高中化学:如图,问题请见补充说明,谢谢!

①该工业流程中,溶浸中的Fe²⁺,Co²⁺是从何而来?滤渣Ⅰ中含有什么?
②调pH=6的一步中所得溶液中为什么会含有Ca²⁺,Mg²⁺?加了Na₂CO₃后不应生成CaCO₃和MgCO₃沉淀吗?

①亚铁离子由酸性条件下亚硫酸跟还原铁离子得到。
钴离子由高钴离子还原水产生。
②因为pH=6时,氢氧化镁和氢氧化钙并不能完全沉淀。
加入碳酸钠之前,溶液为酸性,(至于原因是两方面的,⑴一方面矿石是用稀硫酸溶解,稀硫酸本身是酸,为了溶解达到预期目的,稀硫酸必定过量,甚至是大大过量。⑵另外一方面,无论是亚硫酸跟还原铁离子还是高钴离子还原水均会释放氢离子,使得溶液酸度增加)酸性溶液中碳酸根会优先与氢离子反应产生碳酸(至于为什么不先和钙镁离子反应产生碳酸钙和碳酸镁,中学阶段可以这么理解原因在于,碳酸钙和碳酸镁在水里也是强电解质,只是说溶解度不大,就像硫酸钡一样。所以碳酸根就算先与钙镁离子反应产生沉淀,那么也会存在沉淀——溶解平衡,在这个平衡里大量存在的氢离子必定会消耗碳酸根而让平衡向着溶解溶解方向移动)因此最终效果是,碳酸根优先与氢离子反应产生碳酸。追问

老师,这道题有些问题:①该工业流程中的“洗脱”一步用什么洗脱剂?
②洗脱时为什么要加入NaOH使I₂转变为NaI和NaIO₃,然而再加入HCl转化回I₂?直接将洗脱出的I₂用热空气鼓出不是更直接吗?

追答

两个问题可以合在一起回答。
在这里洗脱是为了过滤掉前一步加入的活性炭。之所以要让碘先在浓热的氢氧化钠里歧化,是为了防止洗脱时会有大量的碘被一起过滤掉。

追问

老师,这道题的中,为什么要先打开弹簧夹1,关闭弹簧夹2,之后再关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2?同时打开弹簧夹1与弹簧夹2进行实验行不行呢?谢谢!

追答

之所以两个弹簧夹不同时打卡,是为了方便实验数据的记录,现象的观察。如果两个同时打开,那么需要两个人分别观察左右两侧细口瓶内的现象,且分别记录数据。
这样容易产生实验的人为误差。如果由一个人来处理,那么会非常慌忙,来不及记录,两个弹簧夹一起打开,左右两侧的瓶内就会同时出现现象,同时产生数据

这个属于言行做事的逻辑顺序

追问

老师,对这道题有两个问题:⒈对(5),为什么生成的是HCl而不是氯化铵?
⒉对流程中的③,四氯化硅为什么要精馏?粗四氯化硅里含有什么杂质?谢谢!

追答

①氯化铵在高温下本身就会分解成氯化氢和氨,产生的氨会继续和四氯化硅反应产生四氨基硅,四氨基硅高温下继续分解产生氨和氮化硅。
氨继续被四氯化硅吸收。如此循环,直到四氯化硅反应完。

②粗品中含有其他全氯硅烷,比如说六氯乙硅烷,

除了六氯乙硅烷外,是否有其他的全氯硅烷,不知道。有兴趣的话,你大学后可以在实验室研究一下,目前氯气和硅反应的机理还不清楚,杂质种类也就不好确定

追问

老师,那怎么精馏呢?该加入什么化学试剂?

追答

精馏说的直白点就是多次蒸馏。
在科研或教学实验室的话,用多个蒸馏烧瓶搭配多个冷凝管,查化工手册找到四氯化硅的沸点,然后蒸馏即可

在工业生产或生产实验室的话有专门的精馏塔。按照生产文件对应操作就好

至于需要蒸馏几次,冷凝管要多长,取决于目标纯度和理论塔板数的大小。

追问

老师,对这道题,为什么迅速将铝条插入集气瓶接近瓶底的位置时,生成的氧化铝将铝与氧气隔绝?
缓慢伸向瓶底位置的做法难道就不会了吗?谢谢!

追答

首先,盖玻片打开后,氧气里就会混合空气。整个瓶子里,从瓶口到瓶底,氧气浓度越来越大。
缓慢伸向瓶底,铝所接触到的氧气浓度变化相对较慢,生成的氧化铝相对较少。氧化铝就不能很好的把氧气和铝隔开。
快速伸下去,由于氧气浓度的突然变大,铝表面的氧化铝厚度也就以一个较快的速度生成,就会很大可能的隔绝氧气和铝。

追问

老师,对这道题的(5),为什么要分开两个温度来结晶?在100℃下直接蒸干结晶(蒸发至晶体表面湿润,便停止加热,用余温蒸干)行不行?而且硫酸锌加热结晶时并不会水解成氢氧化锌。

追答

图片看不清楚

追问

不好意思,这张应该清晰了。

追答

两个温度,主要是考虑晶型和效率。
先在100°C,是因为这个温度下水蒸发快,当出现晶膜后,如果依然保持在100°C,那么时不时冒出来的水泡会破坏结晶过程,得到的晶型不好。
虽然说出现晶膜,但是水还是相对较多的。所以还要继续去除溶剂,选择在60°C,一方面可以保持水分较快去除,另外一方面可以溶解掉一部分固体,使得再次析出,得到晶型好的晶体

追问

老师,对这道题D项,氯离子为什么会使文物发生腐蚀?所涉及的化学方程式是什么?谢谢!

对A项,按照解析中的说法,是不是Fe(OH)₃,Mg(OH)₂等的物质也具有阻燃作用呢(它们受热分解时也要吸收大量的能量)?

追答

第一个,铁的吸氧腐蚀。氯离子主要起到电解质作用,本身不会腐蚀铁制品。

第二个,氢氧化铁和氢氧化镁分解确实吸热,但是分解产生的氧化铁和氧化镁附着性不好,且氧化铁空隙多,空气能够大量透过空隙与可燃物接触

氧化镁相对来说,效果比氧化铁好。但是价格太高,用来做阻燃剂属于是钱多没地方花

氧化铝相对便宜,且高温下存在晶型变化,附着性较好

需要知道高温下,粘合剂的粘合性会降低甚至消失。因此阻燃剂虽然加入了粘合剂,但是在起火后,使得阻燃剂不容易脱落的还是阻燃剂本身的附着性

追问

老师,对这道题的B项,用浓硝酸将铁罐车内壁进行酸洗处理时后,铁壁车内壁还与空气中的水分接触使得浓硝酸变稀,不是会对铁罐车造成更大的损伤吗?以这个角度来分析B不应是错的吗?谢谢!

还有这道题,①对a极,为什么废水中的有机物变成CO₂是氧化反应?怎么判断它们的价态谁高谁低?
②对C项,怎么推断出有机废水中含有重金属离子(如果这些有机废水先前经过处理提取了其中的重金属呢?)?

对这道题,①M(S元素)为什么会成6个键?硫一般不是成2个键吗?
②对于括号里的整体(带一个负电荷),怎么分析是其中的哪原子得到电子?谢谢!

