摘要:26. 在200 mL 1 mol·L-1的KHCO3溶液中.加入一定质量单质或化合物X.恰好将其转化为只含K2CO3溶质的溶液. (1)该过程中一定发生的一步离子反应方程式为 (2)能实现上述转变的物质X有多种.请在下表中尽可能多地填写符合条件的X的化学式及其质量: 编号 1 2 3 4 5 X的化学式 加入X的质量/g

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2012年10月8日发布的修订版《机动车驾驶证申领和使用规定》,以其对违章驾驶员的严厉惩罚被人们称为“史上最严交规”,其中饮酒后驾驶机动车的一次记12分。利用如下测试管可检测司机是否酒后驾车,化学原理如下:

金属铬在化合物中主要有+3价和+6价两种价态。+6价铬化合物K2CrO4和K2Cr2O7在水溶液中分别呈黄色和橙色,它们在溶液中存在如下平衡关系:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O在酸性条件下+6价铬化合物具有强氧化性,可以将C2H5OH氧化为CH3COOH,本身被还原为Cr3+,Cr3+在水溶液中呈灰绿色。

(1)根据上述条件可知,在强酸性条件下+6价铬主要以      (填“CrO2-4”或“Cr2O2-7”)形式存在。如果司机酒后驾车,则测试管中的现象是    且超过法定警界线,反应的离子方程式为         

(2)研究发现+6价铬的毒性为+3价铬的毒性的100~200倍,有多种方法可以将废水中的+6价铬转化为+3价铬以降低毒性。其中两种方法如下:

方法一:电化学方法。将含Cr2O2-7的酸性废水加适量NaCl搅拌均匀并以Fe作电极进行电解。在阳极产生的Fe2+将Cr2O2-7还原为Cr3+,在电解过程中溶液的pH不断上升,最终Cr3+和Fe3+以Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀的形式析出。

①请分析溶液pH不断上升的原因:                 

②已知Fe3+和Cr3+变为Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀的pH如下表:

 

当溶液的pH范围为____时,溶液中Fe3+已沉淀完全而Cr3+还没有开始沉淀。

③当电路中通过3mol电子时,理论可还原Cr2O2-7的物质的量为    mol。

方法二:还原沉淀法。将l0ml某含铬(Cr2O2-7)废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀,该沉淀经干燥后为nmolFeO·FeyCrxO3

④不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是

A.反应中发生转移的电子个数为3nx

B.该废水中c(Cr2O2-7)为50nx mol/L

C.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(l+y)mol

D.在FeO·FeyCrxO3中,x+y=2

 

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 (共12分)除虫菊是肯尼亚盛产的一种经济作物,从其花(除虫菊花)中可提取重要的杀虫活性成分。天然的除虫菊花中含有六种有效成分,其中之一的化学结构为:

    此类化合物为酯(除虫菊酯),由菊酸(A)部分和醇(B)部分组成。由于每个化合物结构中含有3个手性中心(1、3和α位)及环丙烷的顺反2种结构,所以每个化合物至少有16种可能的异构体。但天然的除虫菊酯中仅以一种立体异构体存在:(+)-1R,3R-trans-α S-,此异构体的活性最高(如,trans-是cis-的500倍)。由于天然除虫菊酯化学稳定性差、毒副作用强且资源有限,科学家对此结构进行了改造,合成出一类新的高效、低毒、稳定性好的拟除虫菊酯(Pyrethroids),这类化合物达200多种,如较早合成的苯醚菊酯(Phenothrin)的结构为:

此化合物现广泛用在家庭卫生中,能有效杀灭蚊蝇及蟑螂等。

由于要满足(+)-1R,3R-trans-的立体化学要求,合成苯醚菊酯的菊酸(C)部分一直是科学难题。M.Matsuda曾采用天然松节油成分中的蒈烯(Carene)E为原料,经过6步反应制得了菊酸,其合成步骤可表示为:

(1) 请按系统命名(IUPAC)法,给出菊酸的名称(要求表明全部立体化学特性)。

                                                                        

(2) 写出F、G、H、I、J的结构简式(不要求表明立体结构)。

 

F:                        G:                      H:

 

I:                        J:

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