A.[物质结构与性质]2016年9月南开大学学者首次测试了一种新型锌离子电池,该电池以Zn(CF3SO3)2为电解质,用有阳离子型缺陷的ZnMn2O4为电极,成功的获得了稳定的大功率电流。(1)写
A.[物质结构与性质]
2016年9月南开大学学者首次测试了一种新型锌离子电池,该电池以Zn(CF3SO3)2为电解质,用有阳离子型缺陷的ZnMn2O4为电极,成功的获得了稳定的大功率电流。
(1)写出Mn原子基态核外电子排布式 ▲ 。
(2)CF3SO3H是一种有机强酸,结构式如图1所示,通常用
CS2、IF5、H2O2等为主要原料制取。
①1molCF3SO3H分子中含有的σ键的数目为 ▲ mol。
②H2O2分子中O原子的杂化方式为 ▲ 。与CS2
互为等电子体的分子为 ▲ 。
③IF5遇水完全水解生成两种酸,写出相关化学方程
式: ▲ 。
(3)硫化锌晶体的构型有多种,其中一种硫化锌的晶胞如
图2,该晶胞中S2-的配位数为▲。
B.[实验化学]
对氨基苯磺酸是制取染料和一些药物的重要中间体,可由苯胺磺化得到。
已知:100mL水在20℃时可溶解对氨基苯磺酸1.08g,在100℃时可溶解6.67g。
实验室可用苯胺、浓硫酸为原料,利用右图所示实验装置合成对氨基苯磺酸。实验步骤如下:步骤1:在一个250mL三颈烧瓶中加入10mL苯胺及几粒沸石,将三颈烧瓶放在冰水中冷却,小心地加入18mL浓硫酸。在三颈烧瓶的两个瓶口上分别装冷凝管、温度计,另一个没有使用的瓶口用塞子塞紧。将三颈烧瓶置于油浴中缓慢加热至170~180℃,维持此温度2~2.5小时。
步骤2:将反应产物冷却至约50℃后,倒入盛有100mL冷水的烧杯中,用玻璃棒不断搅拌,促使对氨基苯磺酸晶体析出。用该烧杯中的少量冷水将烧瓶内残留的产物冲洗到烧杯中,抽滤,用少量冷水洗涤,得到对氨基苯磺酸粗产品。
步骤3:将粗产品用沸水溶解,冷却结晶,抽滤,收集产品,晾干可得纯净的对氨基苯磺酸。
(1)实验装置中冷凝管由 ▲ 处(填“a”或“b”)通入冷凝水。
(2)步骤1油浴加热的优点有 ▲ 。
(3)步骤2中用玻璃棒不断搅拌可促使对氨基苯磺酸晶体析出
的理由是 ▲ ,用少量冷水洗涤的目的是 ▲ 。
(4)步骤2和3均进行抽滤操作,在抽滤完毕停止抽滤时,应注意先拆下连接
泵和吸滤瓶的橡皮管,然后关闭水龙头,其目的是 ▲ 。
(5)步骤3中若溶液颜色过深,可用 ▲ 进行脱色处理。