[化学——选修有机化学基础]

某有机物X(C₁₂H₁₃O₆Br)的分子中含有多种官能团，其结构简式为

(其中Ⅰ、Ⅱ为未知部分的结构)．为推测X的分子结构，进行如图所示的转化：

已知向E的水溶液中滴入FeCl₃溶液发生显色反应；G、M都能与NaHCO₃溶液反应；在X分子结构中，Ⅰ里含有能与FeCl₃溶液发生显色反应的官能团，且E分子中苯环上的一氯代物只有一种．

(1)G分子所含官能团的名称是________；G不能发生的反应有________(选填序号)

A．加成反应

B．消去反应

C．氧化反应

D．取代反应

(2)X的结构简式是________．

(3)由B转化成D的化学方程式是________(条件可以不写)．

(4)F与G互为同分异构体，F的分子中只含有羧基、羟基和醛基三种官能团，且同一个碳原子上不能同时连有两个羟基．则F的分子结构有________种．

(5)X的核磁共振氢谱图中有________个峰．

从废钯催化剂(该催化剂的载体为活性炭，杂质元素有铁、镁、铝、硅、铜等)中提取海棉钯(含Pd＞99.9％)的部分工艺流程如下：

将最后所得到的滤液，经过一定的操作后可得到海棉钯．

(1)废钯催化剂经烘干后，再在800℃的高温下焙烧，焙烧过程中需通入足量空气的原因是________；焙烧时钯转化为氧化钯(PdO)，则甲酸还原氧化钯的化学方程式为________．

(2)钯精渣中钯的回收率高低主要取决于王水溶解的操作条件，已知反应温度、反应时间和王水用量对钯回收率的影响如图1～图3所示，则王水溶解钯精渣的适宜条件为________、________、________．

(3)王水是浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混合而成的，王水溶解钯精渣的过程中有化合物A和一种无色、有毒气体B生成，并得到滤渣．

①气体B的分子式：________；滤渣的主要成分是________．

②经测定，化合物A由3种元素组成，有关元素的质量分数为Pd：42.4％，H：0.8％，则A的化学式为________．

燃煤废气中的氮氧化物(NO_x)、二氧化碳等气体，常用下列方法处理，以实现节能减排、废物利用等．

(1)对燃煤废气进行脱硝处理时，常利用甲烷催化还原氮氧化物，如：

CH₄(g)＋4NO₂(g)4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH＝－574 kJ·mol^－1

CH₄(g)＋4NO(g)2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH＝－1160 kJ·mol^－1

则CH₄(g)将NO₂(g)还原为N₂(g)等的热化学方程式为________．

(2)将燃煤废气中的CO₂转化为甲醚的反应原理为：

2CO₂(g)＋6H₂(g)CH₃OCH₃(g)＋3H₂O(g)

已知一定压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO₂的转化率见下表：

①若温度升高，则反应的平衡常数K将________(填“增大”、“减小”或“不变”．下同)；若温度不变，提高投料比[n(H₂)/n(CO₂)]，则K将________．

②若用甲醚作为燃料电池的原料，请写出在碱性介质中电池负极的电极反应式________．

③在②所确定的电池中，若通入甲醚(沸点为－24.9℃)的速率为1.12 L·min^－1(标准状况)，并以该电池作为电源电解2 mol·L^－1　CuSO₄溶液500 mL，则通电30 s后理论上在阴极可析出金属铜________g．

稀土元素是周期表中ⅢB族钪、钇和镧系元素的总称，它们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为＋3．其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料．我国蕴藏着丰富的钇矿石(Y₂FeBe₂Si₂O₁₀)，以此矿石为原料生产氧化钇(Y₂O₃)的主要流程如下：

已知：①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：

②在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似．

(1)钇矿石(Y₂FeBe₂Si₂O₁₀)的组成用氧化物的形式可表示为________．

(2)欲从Na₂SiO₃和Na₂BeO₂的混合溶液中制得Be(OH)₂沉淀．则

①最好选用盐酸、________(填字母)两种试剂，再通过必要的操作即可实现．

a．NaOH溶液

b．氨水

c．CO₂气

d．HNO₃

②写出Na₂BeO₂与足量盐酸发生反应的离子方程式：________．

(3)为使Fe³⁺沉淀完全，须用氨水调节pH＝a，则a应控制在________的范围内；继续加氨水调节pH＝b发生反应的离子方程式为________，检验Fe³⁺是否沉淀完全的操作方法是________．

有A、B、C、D、E五种常见化合物，都是由下表中的离子形成的：

为了鉴别上述化合物．分别完成以下实验，其结果是：

①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液；

②将E溶液滴人到C溶液中出现白色沉淀，继续滴加，沉淀溶解；

③进行焰色反应，只有B、C为紫色(透过蓝色钻玻璃)；

④在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加过量稀硝酸，A中放出无色气体，C、D中都能产生白色沉淀；

⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成．若将D的溶液酸化，并加入铜片，则能生成一种气体，该气体遇空气变为红棕色

根据上述实验填空：

(1)写出B、D的化学式：B________　D________

(2)将含1 mol　A的溶液与含1 mol　E的溶液反应后蒸干，仅得到一种化合物，该化合物的化学式为________．

(3)在A溶液中加入少量澄清石灰水，其离子方程式为________．

(4)C常用作净水剂，用离子方程式和适当文字说明其净水原理________．

(5)若向含溶质1 mol的C溶液中逐滴加入Ba(OH)₂溶液，生成沉淀质量最大为________克．

高分子材料M在光聚合物和金属涂料方面有重要用途，M的结构简式为：

工业上合成M的过程可表示如下：

已知：A完全燃烧只生成CO₂和H₂O，其蒸气密度是相同状况下氢气密度的43倍，分子中H、0原子个数比为3：1．它与Na或Na₂CO₃都能反应产生无色气体．

(1)A中含有的官能团的名称是________．

(2)下列说法正确的是________(填序号字母)．

a．工业上，B主要通过石油分馏获得

b．C的同分异构体有2种(不包括C)

c．D在水中的溶解性很大，遇新制Cu(OH)₂悬浊液，溶液呈绛蓝色

d．E－M的反应是缩聚反应

(3)写出A＋D＋H₃PO₄－E反应的化学方程式：________，该反应类型是________．

(4)F是A的一种同分异构体，F的核磁共振氢谱显示分子中有两种不同的氢原子．存在下列转化关系：

写出F、N的结构简式为：F：________N：________

写出反应①的化学方程式________

已知在下图转化关系(某些转化关系中的产物已略去)中都是中学化学常见的物质，物质A、D、G是单质，磁性黑色物质C是某金属矿物的主要成份，E是一种非氧化性酸，F是混合物，H是极易溶于水的碱性气体．

请回答下列问题：

(1)写出下列物质的化学式：A________、C________、I________

(2)写出反应①的化学方程式：________

写出生成混合物F的离子方程式：________

(3)在一定温度、压强和有催化剂存在的条件下将l mol　G和2，5 mol　D放入500 mL密闭容器中．经过20 min达到平衡，平衡后H的浓度为2 mol/L，

①则用G表示20 min内的平均反应速率为：________

该温度下此反应的平衡常数K＝________，D的转化率为________

②如果保持温度不变，再向容器中同时充入1.5 mol　G和1 mol　H，D的转化率将________(填“升高”、“不变”或“降低”)，再次平衡后H的体积分数为________．

(1)液氨类似于水的电离，试写出液氨的电离方程式；

(2)下列离子方程式书写正确的是________

A．石灰乳与Na₂CO₃溶液混合：Ca²⁺＋CO₃^2－CaCO₃↓

B．NH₄HSO₃溶液与足量的NaOH溶液混合加热：NH₄⁺＋HSO₃^－＋2OH^－NH₃↑＋SO₃^2－＋2H₂O?

C．酸性条件下KIO3溶液与KI溶液反应生成I₂：IO₃^2－＋5I^－＋3H₂O3I₂＋6OH^－

D．AgNO₃溶液中加入过量氨水：Ag⁺＋NH₃·H₂OAgOH↓＋NH₄⁺

E．H₂SO₄与Ba(OH)₂溶液反应：Ba²⁺＋OH^－＋H⁺＋SO₄^2－BaSO₄↓＋H₂O?

F．CuSO₄溶液吸收H₂S气体：Cu²⁺＋H₂SCuS↓＋2H⁺?

G．AlCl₃溶液中加入过量的浓氨水：Al³⁺＋4NH₃·H₂OAlO₂^－＋4NH₄⁺＋2H₂O

H．等体积、等浓度的Ba(OH)₂稀溶液与NH4HCO₃稀溶液混合：Ba²⁺＋2OH^－＋NH₄⁺＋HCO₃^－BaCO₃↓＋NH₃·H₂O＋H₂O

I．LiAlH₄溶于适量水后得到无色溶液，则化学方程式可表示为：LiAlH₄＋2H₂OLiAlO₂＋4H₂↑

在MgCl₂和AlCl₃的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液直至过量．经测定，加入的NaOH的物质的量(mol)和所得沉浮的物质的量(mol)的关系如下图所示．则：

(1)写出代表各线段发生反应的离子方程式：

OD段________，

DC段________．

(2)原溶液中Mg²⁺、Al³⁺物质的量浓度之比为________．

(3)图中C点表示当加入________mol　NaOH时，Al³⁺已经转化为________Mg²⁺已经转化为________．

(4)图中线段OA∶AB＝________．