【題目】化合物M是生產治療皮膚病藥物的中間體。實驗室由芳香族化合物A制備M的一種合成路線如圖:
已知:①RCOOHRCOCl
②(R表示烴基)
回答下列問題:
(1)B的化學名稱為___。
(2)反應②試劑和條件分別為___。
(3)③的反應類型是___。
(4)M中含氧官能團的名稱是___。
(5)反應⑤的化學方程式為___。
(6)寫出同時滿足下列條件,與D互為同分異構體的芳香族化合物的結構簡式___(任寫兩種)。
ⅰ.能與NaHCO3溶液反應;
ⅱ.能發生銀鏡反應;ⅲ.核磁共振氫譜中的峰面積之比為1:2:2:2:1。
(7)參照上述合成路線和信息,以苯和一溴甲烷為原料(無機試劑任選),設計制備的合成路線___。
【答案】對苯二甲酸 CH3OH、濃硫酸,加熱 取代反應 羰基、酯基(或酯鍵) +2HBr
或
或
或
或
【解析】
根據有機物流程推斷,A與酸性高錳酸鉀發生氧化反應,生成B,即對苯二甲酸,與甲醇發生酯化反應生成C;根據逆推法,D與SOCl2反應生成E,即D為CH3OOC-C6H4-COOH,G與甲苯反應生成F,即,最后與E發生取代反應生成M。
(1)A與酸性高錳酸鉀反應生成B,化學名稱為 對苯二甲酸。
(2)反應②為酯化反應,B與CH3OH反應,條件為濃硫酸,加熱。
(3)根據分子式差可知,③的反應類型是取代反應。
(4)由M結構簡式可知,M中含氧官能團的名稱是羰基、酯基(或酯鍵)。
(5)根據題中原理可知,反應⑤的化學方程式為+2HBr。
(6)ⅰ.能與NaHCO3溶液反應,說明有機物含有羧基;ⅱ.能發生銀鏡反應,說明有機物含有醛基或-OOCH;ⅲ.核磁共振氫譜中的峰面積之比為1:2:2:2:1說明取代基為對位取代,即與D互為同分異構體的芳香族化合物的結構簡式或
或
或
或
。
(7)根據逆推法,苯和一溴甲烷為原料,制備的合成路線為
。
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【題目】某研究小組利用如圖裝置探究溫度對一氧化碳還原氧化鐵的影響。
(1)MgCO3的分解產物為____________。
(2)裝置C的作用是______________,處理尾氣的方法為______________________。
(3)將研究小組分為兩組,按如圖裝置進行對比實驗,甲組用酒精燈、乙組用酒類噴燈對裝置D加熱,反應產物均為黑色粉末(純凈物)。兩組分別用產物進行以下實驗。已知Fe2+與K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液反應生成帶有特征藍色的鐵氰化亞鐵沉淀。
①乙組得到的黑色粉末是______________。
②甲組步驟1中反應的離子方程式為______________。
③乙組步驟4中,溶液變紅的原因為______________________;溶液褪色可能的原因及其驗證方法為________________________。
④從實驗安全考慮,題圖裝置還可采取的改進措施是__________________________________。
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【題目】用Cl2生產某些含氯有機物時會生成副產物HCl,利用下列反應可實現氯的循環利用:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)(正反應為放熱反應)。恒溫恒容的密閉容器中,充入一定量的反應物發生上述反應,能充分說明該反應達到化學平衡狀態的是( )
A.混合氣體的密度不再改變
B.氯化氫的轉化率不再改變
C.斷開4 mol H-Cl鍵的同時生成4 mol H-O鍵
D.n(HCl):n(O2):n(Cl2):n(H2O)=4:1:2:2
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【題目】下列關于電解質溶液的敘述正確的是 ( )
A. 室溫下,pH=3的氫氟酸加水稀釋后,電離常數Ka(HF)和pH均減小
B. 室溫下,將稀氨水逐滴加入稀硫酸中,當溶液pH=7時,c(SO42-)>c(NH4+)
C. 向0.1mol/L的氨水中加入少量硫酸銨固體,則溶液中增大
D. 室溫下,pH=11的NaOH溶液與pH=3的醋酸溶液等體積混合,滴入石蕊試液呈紅色
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【題目】工業燃燒煤、石油等化石燃料釋放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等氣體,嚴重污染空氣。對廢氣進行脫硝、脫碳和脫硫處理可實現綠色環保、廢物利用。
I. 脫硝:
已知:H2的燃燒熱為285.8kJ·mol1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+133kJ·mol1
H2O(g)=H2O(l) ΔH=44kJ·mol1
催化劑存在下,H2還原NO2生成水蒸氣和其他無毒物質的熱化學方程式為:______。
II. 脫碳:
(1)向2L密閉容器中加入2mol CO2和6mol H2,在適當的催化劑作用下,發生反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)
① 該反應自發進行的條件是_____(填“低溫”、“高溫”或“任意溫度”)
② 下列敘述能說明此反應達到平衡狀態的是_____。(填字母)
a. 混合氣體的平均式量保持不變 b. CO2和H2的體積分數保持不變 c. CO2和H2的轉化率相等
d. 混合氣體的密度保持不變 e. 1 mol CO2生成的同時有3 mol HH鍵斷裂
(2) 改變溫度,使反應CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0中的所有物質都為氣態。起始溫度、體積相同(T1℃、2L密閉容器)。反應過程中部分數據見表:
反應時間 | CO2(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) | H2O(mol) | |
反應I:恒溫恒容 | 0min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10min | 4.5 | ||||
20min | 1 | ||||
30min | 1 | ||||
反應II:絕熱恒容 | 0min | 0 | 0 | 2 | 2 |
①達到平衡時,反應I、II對比:平衡常數K(I)___K(II)(填“>”“<”或“=”下同);平衡時CH3OH的濃度c(I)___c(II)。
②對反應I,前10min內的平均反應速率v(CH3OH)=_____。在其他條件不變的情況下,若30 min時只改變溫度T2℃,此時H2的物質的量為3.2 mol,則T1____T2(填“>”、“<”或“=”)。若30 min時只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),則平衡_____移動(填“正向”、“逆向”或“不”)。
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【題目】下列曲線分別表示元素的某種性質與核電荷數的關系(Z為核電荷數,Y為元素的有關性質)。
(1)把與下面元素有關性質相符的曲線標號填入相應的空格中:
a. b.