追答

1、浓硝酸质量分数为63%也就是16mol/L左右,想凭借空气里的水分就把它稀释成稀硝酸是不现实的。

2、有机物中的碳,从化合价来说都是+4价以下的。二氧化碳的碳是+4,化合价升高毋庸置疑是氧化反应。
题目是说“可以处理废水、回收铜等金属”。没说这个废水是有机废水,也没说“铜等金属”的离子就在“废水”里边。只是说可以这么做

3、硫形成6个化学键没什么稀奇的。硫酸中的硫就是6个化学键。
数各原子的电子结合各原子成键情况即可,在这里每个原子都满足八电子规则。

还可以更简单的这么去看,阴离子内部都是共价键,共价键具有饱和性。换而言之各原子能够形成的共价键数量存在一个最大值。
在这里,氟,硫,碳,氧的共价键数量都是最大程度了,只有氮缺一个共价键才能达到最大值。而每个原子在这里都是满足八电子的,因此负电荷必定在氮上

如果不理解甚至可以这么去看。
每个原子都是八电子,在去除原子在基态时就已经成对的电子后,每一对电子都应该对应一个共价键才能保证原子为电中性。
如果此时去除基态成对电子还存在没有被共价键对应的成对电子,那么这个原子必定带负电

拓宽。同样的,此时如果少了一对电子,那么这个原子带正电

如果电子不多不少,则这个原子必定是一个自由基

大学有机化学画反应机理的时候辨认碳负离子,碳正离子,碳自由基时这些是基本功

追问

老师,对(3)②,为什么产生的N₂O₅中有2分子由HNO₃产生?怎么推断出这个电极反应式需要加2HNO₃?谢谢!

追答

图片太模糊,看不清楚

过氧化氢与水在酸性条件下的标准电极电势为1.776V,属于强氧化剂。
而氢离子与氢气的标准电极电势为0V。
因此在过氧化氢存在下,锌不会与氢离子反应

追问

这张图片应该清晰了。不过在我试卷上分金这步用的是王水,在分金液中加入Na₂SO₃的反应式是什么?

这道有机大题中反应④的断键机理是什么?为什么它不是加成反应?一个双键不是消失了吗?

追答

加氯化钠主要是为了防止银溶解后产生硫酸银而使得后期更麻烦。一定程度上还可以促进铜与过氧化氢的反应。
分离的话,要具体看想要得到什么样的铜或铜盐,后面的分离工艺没有给出来所以不好说。

如果是提纯硫酸铜可以重结晶

分铜渣中的氯化银主要是因为银能够溶解在过氧化氢的酸性溶液中产生银离子,加入的氯化钠又把银离子沉淀下来

王水可以溶解银不假,但是溶解后的银会迅速转变成氯化银沉淀下来得到分金渣

反应④属于加成反应,而且是α,β不饱和酮的1,4加成反应。从机理上来说属于亲核加成

这是加成机理,弯箭头表示电子转移方向

这是酸催化的情况,碱催化时,质子是从共轭弱酸中解离,其他的都一样

这种共轭加成反应是大学有机化学的重点,你看看就行了

追问

老师,为什么氯化钠在一定程度上可促进Cu和H₂O₂的反应?
产生的硫酸银为什么会使后期更麻烦?难道不能像AgCl一样可用Na₂SO₃进行转化吗?

有两个问题:①为什么工业中不用铝热反应来应来冶炼铁?而是用焦炭?
②副族元素中,有哪物质可以铝热反应来冶炼?谢谢!

追答

氯离子可以和铜离子反应产生四氯合铜酸根,特别是高难度的氯离子条件下。促使铜和过氧化氢的反应正移。

硫酸银确实可以和亚硫酸根反应,但是硫酸银的溶解度相对较大,会造成大量银的流失。同时硫酸银会在分金操作中消耗氯离子,不利于金转化成四氯合金酸

铝热反应需要铝热剂,相对于焦炭来说太贵了

铝热反应炼铁,那普通老百姓就用不起铁制品了

当然成本不仅仅来自于铝热剂,还有配套的工艺流程,反应釜,电费,能耗等

副族可以发生铝热反应的很多,理论上只要对应氧化物的金属单质还原性没有铝强的都可以。至于有没有实用价值就要综合考虑成本,污染,效益问题

还有冶炼出来的金属纯度,金属所处的相等等

铝热反应一般只用来冶炼高熔点金属,或者贵金属

比如说钨,铼,钼,锇

追问

老师,SiC是黑色的物质,为什么可以用来做天文望远镜(不应是透明的吗)?

对Ⅱ制取草酸亚铁晶体的流程中,为什么要蒸发浓缩,趁热过滤,直接在划红线的一步中加入草酸不是更方便吗?而且得到的FeSO₄·(NH₄)₂SO₄·6H₂O不是也要用稀硫酸溶解吗?谢谢!

追答

碳化硅不一定是黑色的。
天文望远镜的镜片不一定要用透明度好的材料做

只有通过可见光成像的天文望远镜的镜片才是透明材料做的。通过其他波段的电磁波成像的天文望远镜,镜片都不是透明的。

之所以先把硫酸亚铁铵做出来,是因为
①方便计算产率
②避免草酸亚铁中混杂一系列的草酸合铁[Ⅲ]酸盐。
③方便定量投料,避免出现一系列不必要的草酸合铁[Ⅱ]酸盐。

当然硫酸亚铁铵还有一定的缓冲作用

避免体系酸度剧烈变化导致产品分解

追问

老师,第①,②点有些不懂,草酸亚铁中怎么会混杂了一系列的草酸合铁盐[Ⅲ]?方便定量投料又是什么意思?蒸发浓缩,趁热过滤时,二价铁不是更容易在空气的作用下转变为三价铁吗?

追答

硫酸亚铁固体会被氧化,因此使用的硫酸亚铁会混杂一定的硫酸铁。
而铁离子与草酸根的配位并不一定得到的都是三草酸合铁[Ⅲ]酸根,

同样的,因为硫酸亚铁的氧化问题,如果不通过先制备硫酸亚铁铵的方式就不可能知道到底有多少亚铁离子参与了反应就无法定量计算产率,无法验证得到的就是目标产物

硫酸亚铁铵在空气中不易被氧化。当然结晶的时候的确可能被氧化。一般来说在正式投入硫酸亚铁铵之前,需要先滴定出硫酸亚铁铵中的亚铁离子含量的

缺少的滴定环节是因为高中没学过氧化还原滴定,加上去就超纲了

追问

老师,这个装置产生的H₂中H是来源于尿素的H还是水中的H?谢谢!

还有这道题,有两个问题:①对A项,该阳极反应中O²⁻从何而来?SiO₂电极所涉及的电极反应式是什么?
②往装置中通入Ar的目的是什么?它并不参与反应呀。

追答

氢气来自于水微弱电离的质子在阴极的放电。
尿素不可能在阴极放电释放氢气,原因在于电解水溶液产生的氢气,其本质都来自于酸电离的质子放电。而尿素中的氢在氨基上,无法电离产生质子,

氧负离子来自阴极二氧化硅放电。二氧化硅在阴极放电产生硅和氧负离子。氧负离子进入熔盐转移到阳极。
通入氩主要是把二氧化碳吹出反应体系,避免二氧化碳被氧负离子加成产生碳酸根进入熔盐而降低熔盐导电性

追问

还有这道题,对A项,为什么不能从它们的盐溶液中比较非金属性?Na₂S溶液呈碱性,NaCl呈中性,不就证明了S²⁻是弱酸的酸式酸,进而得出S与Cl的非金属性的强弱了吗?谢谢!

