【题目】Co(CH3COO)2·4H2O(乙酸钴)是一种重要的有机化工原料。回答下列问题:
(1)以工业品氧化钴(CoO)为原料制备乙酸钴。(已知CoO与CH3COOH溶液反应缓慢,Co2+能与H+、NO3-大量共存)可能用到的试剂:Na2CO3溶液、CH3COOH溶液、HNO3溶液。先将CoO溶于____(填化学式,下同)溶液制得____溶液;在不断搅拌下,向制得的溶液中不断加入____溶液至不再产生沉淀,静置,过滤,洗涤;向沉淀中加入___溶液至沉淀完全溶解,调节pH约为6.8,经一系列操作得Co(CH3COO)2·4H2O。
(2)为探究乙酸钴的热分解产物,先在低于100 ℃时使其脱去结晶水,然后用下列装置进行实验(已知CO能与PdCl2溶液反应生成黑色Pd沉淀):
①通N2的目的是______。
②澄清石灰水和PdCl2溶液分别用于检验CO2和CO,其中盛放PdCl2溶液的装置是____(填字母)。
③实验结束时,为防止倒吸,正确的操作是______。
④装置a中完全反应后得到钴的一种氧化物,固体残留率(×100%)为45.4%。该氧化物为____。
⑤装置a在加热过程中没有水生成,最终生成的固体氧化物质量为3.0125 g,装置b和c中的试剂均足量(b、c中得到固体的质量分别为2.5 g、10.6 g),集气瓶中收集到的气体为C2H6和N2,则装置a中发生反应的化学方程式为________。
【答案】HNO3 Co(NO3)2 Na2CO3 CH3COOH 隔绝空气,使反应产生的气体全部进入后续装置 c 先熄灭装置a的酒精灯,冷却后停止通入氮气 Co3O4 3Co(CH3COO)2Co3O4+4CO↑+2CO2↑+3C2H6↑
【解析】
根据CoO与CH3COOH溶液反应缓慢,Co2+能与H+、NO3-大量共存的信息,制备乙酸钴时,先将CoO溶于溶液HNO3溶液制得Co(NO3)2溶液,再加入Na2CO3溶液产生碳酸钴沉淀,最后加CH3COOH溶液反应生成Co(CH3COO)2,再通过浓缩、结晶等方法得到最终产物;探究乙酸钴的热分解产物,a中乙酸钴受热分解生成CO、CO2等产物,通入N2先将空气排尽并将产生的气体都赶入吸收装置,b澄清石灰水检验CO2,c中PdCl2溶液可检验CO, 最后用d来收集未反应完的CO。
(1)根据CoO与CH3COOH溶液反应缓慢,Co2+能与H+、NO3-大量共存的信息,制备乙酸钴时,先将CoO溶于溶液HNO3溶液制得Co(NO3)2溶液,再加入Na2CO3溶液产生碳酸钴沉淀,最后加CH3COOH溶液反应生成Co(CH3COO)2,再通过浓缩、结晶等方法得到Co(CH3COO)2·4H2O;故答案为:HNO3;Co(NO3)2;Na2CO3; CH3COOH;
(2)①通N2的目的是排尽装置内的空气,并使反应产生的气体全部进入后续装置,故答案为:隔绝空气,使反应产生的气体全部进入后续装置;
②因为在检验CO时可生成CO2,会影响原混合气体中CO2的检验,因此应该先检验CO2,故答案为:c;
③实验结束时,为防止倒吸,应该先熄灭酒精灯,再通入一段时间氮气保护分解后的产物,以免被空气氧化,故答案为:先熄灭装置a的酒精灯,冷却后停止通入氮气;
④样品已完全失去结晶水,残留固体为金属氧化物,取1mol Co(CH3COO)2,质量为177g,则残留的氧化物质量为177g×45.4%=80.36g,根据Co元素守恒,氧化物中含有1molCo,则氧元素的物质的量为mol=1.33mol=
mol,则
=
=
,故金属氧化物的化学式为Co3O4,答案为:Co3O4;
⑤Co3O4为3.0125g,其物质的量为=0.0125mol,CO2的物质的量为
=0.025mol,CO的物质的量为
0.05mol,最后用质量守恒计算出乙烷的质量为(0.0375×177-3.0125-0.025×44-0.05×28)g=1.125g,则乙烷的物质的量为:
mol=0.0375mol,综上计算可得Co3O4、 CO2、CO、C2H6的物质的量之比为:1:2:4:3,方程式为:3Co(CH3COO)2
Co3O4+4CO↑+2CO2↑+3C2H6↑,故答案为:3Co(CH3COO)2
Co3O4+4CO↑+2CO2↑+3C2H6↑。
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【题目】据《自然·通讯》(Nature Communications)报道,我国科学家发现了硒化铜纳米催化剂在二氧化碳电化学还原法生产甲醇过程中催化效率高。铜和硒等元素化合物在生产、生活中应用广泛。
请回答下列问题:
(1)基态硒原子的价电子排布式为________;硒所在主族元素的简单氢化物中沸点最低的是________。
(2)电还原法制备甲醇的原理为2CO2+4H2O2CH3OH+3O2。
①写出该反应中由极性键构成的非极性分子的结构式________;
②标准状况下,V L CO2气体含有________个π键。
(3)苯分子中6个C原子,每个C原子有一个2p轨道参与形成大π键,可记为(π右下角“6”表示6个原子,右上角“6”表示6个共用电子)。已知某化合物的结构简式为
,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,由此推知,该分子中存在大π键,可表示为_______,Se的杂化方式为________。
