题目

题型：不详难度：来源：

为了开发新的功能材料，研究人员将碳纳米管a进行下列化学反应，在强氧化条件下，碳纳米管上的环被打开生成新的基团，得到改性碳纳米管．
（1）反应①的类型是______，反应②的有机反应类型是______，物质b中含氧官能团的名称是______．
（2）研究人员对a、b、d三种物质的热稳定性进行了研究．分别取三种物质的样品隔绝空气加热，得到固体的质量分数（残留固体与样品的质量比值）随温度变化的曲线见图：


①b物质在加热过程中质量发生变化的原因是______；
②在200℃～400℃之间d物质比b物质固体质量下降快的原因是______．
（3）通过大量实验发现，d物质对水中重金属离子（Cu²⁺、Pb²⁺等）有富集作用．写出改性碳纳米管d物质的一种用途：______．

答案

（1）比较a、b两种物质的结构，反应条件为硝酸和硫酸，且a→b中加氧，可确定反应①为氧化反应；再由b、c两种物质的分子结构，可知，b中-OH被-Cl取代，则反应②为取代反应；b物质中含氧官能团为-COOH，其名称是羧基，
故答案为：氧化还原反应或氧化反应；取代反应；羧基；
（2）b、d两种物质的结构的主要区别是碳环上连接的基团不同．b物质在受热时会脱去羧基，故其质量变小；d物质受热时脱去的基团的质量比b物质脱去的基团的质量大很多，且易脱去，故在200℃～400℃之间d物质比b物质固体质量下降快，
故答案为：羧基脱去；d物质脱去的基团的质量比b物质脱去的基团的质量大很多，且易脱去；
（3）由于d物质对水中重金属离子（Cu²⁺、Pb²⁺等）有富集作用，因此改性碳纳米管d物质可用于处理含Cu²⁺、Pb²⁺等离子的污水，故答案为：处理含Cu²⁺、Pb²⁺等离子的污水．