谱显示A有两组峰,其强度之比为1∶1。
已知:(1)CH3CH2CH=CH2CH3CHBrCH=CH2
(2)CH3CHO+CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O
请回答下列问题:
(1)A的结构简式为____________,G中官能团的名称为____________________。
(2)检验M已完全转化为N的实验操作是__________________。
(3)有学生建议,将M→N的转化用KMnO4(H+)代替O2,老师认为不合理,原因是_______________。
(4)写出K→L的化学方程式:____________________,反应类型为________。
(5)F是比M多一个碳原子的同系物,满足下列条件的F的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应
②能与溴的四氯化碳溶液加成
③苯环上有2个对位取代基
(6)以丙烯和NBS试剂为原料制备甘油(丙三醇),请设计合成路线(其他无机原料任选) _______。
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【题目】某研究性学习小组为合成1丁醇,查阅资料得知一条合成路线:CH3CH===CH2+CO+H2→CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH,CO的制备原理:HCOOHCO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置(如图)。
请填写下列空白:
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2丙醇,从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯。写出化学方程式:______________________________________________。
(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a和b的作用分别是________、________;c和d中盛装的试剂分别是________、________。
(3)制丙烯时,还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是________(填序号)。
①饱和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水 ④无水CuSO4 ⑤品红溶液
(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,你认为应该采用的适宜反应条件是________。
a.低温、高压、催化剂 b.适当的温度、高压、催化剂
c.常温、常压、催化剂 d.适当的温度、常压、催化剂
(5)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1丁醇粗品,为纯化1丁醇,该小组查阅文献得知:①R—CHO+NaHSO3(饱和)―→RCH(OH)SO3Na↓;②沸点:乙醚 34 ℃,1丁醇 118 ℃,并设计出如下提纯路线:
粗品滤液有机层1丁醇、乙醚纯品
试剂1为________,操作1为________,操作2为________,操作3为________。
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【题目】正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如下图)。下列有关说法正确的是( )
A. 正硼酸晶体属于原子晶体
B. H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C. 分子中硼原子最外层为8电子稳定结构
D. 含1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键
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【题目】硼和氮的单质及一些化合物在工农业生产等领域有重要应用。回答下列问题:
(1)N原子核外有___ 种不同运动状态的电子。基态N原子中,能量最高的电子所占据的原子轨道的形状为____________________________。
(2)经测定发现,N2O5固体由NO2+ 和NO3-两种离子组成,该固体中N原子杂化类型为_________;与NO2+互为等电子体的微粒有_______(写出一种)。
(3)HF和HI电离出H+较难的是________(填化学式,下同)。铵盐大多不稳定,请预测NH4F、NH4I中,较易分解的是________。
(4)第二周期中,第一电离能介于B元素和N元素间的元素为_____(填“元素符号”)。
(5)晶体硼有多种变体,但其基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体( 见图I),每个顶点为一个硼原子,每个三角形均为等边三角形。则每一个此基本结构单元由_______个硼原子构成;若该结构单元中有2 个原子为10B(其余为11B),那么该结构单元有_____种不同类型。
(6)硼和氮构成的一种氮化硼晶体的结构与石墨晶体结构相类似,B、N原子相互交替排列(见图II),其晶胞结构如图III所示。该晶胞有_____个B和_____个N。
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【题目】羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g) K=0.1。反应前CO物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol。下列说法正确的是( )
A. 平衡后若升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应
B. 当体系的压强保持不变时,表明该反应达到化学平衡状态
C. CO的平衡转化率为80%
D. 反应前H2S物质的量为7mol
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【题目】某烃类化合物A用仪器可以测出其相对分子质量为84,分子中含有碳碳双键,分子中只有一种类型的氢。
(1)现有以下的实验室仪器:
A.1H核磁共振仪 B.质谱仪
C.红外光谱仪 D.元素分析仪
请你选择分别用什么仪器
①测出相对分子质量________(填字母,下同)。
②测出官能团碳碳双键________。
③测出几种类型的氢________。
(2)结合题给信息,可以判断A的结构简式为________。
(3)在如图中,D1、D2互为同分异构体,E1、E2互为同分异构体。
反应②的化学方程式为_________;
C的化学名称为__________;反应类型为:__________。
E2的结构简式是_________;
④、⑤的反应类型依次是________、_________。
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