【题目】【化学——选修5:有机化学基础】某化工厂以醇A与芳香族化合物C7H8O为基本原料,按下面的流程生产可制得一种重要的液晶材料的中间体Z。
已知:① RCH=CH2RCH2CH2OH;
②一个碳原子上有2个—OH时会自动脱水形成羰基。
(1)A →B的反应条件为_______________,C7H8O →X的反应类型是___________。
(2)D中官能团名称为__________,B的名称为___________,C的结构简式为_________。
(3)写出X与NaOH溶液反应的化学方程式:_________________________________________。
(4)C7H8O转化为Y过程中可得到一种相对分子质量比Y大16的副产品W,W有多种同分异构体,满足下列条件的同分异构体共有________种,写出其中核磁共振氢谱有4组峰的物质的同分异构体结构简式_________________(写出两种即可)。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;②能发生银镜反应。
(5)参照上述流程,写出以为基本原料合成苯乙醛的合成路线图______________________________________________________。
【答案】 (1)浓硫酸、加热(2分) 取代反应(1分)
(2)醛基(1分) 2-甲基丙烯(1分) (CH3)2CHCH2OH (1分)
(3)+3NaOH +2NaCl+2H2O (2分)
(4)9(2分) (2分,任意写两种)
(5) (3分)
【解析】由Z的结构简式及合成路线图知,Y是,X是、E是 (CH3)2CHCOOH、D是(CH3)2CHCHO、C是(CH3)2CHCH2OH、B是(CH3)2C=CH2,B的名称是2-甲基丙烯。工业生产中将醛转化羧酸所用氧化剂是氧气。与NaOH溶液反应时,—OH发生中和反应、—Cl发生取代反应。
(4) 由W的相对分子质量比Y大16及转化条件可推出Y的分子式为C7H6O3,由①知分子中含有苯环且苯环上连接有—OH,由②知分子中含有HCOO—或者—CHO,当含有HCOO—时,—OH与HCOO—在苯环上有三种位置关系;当有—CHO时,苯环上有两个—OH,两个—OH、一个—CHO在苯环上共有6种不同的位置关系,故共有9种同分异构体。核磁共振氢谱有4组峰,说明结构中存在对称关系,相应的结构简式为等。
(5)先使发生消去反应生成苯乙烯,再与B2H6、H2O2、OH作用生成2-苯基乙醇,最后经催化氧化即可得到目标产物。
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【题目】根据下面的反应线路及所给信息填空。
(1)A的结构简式是 ,B的结构简式是 ;
(2)①的反应类型是 ;②的反应类型是 ;
(3)反应④的条件是 ;
(4)写出反应④的化学方程式________________ ___。
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【题目】有A、B、C三种元素,已知①4 g A元素的单质与水作用,在标准状况下放出氢气2.24 L,反应中有1.204×1023个电子发生转移;②B元素可与A元素形成AB2型的离子化合物,且知A、B的离子具有相同的核外电子排布;③元素C的气态氢化物可以与其最高价氧化物对应的水化物发生非氧化还原反应生成盐,1 mol该盐含有42 mol电子。
根据以上信息填写下列空白:
(1)元素符号:A:________, B:________,C:________。
(2)A元素的离子结构示意图为____________________________________________。
(3)用电子式表示AB2的形成过程__________________________________。
(4)C的气态氢化物与B的气态氢化物反应时有___________现象发生,生成物的化学式为________,它属于________化合物。
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【题目】运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)甲醇作为一种重要的化工原料,既可以作为燃料,还可用于合成其它化工原料。在一定条件下可利用甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应原理可表示为:CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) △H=-29.1kJ/mol。向体积为2 L的密闭容器中充入2mol CH3OH(g)和2molCO,测得容器内的压强(p:kPa)随时间(min)的变化关系如下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示:
①Ⅱ和Ⅰ相比,改变的反应条件是 。
②反应Ⅰ在5 min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v(HCOOCH3)= 。
③反应Ⅱ在2 min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ)= 。在体积和温度不变的条件下,在上述反应达到平衡Ⅱ时,再往容器中加入1 mol CO和2mol HCOOCH3后v(正)______ v(逆)(填“>”“<”“=”),原因是________________。
