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(10分)无机橡胶是一类橡胶状的弹性体,磷腈聚合物为典型的代表,它由五氯化磷和氯化铵在四氯乙烯溶剂中反应制得,经减压蒸馏可将聚合度为3~4得分子分离出来,将三聚产物在真空管加热至300℃左右,则开环聚合成具有链状结构的氯代磷腈高聚物,其分子量大于2000,它是无色透明不溶于任何有机溶剂的橡胶状弹性体。无机橡胶在潮湿空气中弹性会降低,改性无机橡胶具有优良的耐水性、耐热性、抗燃烧性及低温弹性好等优良的特性。
试写出:
8-1 生成聚磷腈的化学反应方程式。
8-2 写出聚磷腈的基本结构单元及三聚磷腈的结构式。
8-3 三聚磷腈加热聚合的化学方程式。
8-4 无机橡胶在潮湿的空气中弹性降低的原因是什么。
8-5 采用什么样的方法才能有效的防止其遇潮弹性降低。
8-6 试说出改性无机橡胶的两个用途。
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(16分)将NaHCO3固体放入真空容器中发生下列反应
2NaHCO3(s)= Na2CO3(s)+ H2O(g)+ CO2(g)
已知298K时有下列数据:
物质 | NaHCO3 (s) Na2CO3(s) H2O(g) CO2(g) |
-947.7 - 1130.9 -241.8 -393.5 | |
102.1 136.6 188.7 213.6 |
7-1 求298K时平衡体系的总压力;
7-2 体系的温度为多高时,平衡压力为101.3kPa;
7-3 298K的大气中,H2O(g) 与CO2(g)的分压分别为3167Pa与30.4Pa,将纯NaHCO3固体放入大气中让其发生上述分解反应。
(1)问此时该分解反应的比大还是小?为什么?
(2)用QP与比较说明NaHCO3固体迅速分解还是稳定存在?
(3)用吉布斯自由能判据说明NaHCO3固体迅速分解还是稳定存在? [视H2O(g) 与CO2(g)为理想气体]
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(16分)根据下面的合成路线回答
A(烃)BC(格氏试剂)
D(氟代乙酸乙酯)+CEFG
G+CHIJ(K)
6-1 请命名产物K;并用*标出手性碳原子
6-2 写出A→B;B→C的反应条件
6-3 写出A~J各物质的结构简式
6-4 写出D和C加成反应的历程。
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(12分)无机化合物A由同主族的短周期元素X、Y及Cl组成,其中Cl元素的质量百分含量为61.18%,可由氯化物B(含氯85.13%)和C(含氯66.27%)以物质的量11反应得到。用冰点测定仪确定其摩尔质量为(340±15)g/mol。A只有两种键长:X-Y 160pm,Y-Cl 198pm。A显示出非常有趣的物理性质:速热可在114℃时熔化,256℃时沸腾;而缓慢加热,约在250℃时才观察到熔化。缓慢加热所得到的熔化物冷却固化时得到橡皮状树脂(D,线形高分子化合物)。256℃蒸馏该熔化物,得一液体,它可在114℃固化。
5-1 写出元素X、Y的符号;
5-2 写出化合物A、B、C、D的化学式;
5-3 画出A、D的结构简式;
5-4 估算相邻氯原子间的距离;
5-5 预测聚合物D是否有导电性,说明理由。
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(7分)测定硫磺的纯净度,可采用如下的方法:准确称取一定量的硫磺,与已知浓度和质量的氢氧化钠溶液(过量)(反应Ⅰ),直到硫磺完全溶解。冷却至室温,缓缓加入15%的过氧化氢溶液至过量,并不断摇动(反应Ⅱ,硫元素全部转化为S(Ⅵ))。反应完成后,加热至沸腾,冷却至室温,加2~3滴酚酞,用已知浓度的盐酸滴入,至溶液刚好褪色。记录盐酸的消耗量。
4-1 写出反应Ⅰ、Ⅱ的各步化学方程式。
4-2 简述这一方法如何能知道硫磺的纯度?(不必列式计算,只需把原理说明)
4-3 “反应完成后,加热至沸腾”这一操作是否必要,为什么?
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(8分)“摇头丸”中含有氯胺酮成分。氯胺酮是国家监管的药品,它具有致幻作用。氯胺酮在一定条件下发生下列一系列转化:
3-1 写出氯胺酮的分子式 ;系统命名为 。氯胺酮 (填“溶”或“不溶”,下同)于水, 于乙醚。
3-2 上述转化过程中发生取代反应的是 ;反应③的条件是 。
3-3 C的结构简式可能为C1: 、C2: 。其中最有可能的是______________。
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(8分)离子晶体X是由三种短周期元素组成,三种短周期元素的简单离子的核外电子排布相同,晶胞参数a=780pm,晶胞中阴离子组成立方最密堆积,阳离子(r=102pm)占据全部八面体和四面体空隙。
2-1 写出X的化学式 和化学名称 ;
2-2 指出阴离子的空间构型 ;
2-3 计算晶体X的密度;
2-4 X在化工生产中有什么用途;
2-5 另有一种晶体Y,其阴离子也组成立方最密堆积,且与X的阴离子互为等电子体,而阳离子与X的阳离子相同,但只占据全部四面体空隙,请写出Y的化学式。
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(9分)某一简易保健用品,由一个产气瓶、A剂、B剂组成,使用时,将A剂放入产气瓶中,加入水,无明显现象发生,再加入B剂,则产生大量的气体供保健之用。经分析,A剂为略带淡黄色的白色颗粒,可溶于水,取少量A溶液,加入H2SO4、戊醇、K2Cr2O7溶液,戊醇层中呈现蓝色,水层中则不断有气体放出,呈现蓝绿色。B剂为棕黑色粉末,不溶于水,可与KOH和KClO3共溶,得深绿色近黑色晶体,该晶体溶在水中又得到固体B与紫红色溶液。回答下列问题:
1-1 填表:
| 主要成分 | 在保健用品中的作用 |
A剂 |
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B剂 |
|
|
1-2 写出各过程的方程式。
1-3 在A剂、B剂的量足够时,要想在常温下使产气速率较均匀,你认为关键是控制什么?
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(6分)称取含有KBrO3、KBr及惰性物质试样1.000g,溶解定容于100mL容量瓶中。移取25.00mL试液,在H2SO4介质中以Na2SO3还原BrO3-至Br-,调至中性,用0.1010mol/LAgNO3滴定至终点,用去10.51mL,另取25.00mL试液,用硫酸酸化后,加热赶去Br2,再调至中性,滴定剩余的Br-,用去上述的AgNO3标准溶液3.25mL。计算试样中KBrO3、KBr 的质量分数。(已知KBrO3、KBr的摩尔质量分别为167.0g/mol,119.0g/mol)
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