追答

高锰酸钾的氧化性不够,无法将钴离子氧化成高钴离子。
加高锰酸钾主要是为了除去亚铁离子一类的杂质

非金属性是元素得到电子的体现,说的通俗易懂一点,非金属性基本上等价于氧化性。不一样得是非金属性更多指的是元素层面,比如说氧的非金属性,硫的非金属性。
而氧化性指的是某一种特定的物质在特定条件下获得电子的能力,比如说氧气的氧化性,臭氧的氧化性,酸性条件下过氧化氢的氧化性,熔融条件下过氧化钠的氧化性

同样是氧化性,但是氧气的氧化性和臭氧的氧化性差别是非常大的

而谈非金属性时,无论是氧气还是臭氧都归到氧元素中讨论

因此,比较等浓度硫化钠和氯化钠来讨论硫和氯的非金属性就有点牛头不对马嘴的感觉了

追问

老师,对那道电化学降解尿素的题目,还有两个问题:①N也在氨基上,为什么它能在阳极放电产生N₂?
②尿素被降解的电极反应式中,CO₃²⁻是怎么形成的?断键机理是什么?

对这道化工流程题(4),有几个问题:①(4)中说道“低温蒸发浓缩,趁热过滤”中又是“低温”又是“趁热”不矛盾吗?
②在低温条件下,溶液的蒸发速率慢,有什么办法可以加快蒸发浓缩的速率?
③趁热过滤一步中,要加热溶液,不就加剧了Fe²⁺与CH₃CH(OH)COO⁻的水解了吗?而且水解产生的CH₃CH(OH)COOH也会挥发。
④操作2能不能在隔绝空气下直接加热蒸干溶液得到晶体?谢谢!

追答

不矛盾,只要液体没有凝固低温下依然会蒸发,甚至可以抽真空减小压力,低温下还会沸腾

这里的“趁热过滤”是指在蒸发的温度下进行过滤。比如说,“低温蒸发”的温度是2℃,那就在2℃下过滤,

不能蒸干,加热时乳酸会脱水产生丙交酯。乳酸根会脱二氧化碳产生乙醇

至于蒸发速率的话,可以把液相倒在表面皿里增加表面积,然后抽真空或者用东西气体不停的吹

惰性气体不停的吹

亚铁离子水解可以忽略,第一是在低温下,第二乳酸根属于羟羧配体,会和亚铁离子螯合,水解程度会大大减小

氮虽然也在氨基上,但是尿素本身在碱性条件下会水解产生氨,且氮是富电子的,电场下会在电极表面放电产生不稳定的正离子,正离子偶联另外一个氨氮并脱质子产生连氨。
连氨进一步放电脱质子产生偶氮结构,偶氮放电得到质子化的重氮盐,重氮盐脱质子产生氮气

之所以说,氢气里的氢不来自尿素,是因为氨基氢脱质子后会先和氢氧根反应产生水,水再被电解产生氢气

当然如果纠结于水的弱电离,你还可以这么去考虑,脱质子产生的水是在阳极区,而产生氢气的水来自阴极区

如果考虑离子在电场下的迁移问题,那脱下来的质子会在中间区和阴极迁移来的氢氧根反应产生水。当然这个是定性的,至于具体中间区位置怎么界定,需要考虑电场强度,离子淌度,电位梯度,离子浓度的变化情况甚至包括溶液温度关于时间的时间变化情况,

追问

老师,对A项,反应速率v与c(I⁻)不应成正相关吗?若是成正比,不应有固定的比例系数吗?但实验①②的比值不相等,怎么能是“正比”呢?谢谢!

追答

中学阶段姑且这么去看,存在截距是因为实验误差

实际上通过①和②根本得不到速率与浓度的变化情况。因为只有两组数据,无法判断是否是误差导致的正比,也无法判断是否是巧合导致的结果

实际上想要得到速率与浓度的变化关系,最少要做二十五组像①②这样的对照实验才行,这二十五组对照实验分成五个小组,每个小组包括五个不同的浓度下的实验数据。比如0.1,0.15,0.2,0.25,0.3。

然后对每个小组的实验数据分别进行线性回归分析,得到五个线性回归方程,如果五个回归方程的R²在0.999以上,那么就分析五个截距值与0的偏离程度,如果偏离程度在实验误差允许的范围内,那么才能得到速率与浓度成正比的结论。如果某一个回归方程的R²在0.999以下,说明这个小组的实验存在大量的误差甚至是错误,需要重新实验

当然也可以先确定截距于零的偏离程度,然后计算这个偏离程度的误差是多少

追问

老师,对(2),若要用物质的量来计算,又该怎么做?谢谢!

追答

严格意义上通过仅有的条件无法计算出浓度平衡常数,因为440K,0.1MPa下的这四种气体的状态方程修正参数无法通过已知条件计算出来,进而无法计算出物质的量浓度(c)。

如果将其视作理想气体,那么通过理想气体状态方程可以直接求出题设条件下各气体的浓度然后常规计算即可,

追问

老师,一个化学反应的活化能会受什么影响,对于一个固定的化学反应,它的活化能是不是一个定值(除催化剂降低反应的活化能)?谢谢!

追答

①活化能是反应体系中,分子能发生有效碰撞的最低能量要求。因此对于基元反应来说活化能受化学键键能、分子半径、发生反应的化学键的相对位置等分子的本身性质以及温度两方面的影响。对于一个非基元反应来说,影响活化能的因素就还需要加上反应的机理。
②对于特定条件下的特定反应,活化能是固定的,如果反应条件发生改变那么活化能就有可能发生改变,温度发生变化,活化能一定变化。

追问

老师,以后有物理问题能向您请教吗?

追答

中学物理我并不是很清楚,一般我都是用微积分处理的。高中没有系统的学微积分,所以我告诉你用微积分解决的话,不合适,也不满足高考大纲的要求。你们老师会骂你的

追问

老师,对(3)②,如果我不设转化率,设起始时NO₂的物质的量为n,平衡时消耗NO₂的物质的量为x(第三幅图),为什么这样算得的α(NO₂)=50%,这样做哪里出错了?谢谢!

① 对这道题的C选项,第二张图片来看环己烷不是平面轴对称结构吗?为什么C项是错的?
②对D项,催化剂不是只改变反应速率,不改变反应的方向吗?而D的表述相当于是加了催化剂反应正向进行,为什么D项是正确的?

追答

①设物质的量去计算,需要用代入浓度平衡常数,才能得到x与n的关系。

②环己烷是立体结构,不是平面六边形。之所以画成六边形是为了方便考虑,在不考虑构象的时候环己烷的六元环都是这样画的,

这样对比看你就知道了。

③D这么表述是错的。催化剂不影响化学平衡,它是通过影响达到平衡所需的时间,从而在相同时间得到更多的产品。D应该表述成,使用催化剂可增加产品的产量。



环己烷的空间构象存在两种比较稳定的,船式构象和椅式构象。椅式构象在常温常压下最稳定。

这样看更明显。环己烷的构象是大学立体化学内容,你只需要知道环己烷不是平面的就行

追问

还有这道题,①的名称叫什么?
②中有一个像小球一样的东西叫什么?有什么作用?

对这道题的B项(正确),x个O₂得电子数不应为2xe⁻,为什么b极的电极反应式中却写着2e⁻?

追答

1、亚硫酸较稳定,特别是稀亚硫酸在压力和温度变化不大的时候基本上不会分解。

2、①磨口量筒,也可以叫具塞量筒。通常用来量取强挥发性的液体,淘宝上有卖。

②尾接管。蒸馏配套组件。里边没有什么小球的。

3、在这里氧气放电后得到的不一定是负2价的氧负离子,还有可能是过氧根,超氧根甚至是臭氧根。x个氧分子一共失去两个电子。

4、这个是阴离子的放电顺序(阳极放电),亚铁离子和铁离子的转化是在阴极(阴极放电)。

红色部分只在无水的熔融状态放电。

高铁酸根属于阴离子,且为含氧酸根,所以放电顺序介于氢氧根和氟离子之间。并且只在熔融状态放电(也就是无水条件下),当然也有部分含氧酸根在水中是放电的。酸性熔融条件下,高铁酸根理论上是第一个放电的,碱性熔融条件下高铁酸根理论上次于硝酸根,实际上不知道,没查到相关文献。

常见含氧酸根放电顺序

追问

x个氧分子为什么是失去2e⁻个电子?怎么推出来的呢?谢谢!

