【题目】席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。合成G的一种路线如下:
已知以下信息:
①
②1molB经上述反应可生成2molC,且C不能发生银镜反应。
③D属于单取代芳香烃,其相对分子质量为106。
④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢。
⑤
回答下列问题:
(1)由A生成B的化学方程式为______________,反应类型为________。
(2)D的化学名称是________,由D生成E的化学方程式为:_______________。
(3)G的结构简式为__________________。
(4)F的同分异构体中含有苯环的有多种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱中有4组峰,且面积比为6:2:2:1的是____________。(写出其中的一种的结构简式)。
(5)由苯和化合物C经如下步骤可合成N-异丙基苯胺。
反应条件1所选择的试剂为_______;反应条件2所选择的试剂为________;I的结构简式为____________。
【答案】 C(CH3)2Cl—CH(CH3)2+NaOHC(CH3) 2=C(CH3)2+NaCl+H2O 消去反应 乙苯 19种 浓硝酸、浓硫酸 Fe/稀盐酸
【解析】试题分析:A的分子式为C6H13Cl,为己烷的一氯代物,在NaOH的乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成B,1mol的B发生信息①中的氧化反应生成2molC,且C不能发生银镜反应,因此B为对称结构烯烃,且不饱和碳原子上没有氢原子,因此B的结构简式为:C(CH3) 2=C(CH3)2,C为(CH3) 2C=O,逆推可得A的结构简式为:C(CH3)2Cl—CH(CH3)2;D属于单取代芳香烃,其相对分子质量为106,因此满足通式CnH2n-2,故12n+2n-2=106,解得n=8,因此D的侧链为乙基,故D为乙苯,D的结构简式为:;乙苯在浓硫酸、加热的条件下与浓硝酸发生取代反应,生成E,且核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢则E为对硝基乙苯,E的结构简式为:;E在Fe、稀HCl的条件下发生还原反应,E中硝基被还原成氨基,生成F,因此F的结构简式为:;F与C在一定条件下分子间脱去一分子水,形成N=C双键得到G,则G的结构简式为:。据此分析回答问题。
(1)由以上分析可知,C(CH3)2Cl—CH(CH3)2在NaOH的乙醇溶液、加热条件下,发生消去反应生成(CH3) 2=C(CH3)2,方程式为:)C(CH3)2Cl—CH(CH3)2+NaOHC(CH3) 2=C(CH3)2+NaCl+H2O;反应类型为消去反应;
(2)D是乙苯,乙苯在浓硫酸、加热的条件下与浓硝酸发生取代反应,生成对硝基乙苯,化学方程式为:;
(3)由以上分析可知,G的结构简式为:;
(4)F的结构简式为,含有苯环的同分异构体中,若取代基为氨基、乙基,则有邻、间2种同分异构体;若只有一个取代基,则取代基为:-CH(NH2)CH3、-CH2CH2NH2、-NHCH2CH3、-CH2NHCH3、-N(CH3)2,有5种;若取代基两个,还有-CH3和-CH2NH2或者- CH3和-NHCH3,各有邻、间、对三种同分异构体,共有6种;若取代基有3个,即-CH3、-CH3和-NH2,2个甲基相邻,氨基有2种位置,2个甲基处于间位,氨基有3种位置,两个甲基处于对位,氨基有1种位置,共有6种同分异构体。
故符合条件的同分异构体共有2+5+6+6=19种;
其中核磁共振氢谱中有4组峰,且面积比为6:2:2:1,说明含有2个甲基,结构简式可以为、或;
(5)由苯与浓硝酸、浓硫酸在加热条件下发生取代反应,生成硝基苯,硝基苯在Fe粉/盐酸条件下发生还原反应,生成氨基苯;再与(CH3) 2C=O反应得到,最后加成反应还原得到N-异丙基苯胺。
故反应条件1为浓硝酸、浓硫酸;反应条件2为Fe/稀盐酸;I为氨基苯,结构简式为:。
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【题目】“84消毒液”能有效杀灭甲型H1N1病毒,某同学购买了一瓶“威露士”牌“84消毒液”,并查阅相关资料和消毒液包装说明得到如下信息:“84消毒液”:含25%NaClO、1 000 mL、密度1.192 g·cm3,稀释100倍(体积比)后使用。请根据以上信息和相关知识回答下列问题:
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度为________mol·L1。
(2)该同学取100 mL“威露士”牌“84消毒液”稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)=________mol·L1。
(3)一瓶“威露士”牌“84消毒液”能吸收空气中________L的CO2(标准状况)而变质。(已知:CO2+2NaClO+
H2ONa2CO3+2HClO)
(4)该同学参阅“威露士”牌“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含25%NaClO的消毒液。下列说法正确的是________。
A.如上图所示的仪器中,有四种是不需要的,还需一种玻璃仪器
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干才能用于溶液配制
C.利用购买的商品NaClO来配制可能导致结果偏低
D.需要称量的NaClO固体质量为143 g
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【题目】芳香族有机物A (C11H12O2)可用作果味香精。用含碳、氢、氧三种元素的有机物B和C为原料可合成A。请按所给信息及相关要求填空:
(1)有机物B的蒸气密度是同温同压下氢气密度的23倍,分子中碳、氢原子个数比为1∶3。有机物B的分子式为___________________。
(2)有机物C的分子式为C7H8O, C能与钠反应,不与碱反应,也不能使溴的四氯化碳溶液褪色。C的名称为_______________。
(3)已知两个醛分子间能发生如下反应(R、R'表示氢原子或烃基):
用B和C为原料按如下路线合成A:
①上述合成过程中涉及的反应类型有:_____________(填写序号)
