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(9分)完成下列各步反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式
1.由AgCl制備AgNO3:將gCl溶解在氨水中,電解,所得產(chǎn)物溶于硝酸;
2.由Hg2Cl2得到Hg:濃硝酸氧化,加熱至干,溶于熱水后電解;
3.由Pb5(VO4)3Cl得到V:鹽酸加熱溶解(無氣體產(chǎn)生),金屬鋁還原。
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(12分)1.2003年底,重慶發(fā)生井噴毒氣傷人事件,這主要是混雜在 中的H2S、______等有毒氣體使人中毒。檢測H2S可用 試紙。
2.硫和氧都是ⅥA族的元素,硫化氫中的一個H可以被乙基替代,得到乙硫醇,其化學(xué)式為 。其同系物異丙硫醇的化學(xué)式分別是 。
3.類似地,如果丙酮中的O被S替代,得到CH3-CS-CH3,則其命名為 ;同樣,已知CH3-CO-SH命名為乙硫羥酸,則CH3-CS-OH可命名為 。
4.苯硫酚的酸性比苯酚 。
5.1mol化合物HSCH2CH(NH2)COOH能與 mol的NaOH反應(yīng)。
6.HSCH2CH(NH2)COOH電離常數(shù)分別Ka1、Ka2、Ka3(Ka1>Ka2>Ka3),指出Ka1、Ka2、Ka3相對應(yīng)的基團各是哪個?
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(6分)錦上添花:(根據(jù)已有內(nèi)容的規(guī)律進行增補)
1.填分子式:
(1)①C2H6 ②C8H18 ③________ ④C80H162
(2)①________ ②MgO ③SO3 ④CuSO4
(3)①Fe2O3 ② ③Na2O2 ④FeSO4?7H2O ⑤CuSO4?5H2O ⑥
2.填化學(xué)方程式:
①2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ ②2C+SiO2=Si+CO↑
③2H2S+O2=2S+2H2O ④____________________________。
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(11分)化合物X是制備Fe(OH)2過程(FeSO4+NaOH)中出現(xiàn)的綠色物質(zhì)。取6.43g X,溶于酸,配成200mL溶液:①取出20.00mL,用0.0400mol/L的KMnO4溶液滴定,消耗20.00mL;②取出20.00mL,加入KI溶液,再用0.100mol/L的Na2S2O3溶液滴定,消耗20.00mL。
1.計算X中不同價態(tài)Fe的比例關(guān)系,并寫出相應(yīng)反應(yīng)方程式;
2.通過計算和討論確定該物質(zhì)的化學(xué)式
3.寫出制備X的總反應(yīng)離子方程式。
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(10分)BTC是一種穩(wěn)定的白色結(jié)晶體,熔點為78~82℃,沸點為203~206℃。1mol BTC可在一定條件下分解產(chǎn)生3mol光氣,所以又被稱為“三光氣”。工業(yè)上可以利用碳酸二甲酯的氯代反應(yīng)制備BTC。BTC的反應(yīng)活性與光氣類似,可以和醇、醛、胺、酰胺、羧酸、酚、羥胺等多種化合物反應(yīng),因此低毒性的BTC在化學(xué)反應(yīng)中完全可替代劇毒(被禁用)的光氣合成相關(guān)的化工產(chǎn)品。
1.BTC分子中所有氯原子都等價,試寫出結(jié)構(gòu)簡式
2.除毒性外,BTC比光氣還有什么優(yōu)點?
3.某研究者設(shè)計了以光氣和苯甲酰氯、鹽酸叔丁基肼等為主要原料合成了N1-叔丁基苯甲酰肼(D):
BTCABCD(產(chǎn)物)+E(酯)
寫出A~E各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式。
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(10分)有機酸D可通過如下合成線路合成:
(途徑①)
有人提出不經(jīng)過B、C,直接由下面的步驟合成D:
(途徑②)
稱取0215g D溶于水,以0.1mol/L NaOH中和,當(dāng)加入25mL時反應(yīng)完全,且D中含2個甲基,1個季碳原子。
1.寫出A~E的結(jié)構(gòu)簡式。
2.對比以上方法,哪個更好,為什么?