追答

题目说了,钠放电产尘NaOx,所以氧的化合价(准确的说是氧化数)就是(-1/x),也就是说一个氧原子失去(1/x)个电子,那1个氧分子就失去(2/x)个电子,x个氧分子就失去2个电子

追问

老师,对2.(2),11+lg2是怎么算到的?谢谢!

还有一个问题:精密pH试纸之所以精密的原因是什么?为什么它可以测量到小数点后一位?

追答

精密pH试纸相当于广泛pH试纸而言制作时所用的指示剂的灵敏度更高,也就是两个颜色对应的pH更为接近。测到小数点后一位是因为所用指示剂相对于广泛pH试纸的指示剂更容易受到质子或氢氧根进攻而破坏发色团或助色团,也就是只需要更少的氢离子或氢氧根就能够改变颜色。至于所用的是哪些指示剂,不清楚

追问

老师,酸碱中和滴定量取待测溶液时,为什么是用滴定管来量取而不是用锥形瓶,锥形瓶上不一样有刻度吗?谢谢!

追答

锥形瓶刻度不一定准确,只是大概。同时锥形瓶刻度的精度达不到滴定要求,无法读到两位小数,估读到两位小数误差会非常大,不满足分析化学的误差分析要求

追问

老师,这两个空该填什么?谢谢!

追答

先说明,这个题目有问题,没有可行性。

颜色变化(理论上):淡黄色变为黄褐色,或者浅黄褐色都行。

实际上只能看到淡黄色的混杂越来越多,根本无法判断哪一滴碘水才是最后一滴,甚至滴过量了都不容易发现。

至于为什么题目有问题

①碘水的浓度是不确定的,根本不能准确知道碘水里含有多少碘,也就无法用来滴定未知物的浓度。

②碘水本身是黄褐色的,其中碘越多颜色越深,当然不可能无限制多下去。氧化产生的硫在水里是浅黄色至淡黄色的固体,而随着碘水的加入,硫越来越多,每加一次碘水还要摇一下,这样体系就会变成淡黄色的浑浊体系。硫的黄色与碘水的黄褐色会相互遮掩,根本无法判断滴定终点。

追问

老师,对划红线部分,为什么不是n个H₂O,根据这个产物的结构式,不是只脱去了n个H₂O吗?谢谢!

还有这道题,有两个问题:
①对(3),是怎么想到会生成乙二醇的?怎么推出?
②对(5),书写F的同分异构体时的思路是什么?怎么想到双羟基的结构的?

追答

①如果羧基和羟基都反应完,那么一个羧基对应一个羟基产生一分子水,于是2n个羧基对应2n个羟基产生2n个水,但是端位上的羧基和羟基没有反应,于是就减去这个没有反应的羧基(或者说羟基),于是就是(2n-1)个水

②酯交换反应,中学阶段只需要知道效果上是烃基的相互交换就好了

③至于同分异构体,属于是看你对基本结构的认知清晰度了。

有醛基,还要有酚羟基,那剩下的两个氧就可以是两个酚羟基,也可以是一个酚羟基另外一个与醛基组合得到甲酸酯;同时因为有两个苯环,还有可能一个氧在两个苯环之间成醚键(当然这种情况不一定满足6种氢的前提)。然后把这三种情况分别画出来,按照要求选择结构上有6种氢的就可以了

追问

追答

题目不是很难,不过第二问的反应式是错的,五氧化二锑被硫化钠还原后得到的是硫代亚锑酸钠。不是偏亚锑酸钠,(在题目中,为了减小难度,亚锑酸钠是用偏亚锑酸钠代替;锑酸钠用偏锑酸钠代替)。另外锑酸钠是常见钠盐中水溶性最差的,基本上认为不溶于水,分析化学上用来定性检验钠离子的存在

追问

不知道为什么发送的信息消失了,不好意思,这是我的疑问。

老师,有什么氧化剂可氧化橡胶?硫代硫酸钠可以吗?谢谢!

还有一个问题:为什么蔗糖会在酸性条件下水解,在碱性条件下会不会水解?

追答

①偏亚锑酸根在这个流程中,从开始到结束就一直没有出现过,用偏亚锑酸根代替亚锑酸根仅仅是因为高中阶段没必要增加你们的负担而已。就像偏铝酸根和四羟基合铝酸根的关系一样。


②过氧化氢可以氧化硫化钠。

③前半部分,关于三水偏锑酸钠和锑酸钠的关系已经说了,二者是同一个物质,至于是写成三水偏锑酸钠还是锑酸钠就看个人的喜好和写反应方程式时的心情了。

后半部分,关于偏亚锑酸钠(或者说亚锑酸钠)在加入硫化钠后的问题。前面已经说过,偏亚锑酸钠在水溶液中不存在,就像偏铝酸钠在水溶液中不存在一样。实际存在的是亚锑酸钠,亚锑酸钠在加入硫化钠后会先产生硫化亚锑和氢氧化钠,然后硫化亚锑会继续和氢氧化钠反应产生硫代亚锑酸钠和亚锑酸钠。其次亚锑酸钠是可溶于水的,不会析出。

另外之所以用空气氧化氢氧化亚铁浆液,是因为一方面铁盐和氧气不反应,另外一方面氢氧化氧铁本身是氢氧化铁的不完全脱水产物,制成氢氧化亚铁浆液可以大幅度减少水的存在,避免水分太多直接得到氢氧化铁,水分太少脱水过多直接变成氧化铁。

至于氧化橡胶的氧化剂这太多了,氧气,过氧化氢,高锰酸钾都行,只是说橡胶作为有机高分子材料,且其不溶于水,常温下是固体,所以氧化速率会比较慢而已。

硫代硫酸钠是还原剂,氧化性几乎可以忽略。硫代硫酸钠仅在加酸产生硫代硫酸,然后硫代硫酸分解时部分会充当氧化剂。

蔗糖的水解需要涉及蔗糖的结构,刚刚编辑图片时忽略了水。在碱性条件下,水分子的氢作为“准亲电试剂”也会接受孤电子对,但是水参与这个过程本身要先电离产生氢离子,而在碱性条件下,水的电离是被严重抑制的,也就是体系里的氢离子几乎可以忽略。而氢离子接受孤电子对并不是每一个氢离子都会发生,且蔗糖分子中的羟基太多,氢离子不一定会作用于这三个氧,于是碱性条件下的水解基本上可以忽略。以及没有任何意义了。

追问

老师,对于这个流程有两个问题:①为什么加EDTC时要快速搅拌,而加PAM时要慢速搅拌?这两者都快速搅拌不是可以提高处理废液的速率吗?
②对(1),生成的EDTC-Ni比CA-Ni更稳定,那么不就更难降解了吗?跟据题目的表述,问题在于形成稳定的CA-Ni而难以降解,那这步转化的意义何在?谢谢!

还有这道题,有两个问题:
①对(1),温度计为什么不能选用C,它不是也符合量程需要的吗?
②磁子由什么构成,它不会受到H₂SO₄,HNO₃,HCl的腐蚀,又会不会被强碱腐蚀?