c.
d.
①第ⅡA族元素的價電子數________。
②第三周期元素的最高化合價________。
③F-、Na+、Mg2+、Al3+的離子半徑________。
(2)元素X、Y、Z、M、N均為短周期主族元素,且原子序數依次增大。已知Y原子最外層電子數與核外電子總數之比為3∶4;M元素原子的最外層電子數與電子層數之比為4∶3;N-、Z+、X+的半徑逐漸減小;化合物XN常溫下為氣體。據此回答:
①X為___________(名稱),Y為____________(元素符號),Z原子結構示意圖為________________。
②N的最高價氧化物的水化物的化學式為________________。
③M的最高價氧化物的化學式為________________________。
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【題目】NA是阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是( )
A.1 mol Na與O2完全反應生成Na2O和Na2O2的混合物,轉移電子數為NA,生成物中離子總數為2NA
B.的NaHSO3溶液中,由水電離的H+數目為0.01NA個
C.32.5 g鋅與一定量濃硫酸恰好完全反應,生成氣體的分子數為0.5NA
D.反應3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,當放出熱量9.2 kJ時轉移電子0.3NA
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【題目】苯甲酸是一種重要的化工原料。實驗室合成苯甲酸的原理、有關數據及裝置示意圖如下:
名詞 | 性狀 | 熔點(℃) | 沸點(℃) | 密度(g/mL) | 溶解性 | |
水 | 乙醇 | |||||
甲苯 | 無色液體易燃易揮發 | -95 | 110.6 | 0.8669 | 不溶 | 互溶 |
苯甲酸 | 白色片狀或針狀晶體 | 112.4(100℃左右升華) | 248 | 1.2659 | 微溶 | 易溶 |
苯甲酸在水中的溶解度如表:
溫度/℃ | 4 | 18 | 75 |
溶解度/g | 0.2 | 0.3 | 2.2 |
某學習小組在實驗室制備、分離、提純苯甲酸,并測定所得樣品的純度,步驟如下:
一、制備苯甲酸
在b中加入2.7mL甲苯、100mL
二、分離提純
在反應混合物中加入一定量草酸(H2C2O4)充分反應,過濾、洗滌,將濾液放在冰水浴中冷卻,然后用濃鹽酸酸化,苯甲酸全部析出后減壓過濾,將沉淀物用少量冷水洗滌,擠壓去水分后放在沸水浴上干燥,得到粗產品。
三、測定純度
稱取m g產品,配成100mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液于錐形瓶中,滴加2~3滴酚酞,然后用標準濃度的KOH溶液滴定。
請回答下列問題:
(1)裝置b的名稱是__________________,裝置a的作用為_____________________________。
(2)分離提純過程中加入的草酸是一種二元弱酸,反應過程中有酸式鹽、無色氣體和黑色固體生成。加入草酸的作用是_________________________,請用離子方程式表示反應的原理______________________________。
(3)產品減壓過濾時用冷水洗滌的原因是__________________________________________。
(4)選用下列__________操作,可以將粗產品進一步提純。(選填字母)
A.溶于水后過濾 B.溶于乙醇后蒸餾 C.用甲苯萃取后分液 D.升華
(5)測定純度步驟中,判斷滴定終點的標志是________________________________________________。若m=1.200g,滴定時用去0.1200mol· L-1標準KOH溶液18.00mL,則所得產品中苯甲酸的質量分數為__________(保留四位有效數字)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化合物X、Y均具有抗真菌、抗炎、植物毒性及細胞毒性等功能。下列有關化合物X、Y的說法正確的是( )
化合物X
化合物Y
A.X、Y屬于同系物
B.最多能與
發生取代反應
C.Y在酸性條件下水解,水解產物可發生消去反應
D.X、Y分別與足量加成的產物分子中手性碳原子數目相等
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