a.取代反应 b. 加成反应 c. 消去反应 d. 氧化反应 e. 还原反应
②F的结构简式为:_________________________。
③G和B反应生成A的化学方程式:______________________________。
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【题目】请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),酸性K2Cr2O7溶液可将这种碳纳米颗粒氧化为无毒气体而除去,该反应的还原产物为Cr3+,请写出相应的离子方程式:___________________________。
(2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:
CO (g) +2H2 (g) CH3OH (g) ΔH1=-116kJ·mol-1
①下列措施中可增大H2的平衡转化率的是_________;
A.升高反应温度 B.增大体系压强
C.使用高效催化剂 D.及时将CH3OH与反应混合物分离
②向2L的恒容密闭容器中充入1mol CO和2mol H2,进行上述反应,5min后达到平衡状态,此时体系的压强变为原来的。则此段时间v(H2)=__________mol·L-1·min-1 。
③已知:
2CO (g) + O2 (g) 2CO2 (g) ΔH2=-566kJ·mol-1
2H2 (g) + O2 (g) 2H2O (g) ΔH3=-484kJ·mol-1
则气态甲醇燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为_______________________;
④在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。
请回答:
ⅰ.在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是_______。
ⅱ.利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下
CO (g) +2H2 (g)CH3OH (g)的平衡常数K的值为=_____。
(3)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为5.6×10-5mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为______。
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【题目】碱式碳酸镁可用于牙膏、医药和化妆品等工业,化学式为4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O,某碱式碳酸镁中含有SiO2杂质,为测定其纯度,某兴趣小组设计了如下几个方案:
方案I取一定质量的样品,与硫酸充分反应,通过测定生成CO2的质量计算纯度
(1)乙中发生反应的方程式为____________。
(2)仪器接口的连接顺序为(装置可以重复使用)a___________,丁的作用是__________。
(3)当样品充分反应完后,缓慢通入空气的目的是:____________。
方案Ⅱ①称取碱式碳酸镁样品mg;②将样品充分高温煅烧,冷却后称量;③重复操作②,测得剩余固体质量为m1g/。
(4)下列仪器中,该方案不会用到的是____________。
(5)判断样品完全分解的方法是_______;本实验至少需要称量_______次。
(6)有同学认为方案Ⅱ高温煅烧的过程中会发生MgCO3 +SiO2MgSiO3 +CO2↑,会导致测定结果有误,你认为这位同学的观点正确吗?______。(填“正确”或“错误”)请说明理由:____________。
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【题目】肉桂酸甲酯是常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精。它的分子式为C10H10O2,且分子中只含有1个苯环,苯环上只有一个取代基。已知某一种肉桂酸甲酯的分子结构模型如下图所示(图中球与球之间连线表示单键或双键)。
试回答下列问题。
(1)肉桂酸甲酯的结构简式为__________________。
(2)在苯环上的一氯代物有________种。
(3)写出该肉桂酸甲酯在氢氧化钠溶液中水解的化学方程式:_____________________
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【题目】某铝合金中含有铝、镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,有人设计了如下实验:
(1)写出上述第①②③步反应的离子方程式及第④步反应的化学方程式:
①___________,__________;
②____________,____________,
Al3++4OH-=Al+2H2O;
③________,AlO2-+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HCO3-;
④_____________。
(2)该样品中铝的质量分数是_______。
(3)第②步中加入的NaOH溶液不足时,会使测定结果_____;第④步中的沉淀没有用蒸馏水洗涤时,会使测定结果_____;第④步对沉淀灼烧不充分时,会使测定结果_____。(填选项)
A.偏高 B.偏低 C.无影响
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【题目】根据图示,回答下列问题:
(1)按要求写出下列有机物的分子结构。
乙烯的电子式__________,
乙烷的分子式________,
乙醇的结构式___________,
氯乙烷的结构简式________。
(2)写出②、④两步反应的化学方程式,并注明反应类型
②_______________________,反应类型_______________。
④_______________________,反应类型_______________。
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