追答

①EDTC水溶性不好,快速搅拌可以快速溶解且同时使得反应更充分。PAM是絮凝剂,加入的目的是让细小的EDTC-Ni固体聚集“长大”,方便过滤,快速搅拌不利于细小的EDTC-Ni固体聚集,不搅拌则会导致PAM溶液分布不均匀。
②CA-Ni水溶性优于EDTC-Ni,使其难以从液相分离出来,而EDTC-Ni水溶性差,方便固液分离。题目里说的“稳定性”有水溶液中难以分离的意思,不单单是化学性质稳定。
③可以,但是没必要。就像平时在食堂用一二十就可以吃一顿的没必要用三四百去下馆子。同时普通实验室不购买碳纳米温度计,这种高精度,高量程的温度计一般只在无机高温合成才用,有机实验室温度计顶天三百度,一般的有机物熔沸点都不会超过300度,这种温度计买来基本没用,还贵。
④磁子是是聚四氟乙烯包裹着的一个小磁铁。聚四氟乙烯目前只和熔融碱金属反应,其他的任何化学试剂都不能腐蚀它。三酸对它来说太小儿科了,磁子在有机合成时经常用,浓硫酸和浓盐酸在有机合成中是常客,亲自试过磁子泡在浓硫酸里一个星期没任何变化。至于强碱,有机合成的瓶子和磁子经常需要浓碱浸泡一两天才洗的干净。

追问

老师,这道题有三个问题:⒈反应①与②的断键机理是什么?
⒉对C项,虽然氨基磺酸是固体,但为什么不可以利用它熔点与沸点与其他物质的差异将其分离?
③在反应装置中的那幅图中,直形冷凝管顶部是密封的还是打开的?如果是密封的,反应产生的CO₂从哪排出?谢谢!

追答

①反应机理,起始于尿素的氨基氮的孤对电子对三氧化硫的亲核加成,然后氨基脱质子,具体间图片。

②氨基磺酸熔点205℃,209℃开始分解,无法蒸馏。同时题目已经说了溶解性,必然是告诉你提纯要用溶解-结晶过程。

③冷凝回流管建议用一个气球套在顶部出口,一方面收集二氧化碳,另外一方面可以避免三氧化硫气体进入大气导致操作人员中毒,同时也可以防止过多水分进入反应体系,使得三氧化硫含量减少而造成第一步反应不完全甚至第一步反应无法进行。

如果反应的量比较少,也可以直接用磨口塞子封口,四五克左右的反应物量级产生的二氧化碳压力不算很大,反应体系可以承受。为了安全起见最好套一个气球。如果有条件也可以用双排管通惰性气体吹一下,或者用气囊吹一下。

追问

老师,对这道题的B项,为什么解析中只分析它的含氢量?C不是也会与O结合生成CO₂吗?谢谢!

还有这道题,有两个问题:①对A项,反应中间体的定义是什么?它与中间产物有什么区别?有N₂是从该过程的中间产生,为什么它不属于反应中间体?
②对C项,怎么推断出解析所说的那步反应不是氧化还原反应的?那步反应的上一步反应是氧化还原反应吗(怎么判断)?

追答

第一个,就题目本身而言,没必要去记忆相同质量的烃与氧气反应,含氢量越大则耗氧量越大。会计算就行。证明这个结论是一个数学问题,提示一下就行。先把烃设为CxHy,然后通过反应比例式把耗氧量分别写成含氢量和含碳量的函数,最后讨论自变量在(0,1)的区间内函数的单调性即可。

第二个,中间体是反应过程中产生,且会参与下一步反应的物种。举个例子,A→B→C,那么B就是反应中间体。

氮气因为没有参与下一步的反应,所以不是中间体。

第三个,严格来说,有点超纲。高中不涉及π型配合物,但是释放X那一步产生的是乙烯的铁离子(姑且叫它铁离子)配合物,这个配合物是乙烯的π电子进入铁的空轨道形成的,所以叫π型配合物。π型配合物的配体π电子是均匀的分散到中心离子的空轨道和原来的π键上的,也就是说铁,碳二者的电子密度一样的,换句话来说,铁和碳的化合价并没有变化。变化的只是电子运动的区域。

上一步也不是氧化还原反应,铁依然是+3,碳依然是-3。铁只能和碳相连,于是Fe-C共用电子对偏向碳,Fe-O共用电子对偏向氧,铁的电负性小,正电荷集中在铁上。C-H共用电子对偏向碳。于是铁+3,碳-3

追问

老师,这道题有两个问题:①有机电解液是指含有机试剂的水溶液还是纯有机物溶液?
②对A项,海水中的水分子能进入到Ⅱ室中,但为什么不是H₂O放电?而是Na⁺放电?谢谢!

追答

①在本题中有机电解液特制,钠盐的有机溶液,这个钠盐应该是一个有机钠盐(有些有机钠盐属于有机强碱,碱性甚至比氢氧化钠都强很多很多),大概率阴离子的碳链比较长或者阴离子有杂原子,常见的比如说三苯基甲基钠,双(三甲基硅烷基)氨基钠,乙二胺四乙酸二钠等。
有机溶剂的话是质子惰性的强极性溶剂,比如说N,N-二甲基甲酰胺,环丁砜,环丁烯砜,四氢呋喃,1,4-二氧六环,乙腈等。
②Ⅱ室的左右两边是钠离子膜,除了钠离子,其他物种是无法通过的。至于为什么是钠离子放电,在阴极的有机电解液中,只有钠离子可以接受阴极的电子,这里的阴离子在阴极根本无法放电,以三苯基甲基钠为例,阴离子本身就是碳负离子,如果再接受电子,苯环的π键就会被破坏,被破坏的大π键会迅速释放多余的电子恢复成大π键(有点类似于芳香亲电加成,但是和芳香亲电历程还是有很大区别的),至于溶剂就更不可能接受电子,质子惰性的强极性溶剂压根没有亲电部分

追问

阳离子交换膜不是能允许水分子通过吗?

还有这道题,对(3)②,对D项,A-O₂怎么释放O₂,怎样从图象上看出?
对B项,怎么看出有N₂生成?谢谢!

老师,对这道实验探究题(5),为什么是加固体而不是加溶液?

追答

①先确定一点,不可能做到一个水分子都不能过去,只能保证绝大部分水无法过去。就像一瓶无水四氢呋喃,哪怕纯度达到高效液相色谱纯,放一块钠进去依然会产生氢气。不可能做到百分之百的纯净。

②A-O₂→A就是释放氧气的过程;

这三处都是释放氮气的过程。

③加固体可以避免体系中铜离子浓度变小,每一组对照实验只能有一个变量

追问

老师,对该题的B项,跟据注释,只不是光的反射而已,怎么体现丁达尔现象?谢谢!

追答

①月光特别明亮的时候,空气中是可以隐约看到丁达尔现象的。你找机会去看一下就知道了。

②严格来说A是错的。过氧化钙无法用钙和氧气直接反应得到,需要间接反应。s区的金属当中,只有过氧化钠和过氧化钡可以用金属单质直接和氧气反应得到,其他的s区的金属过氧化物,只能间接反应得到。(铍和镁没有过氧化物)

初中介绍过常见金属的活动性顺序,K,Ca,Na,Mg,Al金属活动性越强就意味着金属性越强。

过氧化钙的制备一般有两种方法,第一种氢氧化钙和氯化铵的混合溶液与过氧化氢反应。

第二种是氯化钙和稀氨水的混合液与过氧化氢反应。

第一种方法氢氧化钙和氯化铵先反应产生氯化钙和一水合氨达到提供稀氨水的效果。

得到八水过氧化钙固体后,在150℃左右高纯氧气氛围下烘干脱水即可得到过氧化钙。

③褪色问题需要先说明有色有机物为什么有颜色,牵扯到分子轨道理论和分子对电磁波的吸收问题。这是色谱分析的基础,中学不会介绍,也不要求理解。

当有机分子中有杂原子不饱和键,刚性平面结构时有机物对电磁波的吸收在多在200-800nm之间,如果此时分子中还有其他饱和杂原子时分子的吸收区间就会向着长波方向移动,当吸收区间移动到人眼可见的400-800nm之间时,就会显示出颜色。