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(7分)用控制電位庫侖分析法測定CCl4和CHCl3的含量。在-1.0V(vs.SCE)電位下,在汞陰極上,在甲醇溶液中把四氯化碳還原成氯仿;在-1.80V,氯仿可還原成甲烷。
現(xiàn)將0.750g含CCl4、CHCl3及惰性雜質(zhì)的試樣溶解在甲醇中,在-1.0V下電解,直至電流趨近于零,從庫侖計上測得的電量數(shù)為11.63C。然后在-1.80V繼續(xù)電解,完成電解需要的電量為44.24C。
1.寫出在汞陰極上2次發(fā)生的電極反應(yīng)(溶液中有自由移動的H+)
2.試計算試樣中CCl4和CHCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
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(10分)某金屬單質(zhì)X可以與烴Y形成一種新型單核配合物Z。Y是非平面型環(huán)狀,核磁共振顯示只有2中類型的H原子;配合物Z中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69.87%,氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.77%。
1.通過計算確定X的元素符號及外層電子排布;
2.寫出Y的結(jié)構(gòu)簡式并命名;
3.試寫出Z化學(xué)式和可能的立體結(jié)構(gòu)。
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(8分)Apollo號宇宙飛船在執(zhí)行空間任務(wù)時,火箭中的液體N2O4貯存于含鐵的容器中,結(jié)果腐蝕物中含有Fe(NO3)3?N2O4,該物質(zhì)實際上是NO[Fe(NO3)4],經(jīng)X射線晶體結(jié)構(gòu)表示實際為[N4O6][Fe(NO3)4]2。請回答:
1.寫出合成NO[Fe(NO3)4]的反應(yīng)方程式;
2.如果[N4O6]2+是平面型的離子,存在3重對稱軸(旋轉(zhuǎn)120°重合),但不存在對稱面。試畫出其可能離子結(jié)構(gòu)示意圖。
3.如果[N4O6]2+是非平面型的離子,不存在3重和2重對稱軸,但存在對稱面。試畫出其可能離子結(jié)構(gòu)示意圖。
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(14分)鈦酸鍶是電子工業(yè)的重要原料,與BaTO3相比,具有電損耗低,色散頻率高,對溫度、機械應(yīng)變、直流偏場具有優(yōu)良穩(wěn)定性。因此可用于制備自動調(diào)節(jié)加熱元件、消磁元器件、陶瓷電容器、陶瓷敏感元件等。制備高純、超細、均勻SrTiO3的方法研究日益受到重視。我國研究者以偏鈦酸為原料常壓水熱法合成納米鈦酸鍶,粒子呈球形,粒徑分布較均勻,平均22nm。已知SrTiO3立方晶胞參數(shù)a=390.5pm。
1.寫出水熱法合成納米鈦酸鍶的反應(yīng)方程式;
2.SrTiO3晶體的結(jié)構(gòu)可看作由Sr2+和O2-在一起進行(面心)立方最密堆積(ccp),它們的排列有序,沒有相互代換的現(xiàn)象(即沒有平均原子或統(tǒng)計原子),它們構(gòu)成兩種八面體空隙,一種由O2-構(gòu)成,另一種由Sr2+和O2-一起構(gòu)成,Ti4+只填充在O2-構(gòu)成的八面體空隙中。
(1)畫出該SrTiO3的一個晶胞(Ti4+用小球,O2-用大○球,Sr2+用大球)
(2)容納Ti4+的空隙占據(jù)所有八面體空隙的幾分之幾?
(3)解釋為什么Ti4+傾向占據(jù)這種類型的八面體空隙,而不是占據(jù)其他類型的八面體空隙?
(4)通過計算說明和O2-進行立方密堆積的是Sr2+而不是Ti4+的理由(已知O2-半徑為140pm)
3.計算22nm(直徑)粒子的質(zhì)量,并估算組成原子個數(shù)。
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