(4)黄铜矿由Cu+、Fe3+、S2-构成,其四方晶系晶胞结构如图所示。则Cu+的配位数为________;若晶胞参数a=b=524pm,c=1032pm,用NA表示阿伏加德罗常数的值,该晶系晶体的密度是________g·cm-3(不必计算或化简,列出计算式即可)。
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【题目】按要求答题。
(1) (命名)_____________________________________。
(2) (指出所含官能团名称)_____________________________________。
(3)写出以为单体发生缩聚反应的方程式________________________。
(4) 制TNT炸药的反应________。
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【题目】从废钴酸锂电池正极片中(含LiCoO2、Al及少量铁、镁的化合物等)回收钴的工艺流程如下:
下列叙述错误的是
A.①中发生的离子反应为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
B.②中H2O2作还原剂
C.③中Na2CO3可用NaOH代替
D.④中除镁反应不宜在强酸条件下进行
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【题目】常温下,XOH、YOH及ZOH三种一元碱的物质的量浓度均为0.100 mol·L-1,体积均为10.00 mL,分别用0.100 mol·L-1的HCl溶液滴定,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.均可用酚酞作指示剂
B.电离平衡常数:Kb(YOH)<Kb(ZOH)
C.均滴入10.00 mL HCl溶液时,ZCl溶液中的水解程度最大
D.pH=11的YOH与pH=3的HCl溶液等体积混合:c(Cl-)>c(Y+)>c(H+)>c(OH-)
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【题目】(有机化学基础)丹参酸可用于药理实验、活性筛选等,合成丹参酸的路线如图所示:
已知:ROH+ROOCCH3+CH3COOH
RCH2CHO+R'CH2CHO
回答下列问题:
(1)A的名称是____,B中官能团的名称是_______。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳原子称为手性碳原子,上述有机物中含有手性碳原子的有机物为_____(填“A”“B”“C”“D”或“E”)。
(3)D→E的反应类型是_______。
(4)A→B的化学方程式为________。
(5)X与 D互为同分异构体,请写出满足下列条件的X的结构简式:_______。
①1 mol X 能与5 mol NaOH发生反应;
②有5个碳原子在同一条直线上;
③与FeCl3溶液可以发生显色反应。
(6)设计以、CH3CHO为原料制取
的合成路线__________(其他无机试剂任选)。
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【题目】根据下图所示实验,回答问题:
(1)实验①观察到的现象是________________________。实验②
观察到的现象是________________________。
(2)实验③观察到的现象是________________________。实验④
观察到的现象是________________________。
(3)由上述实验,你能得出的结论是________________________。
(4)请总结同周期元素金属性的变化规律__________,并用原子结构解释其原因_________。
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【题目】 反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在四种不同情况下用不同物质表示的反应速率
分别如下,其中反应速率最大的是( )
A.v(C)=0.04 mol/(L·s)
B.v(B)=0.06 mol/(L·min)
C.v(A)=0.15 mol/(L·min)
D.v(D)=0.01 mol/(L·s)
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【题目】目前海水提溴的最主要方法之一是空气吹出法,其部分流程图如下:
以下推断不合理的是( )
A. 热空气能吹出溴是利用溴易挥发的性质
B. SO2吸收溴的反应方程式:SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr
C. 流程中循环利用的物质有SO2、Br2、Cl2等
D. 没有采用直接蒸馏含Br2的海水得到单质溴主要是为了节能
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