二氧化硫使品红褪色的原因在于,二氧化硫溶于水产生的亚硫酸和品红反应产生了不稳定的磺酸盐,破坏了品红的平面刚性结构,使得分子对电磁波的吸收区间向着短波方向移动,进入了人眼不可见的紫外区间,从而褪色。

反应机理如图所示分两种情况


凡是二氧化硫能够与之反应破坏了发色团或者助色团又或是二者都破坏,那么有色有机物就会褪色。也就是说,你需要知道有机有色分子的结构,然后判断它能不能与二氧化硫反应,并且这个反应破坏了发色团或在助色团那么就会褪色。中学阶段不建议这么做,因为凭借中学知识无法解决这个问题。

归纳的化,二氧化硫可以漂白羰基系列有色分子(比如说氧化纤维素),大环共轭系列有色分子(比如说品红、芪醌),但是过一段时间颜色又会恢复。当然也不是所有的羰基系列有色分子和大环共轭系列有色分子都可以,要具体分析结构。实际上二氧化硫用来漂白的主要是纸、毛、布这三者的主要显色部分就是羰基。

二氧化硫无法漂白甲基橙,甲基橙是偶氮类有色分子。偶氮类的需要破坏偶氮键,最方便的是加酸或加碱。

④排水集气的前提是气体在水中溶解度不大。而氨极易溶于水,反应逆移对氨溶解度的影响几乎可以忽略。

追问

老师,对第二个空,若在恒压条件下,随着反应的进行,反应体系的温度升高,促使平衡逆向移动而导致CO的转化率减小,从而有a₁>a₂。这样分析哪里出错了?谢谢!

追答

这里升高的温度不能用来作为平衡移动的判据,因为温度的升高其根源在于反应的放热。只能说成“随着温度的升高,反应逐渐趋向于平衡”,而且这里的“温度升高”也只是相较于恒压条件下,反应开始前与反应平衡后来说的。至于这个平衡与恒容条件下的平衡相比是正移还是逆移,需要确定恒容和恒压条件下,各自的温度到底升高了多少,仅通过“温度升高”这一点是无法判断的。

追问

老师,怎么判断高锰酸钾与过氧化钠反应时过氧化钠不作氧化剂?如果过氧化钠可作为氧化剂,B项不就是正确选项了吗?谢谢!

还有这道题,有三个问题:①洗涤塔中用什么来洗涤SO₂?
②除床器是什么?作用是什么?
③从除床器出来的物质是SO₂气体还是H₂SO₃溶液?

对这道有机合成的反应⑤,怎么推断出产物是生成了乙醇?乙醇–OH中的氢从何而来?

追答

①过氧化钠做氧化剂,那过氧根的化合价就要降低,高锰酸根中锰的化合价要升高,但是锰的化合价最高是+7,所以过氧化钠不可能做氧化剂。B错在方程配平,一份高锰酸根对应五份电子,一份过氧化钠对应2份电子,所以是五份过氧化钠对应两份高锰酸根对应10份电子

②用水洗二氧化硫。高温下二氧化硫在水中溶解度较小。即便已经冷却过,但气相温度依然在七八十度左右甚至一百度以上。

图片看不清楚,应该是除沫器不是什么除床器。除沫器就是用来消除气液界面的泡沫的。通过除沫器得到的是二氧化硫气体。

乙醇中的氢来源于苄位碳和酚羟基。机理涉及苄位碳负离子的稳定性和共轭稳定性问题。

原甲酸三乙酯的叔碳带有较多正电荷,苄位碳因为苯环和羰基的共轭而让σ-π超共轭效应更明显,于是苄位碳氢键被大幅度削弱,共用电子对偏向碳,一部分进入共轭体系,氢带上正电荷被原甲酸三乙酯的氧上孤对电子吸引,从而开始反应。

①过氧化钠若为氧化剂那么高锰酸根中锰的化合价就要升高,这是不可能的。方程错在配平错了,两份高锰酸根得到份电子而三份过氧化钠只能提供六份电子,得失电子不平。

②用水洗二氧化硫。高温下二氧化硫的水溶性不好,虽然经过了冷却但气相温度依然很高。

图片看不清楚。应该是除沫器,去除气液相界面的泡沫的。从除沫器流出的是二氧化硫气体。

③最简单的方法是看反应物和产物相比多了什么,少了什么。显然多了一个“CH"少了三个"CH3CH2O"和三个氢,于是就只能是产生了三个乙醇。至于机理牵扯到碳负离子的稳定性问题。中学阶段不要求知道,也不做介绍。

反应机理如下。

追问

老师,对G→H这一步有两个问题:①这个加成反应是怎么加成的?KBH₄能不能换成H₂?
②H苯环上与Cl连着的碳和与另外一个取代基连着的碳为什么不是手性碳?谢谢!

追答

①首先G→H反应条件不完全,第一步用硼氢化钾还原(说成加成也可以),第二步需要酸性酸性水解。考虑到还原剂硼氢化钾可能过量,用酸不安全,所以需要把硼氢化钾溶解在其他质子溶剂中,常用的是甲醇,也就是说需要把硼氢化钾溶解在甲醇当中形成溶液才可以。不然单用硼氢化钾是得不到目标产品的。

还原机理是氢负离子对酮羰基和亚胺的亲核加成。机理见图,不能换成氢气,氢气还原没有选择性,会连同苯环一起还原。不过可以换成硼氢化钠。

简单地说因为,因为你说的这两个碳都在苯环上。而题目已经说了,手性碳需要碳原子上有四个不同的原子或基团。这就是说手性碳必须是sp³杂化的,并且这个碳原子上必须有四个不同的原子或基团

追问

老师,酯能不能在冷的强碱溶液中水解?还是必须要在加热条件下?谢谢!

追答

可以的,加热只是加快水解的进程。碱浓度越大,碱性越强,温度越高,水解越快。

碱性条件下,酯水解的本质是氢氧根作为亲核试剂对酯羰基进行亲核加成,然后烷氧基以负离子形式离去,产生烷氧基负离子和羧酸,最后烷氧基负离子和羧酸进行质子交换得到醇和羧酸根。

氢氧根对酯羰基的加成是整个反应的决速步骤,所以氢氧根浓度越高反应越快,升温只是增加了氢氧根与酯羰基的有效碰撞概率。

追问

追答

d点pH需要知道d点横坐标才可以计算,计算的时候先列出质子守恒式,然后通过电离平衡找到[HA],[A-],[OH-]与[H+]的数量关系,把质子守恒式写成关于[H+]的方程,方程中会包含d点横坐标,解方程即可计算pH。其他不用说

追问

不好意思,系统出了点问题,问题没发送到。

还有这道题,有两个问题:①对C项,为什么CaO不可以减少CO₂的排放,在温度较高的的情况下,不是会发生反应CaO+CO₂=CaCO₃吗?CaSO₄在高温条件下会不会分解为SO₃和CaO?
②对B项,经过碳化和石墨化处理得到的碳纤维性质是更坚硬还是更脆?如果是更脆,为什么会适合作客机的机身材料?

对该题的A项,夹持仪器中包不包括导管?如果不包括,A项仪器中不应少了导管吗?

追答

第一,确实抑制了,从20mL对应的峰值(大于十的负七次方)落回十的负七次方。

第二,e点是中性点,也就是说HA没有反应完。此时水电离是受HA电离的氢离子抑制。加入氢氧化钾意味着氢离子减少了,那水的电离自然促进了。中性点至峰值点的碱性是水解带来的,水解的本质就是水的电离被促进的结果。峰值点以后的1碱性才是加入的氢氧化钾带来的,加入的氢氧化钾必定抑制水的电离。

第三,产生的碳酸钙900℃附近分解,净效果上相当于没反应。炉火供氧充足时硫酸钙在1700℃左右会分解成氧气,二氧化硫,氧化钙,炉火温度达不到这么高。炉火供氧不充足时,硫酸钙会和碳在850℃附近反应产生氧化钙,二氧化硫,二氧化碳

第四,通常材料的硬度和脆性是正相关的,硬度越大意味着脆性越大,比如说玻璃,玻璃的莫氏硬度在6-7之间,比铁还硬,但是玻璃的脆性也比铁大。

碳纤维的硬度算不上大,所以脆性也不大。碳纤维用于航天航空主要是因为其高耐热性,低密度和高的杨氏模量。并不是因为其硬度。

作为客机机身材料主要考虑的是低密度和高模量,低密度意味着相同体积下,碳纤维的质量更小,那么在空中维持速度和高度所需要的燃料就少。高模量意味着遇到气流或者其他外部打击时,发生形变所需要的力更大,飞机也就相对更牢固。

第五,导管不算夹持仪器。题目有歧义。如果你理解的“制取”包括分离纯化,那就缺导管,甚至缺蒸馏的一整套仪器;如果你理解的“制取”不包括分离纯化,那就不需要导管。

第六,阴极的电极反应写成水参与反应更合适,因为题目已经暗示是水产于反应而不是氢离子。同时D项问离子膜的种类,严格来说需要知道阴极区的电解质是什么。若为碳酸钠一类的强碱弱酸盐,那么是质子膜;若为氢氧化钠一类强碱或者中性条件且电解质为硝酸钠,硝酸钾一类的强碱盐那么阴离子膜还是质子膜都无所谓。

D正确的前提为阴极电解质是碳酸钠一类的强碱弱酸盐,并且也不是因为阴极消耗氢离子,所以是质子膜;而是因为若为阴离子膜,那么阴极区的其他阴离子会与氢氧根一起进入阳极区,从而导致硝酸盐中的杂质含量增加。

至于你的思路,你需要知道非等离子体系中,无论何时都是电中性的。而你忽略含水体系中须保持电中性。阴极产生6份氢氧根的同时,阳极只会产生7.2份氢离子,其中6份氢离子会迁移到阴极中和6份氢氧根,使得阴极保持电中性;而阳极则会留下1.2份氢离子来中和1.2份硝酸根带来的负电荷,使得阳极保持电中性。

追问

老师,焦性没食子酸和碱反应生成的焦性没食子酸盐(用于吸收O₂)为什么比焦性没食子酸有更强的还原性?类比于苯酚和苯酚钠,苯酚的还原性不是比苯酚钠强吗?谢谢!

追答

不能随便比的,虽然连苯三酚和和碱作用后也得到酚氧负离子,但是这和苯酚的情况是不一样的。

苯酚只有一个酚羟基。氧化时如果酚羟基氢没有离去,那么羟基对位碳上的电子密度是比较大的,基本上和羟基的两个邻位碳一样。这就意味着对位碳被活化了,氧化时对位碳就会先发生加氧氧化产生一个酚羟基,然后再次氧化时两个酚羟基发生去氢氧化才得到对苯醌。

氧化时如果酚羟基的氢离去了,那么对位碳上就不再具有较大的电子密度,无法在对位产生第二个酚羟基。此时电子密度大的是氧所连的碳和间位碳,而间位碳的电子密度相对于氧所连的1号碳而言又几乎可以忽略,这就导致加氧这一步很难进行,即便进行下去,去氢时也得不到稳定的共轭结构。

所以才说,苯酚的还原性比酚钠强。

而连苯三酚本身具有三个酚羟基,酚羟基氢不离去时,电子密度大的是四个红色的碳,这就意味着氧化时需要先对红色非羟基碳加氧,接着再去氢氧化成醌式结构。

而当酚羟基氢离去后,电子密度大的碳变成三个与氧相连的碳,这时直接去氢氧化即可得到具有共轭稳定的邻苯醌结构,但是邻苯醌的共轭稳定性若于对苯醌结构,原因在于两个碳氧双键的拉电子诱导效应使得碳碳键被削弱,被削弱的碳碳键会再次被氧化发生碳碳键断裂产生羧基。

当然最终氧化并不一定会发生这个历程,因为三个酚羟基不一定会按照这个方式离去。就算按照这个方式离去,在烯醇互变异构的时候还有一个平行的反应方向——酚羟基的对位碳加氧氧化。三个酚羟基氢都离去时,氧化历程则会更复杂。

因为连苯三酚三个酚羟基导致苯环电子密度发生变化,使其不同于苯酚,且在酚羟基氢离去后存在多种反应可能,且这些反应历程中得到的目标产品,或多或少的会转变为稳定的共轭分子,或其他小分子,因此碱性条件下连苯三酚的吸氧能力更强。同时,碱性条件下还可以吸收部分二氧化碳

追问

老师,对C项,若书写出化合物M的分子式,不就是KHSO₄吗?如果这样分析,X的化合价不都为-2价吗?如果不是,化合物M的阴离子又是什么基团?谢谢!

追答

M是过一硫酸氢钾,里边有过氧键的。过氧键的氧是-1价。

追问

老师,O₃的电子式是什么?O₃能不能漂白甲基橙,紫色石蕊溶液,红色酚酞筹有机色质?谢谢!

追答

实线为正常σ键,虚线为离域大π键,电子式把正常σ键用共用电子对代替即可。

中心氧为sp²杂化,其中两个杂化轨道形成正常σ键,另外一个杂化轨道中为孤对电子。未参与杂化的2p轨道中有一对孤对电子,且垂直于杂化轨道所在平面。另外两个氧,在垂直与杂化轨道所在平面的2p轨道中各有一个单电子,于是三个2p轨道相互平行,三个轨道以“肩并肩”的形式发生重叠,形成一个离域大π键。这个离域大π键中包含四个电子,4个电子的运动不局限于某两个原子之间,而是在三个原子之间运动。三个p轨道提供四个电子,所以叫三中心四电子离域大π键(类似于苯环的离域大π键,不同的是,苯环是六中心六电子)

臭氧可以把甲基橙的偶氮键氧化成氮气,产生苯磺酸盐和醌式亚胺,醌式结构多为黄色,因此加臭氧后甲基橙应为橙色向黄色过渡。

石蕊是多种有机弱酸的混合物,臭氧可以一定程度的氧化石蕊母体环,但是石蕊的母体的共轭体系太大,且氧化后依然是共轭的,不过氧化过程意味着加氧去氢,加氧则不饱和度增加,所以分子对电磁波的吸收会红移,颜色更偏黄色,

红色酚酞为醌式羧酸盐,臭氧可以破坏醌式共轭结构,但是氧化产物中会包含黄色的对苯醌,不过对苯醌的水溶性很差,因此在水相,应该为红色,至于是粉红色还是橙红色就不清楚了。所以加臭氧后颜色为略偏黄的红色。

以上为正常氧化,如果反应条件剧烈,或者催化剂存在,那么臭氧可能会把共轭环氧化成二氧化碳等小分子而不显色。

追问

老师,这是一个正确选项的陈述:生产陶瓷需要经过高温烧结,该过程就是高温定型,属于化学变化。我的看法:陶瓷的烧结就是将较软的陶泥变硬的过程,就是将陶泥烘干变硬(物理变化),该过程涉及了哪些化学反应?能例举一下吗?谢谢!

追答

陶瓷的高温烧制过程是物理变化和化学变化都有的。
传统陶瓷原料为黏土,黏土属于天然硅酸盐,在烧制过程中,
①硅酸盐的结晶水会脱去,或者羟基脱水产生Si-O-Si键
②在含铝的硅酸盐中,高温下铝会部分取代硅酸盐中的硅氧四面体中的硅,产生铝氧四面体结构,也就是改变了硅铝酸盐中的硅铝比
③高温下,低共熔点的物质会先熔化,然后在固液相界面会因为晶格缺陷,而使得液相的一些杂质元素进入晶格
④高共熔点的晶体在高温下会发生晶型改变。

追问

老师,对D项(依据褪色时间的长短比较反应物浓度对反应速率的影响),为什么应保持高锰酸钾浓度而改变草酸的浓度,而反过来不行?谢谢!

还有这道题,有两个问题:
①从脯氨酸的结构简式可看出–NH₂被取代掉了一个H,为什么还可称之为氨基?并不符合氨基酸的定义,A为什么是正确的?
②脯氨酸中的羧基与环状结构的基团所成的键为什么要画得如此粗,与一般的共价键有什么不一样吗?

对这道题的A项,对比B,NO₂被NaOH溶液吸收后产生NaNO₃不一样会引起倒吸吗?为什么A是对的?

追答

①高锰酸钾溶液为紫红色,颜色的深浅取决于高锰酸根的浓度大小,浓度越大,颜色越深。改变高锰酸钾的浓度,那不需要反应,低浓度的颜色一定浅。
②脯氨酸的氨基叫仲氨基(–NH–),–NH₂叫伯氨基,当然还有叔氨基(三个氢都被取代基取代)。都是氨基。画得粗是因为作者在制作结构时,把代表这个化学键的直线加粗了。或者出试卷时,这个结构是从其他地方复制过来的,没有改变原图的图层结构。与普通共价键没区别。

③二氧化氮虽然会和氢氧化钠溶液反应,但是反应本身还会产生一份一氧化氮。产生的一氧化氮会让气相压力降低的幅度减小,时间延长。而只有气相压力快速且大幅度降低,才会导致倒吸。(倒吸的本质是气体压力在短时间内不足以平衡外界气压,导致液相被外界气压压入气相管路)
④银制品中的银不一定百分之百都是单质银,因为纯度关系会存在部分离子态的银。同时高纯度的银在空气中易氧化产生氧化银,人体汗液中存在少量可溶性硫化物,氧化银于汗液中的酸性物质反应产生银离子或者其他配银离子,游离态银离子或者银配离子与可溶性硫化物反应就会产生硫化银。
铝制品表面覆盖了5-500μm的氧化铝膜,硫化银无法接触铝本身。这是其一。其二就算硫化银可以接触铝本身,在含水体系中铝在没有接触到硫化银之前就会先和水反应产生氢氧化铝和氢气。
⑤一氧化碳中毒,本质是一氧化碳和血红蛋白中的亚铁血红素反应,使得亚铁血红素中的亚铁离子空轨道被一氧化碳占据。而失去携带氧的能力。

无论是携带氧还是,一氧化碳与之的反应,都是配体氧提供孤电子对进入亚铁离子的空轨道,而氧的携带是可以释放的,也就是说是可逆反应,那么一氧化碳与其的反应也是可逆的,只是说一氧化碳的结合能力更强一些,所以在高浓度氧环境下,会发生平衡移动,从而使得部分亚铁血红素与一氧化碳解离,与氧反应。进而达到解毒的目的

追问

老师,对D项的现象,会不会出现先出现白色沉淀而后再转变为黄色沉淀的情况?谢谢!

对这道题的A项,有两个问题:
①对A项,我的观点是:HI参与了反应并生成了碘甲烷,但是碘甲烷又可以转化为HI,在反应前后其质量和性质保持不变,符合催化剂的特征,但为什么解析中却说它是中间产物,不是催化剂?
②在这个过程图中,怎么判断哪步发生了氧化还原反应?

追答

①在题设条件下,实际上,滴入硝酸银后得到的是乳黄色的浑浊液(黄色和白色混杂在一起的结果),当用玻璃棒搅一下,或者摇一摇,乳黄色会变成黄色。也就是说滴入硝酸银后氯化银和碘化银是同时产生的,只不过产生的氯化银会进一步转化成碘化银,效果上是先产生碘化银。

②钠的总量=铬总量的两倍

铬总量=铬酸根总量+重铬酸根总量的两倍

没什么说的,这很明显。

③最通俗易懂的解释,催化剂都是需要在反应前,人为为反应体系提供的物质(光催化和电催化除外,光催化是反应前提供特定频率的电磁波;电催化是反应前提供特定大小的电流),在反应结束后,这种物质依然存在于反应体系,且质量不变。

碘化氢是反应产生的,并不是反应前人为提供的。所以碘化氢不是催化剂。既然是反应产生的,而且还参与了后续反应。所以碘化氢是中间产物。

这个过程是氢化四羰基钴对甲醇的催化插羰过程,所有步骤都没用氧化还原反应,有机物的氧化要么加氧,要么去氢;比如说异丙醇到丙酮,去氢;甲醛到甲酸,加氧;还原则是加氢或者去氧比如说苯到1,4-环己二烯,加氢;硝基苯到苯胺,去氧;除此之外在有机物中都不属于氧化还原反应。

追问

还有这道题,根据这个图象,能否判断电解液中存不存在Fe³⁺?

追答

①题目已经说了,溶液变成棕黄色后产生气泡,那必然是铁离子催化。至于你的想法,你忽略了还原产生的亚铁离子很少很少,这么少的亚铁离子还会被氧化成铁离子。至于你担心的,当反应到一定程度,出现铁离子还原成亚铁离子就不再反应。这种情况是不存在的,因为铁离子氧化过氧化氢产生氧气这个反应发生的前提是需要过氧化氢处于高浓度状态(也就是过氧化氢远远过量),一旦过氧化氢分解到一定程度,这个反应是无法发生的。
②不能,已知条件不够。最起码需要知道电池结构才行

追问

有机化学的两个问题:
①官能团的位次是怎么排的(排位的依据是什么?)?当取代基在苯环上时怎么确定母体来命名?带有酚羟基的物质中什么时候是念酚,什么时候是念羟基?
②如何在直链烷烃中引入硝基?

对这个化工流程有几个问题:①在熔炼过程中虽然加O₂可以将CO转化为CO₂,但CaC₂也具有强的还原性,不用考虑它也会与O₂反应吗?
②反应Ⅱ的化学方程式是什么?其中的元素有没有发生价态的变化?

老师,图能看得清吗?我下载这些图片的时候是挺清晰的,但不知道为什么发在追问追答里就不清晰了,如果看不清,就在微信上解决问题吧,二维码在私信里,谢谢!

对这道化工流程题有如下问题:
①对该流程中的工艺Ⅰ产生Mg的化学方程式是什么?是Si还是Fe与之反应?
②工艺Ⅰ涉及的物质都是固体,在“高温”这一步是怎么将Mg与废渣这两类物质分离的?CaO的作用又是什么?
③对“煅烧”一步,为什么有利于浸出?MgO和MgCO₃与酸反应的离子方程式中不都是消耗2分子的H⁺吗?
④在工艺Ⅰ中,Fe₂O₃,硅铁,CaO算不算“废渣”的主要成分?

追答

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第1个回答  2021-11-14

    高中数学:如图,问题请见补充说明,谢谢! 答: 从题目的第一小问,已经知道抛物线的方程为x^2=y,所以M点的坐标为(1,1), 所以按照题目说的做平移,M就会移动到(0,0),即坐标原点。

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