④比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低:T1 T3(填“>”“<”“=”),判断的理由是_____________________________。
(2)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2。某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究,测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示,利用以下反应填空:NO+CON2+CO2(有CO) 2NON2+O2(无CO)
①若不使用CO,温度超过775 ℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为 ;
②在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制最佳温度在 左右。
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【题目】下表为烯类化合物与溴发生加成反应的相对速率(以乙烯为标准)。
烯类化合物 | 相对速率 |
(CH3)2C=CHCH3 | 10.4 |
CH3CH=CH2 | 2.03 |
CH2=CH2 | 1.00 |
CH2=CHBr | 0.04 |
(1)下列化合物与氯化氢加成时,取代基对速率的影响与表中规律类似,其中反应速率最快的是______(填序号)。
A.(CH3)2C=C(CH3)2 B.CH3CH=CHCH2CH3
C.CH2=CH CH3 D.CH2=CHCl
(2)烯烃与溴化氢、水加成时,产物有主次之分,例如:
CH2=CHCH3+HBr→CH3CHBrCH3+CH3CH2Br
(主要产物)(次要产物)
请写出与HBr反应的主要产物的结构简式_____________。
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【题目】有机物的结构可用“键线式”简化表示。CH3-CH=CH-CH3可简写为。有机物X的键线式为
(1)有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃, Y在一定条件能发生聚合反应,写出其化学方程式____________________________________________ 。
(2)X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z,Z的一氯代物有___________ 种。
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【题目】物质(t-BuNO)2在正庚烷或CCl4中均可以发生反应:(t-BuNO)22(t-BuNO)。在20℃时,向2L正庚烷中加入(t-BuNO)2 1.00 mol,10 min时反应达平衡,此时(t-BuNO)2的平衡转化率为65%(假设反应过程中溶液体积始终保持不变)。下列说法正确的是( )
A.反应在前10 min内的平均速率为ν(t-BuNO)=0.0325 mol·L-1·min-1
B.保持其他条件不变,若此时再向溶液中加入1.0 mol (t-BuNO)2,重新达平衡时(t-BuNO)2
的转化率增大
C.保持其他条件不变,若该反应在CCl4中进行,其平衡常数为1.9,则(t-BuNO)2的平衡转化率小于65%
D.保持其他条件不变,升高温度,(t-BuNO)2的平衡转化率大于65%,则其能量关系可用下图表示:
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【题目】Ⅰ、单质硅由于其成熟的生产工艺, 丰富的生产原料及优异的性能被广泛用于电子行业及太阳能电池的生产等,在二氧化碳氛围中通过利用金属钠来还原二氧化硅可在较低的温度条件下得到硅,同时生成一种盐X,这相比起现有的生产工艺具有节约能耗的优势。
(1)写出上述制备硅的化学反应方程式_____________________。
(2)二氧化硅与二氧化碳物理性质差别很大,原因是__________________________。
(3)盐X的溶液能与Al2(SO4)3溶液反应生成一种白色沉淀和气体。写出此反应的离子反应方程式________。
Ⅱ、某盐A有3种元素组成,易溶于水。将A加热,生成既不助燃,也不使湿润的红色或蓝色石蕊试纸变色的气体B和H2O。将A溶于水,进行下列实验:①酸性条件下与H2S作用生成淡黄色沉淀C,同时放出无色气体D,D在空气中转变为红棕色气体E;②当通入足量Cl2时,无明显现象,但将所得溶液浓缩后即可得到无色晶体盐F。请回答下列问题:
(1)写出A的化学式:_____________; B的电子式:_______________。
(2)写出上述实验①、②所发生的离子反应方程式:①________________________________;②__________________________________。
(3)D、E对环境有危害,可用NaOH溶液来吸收等物质的量的D、E混合气体,写出其化学反应方程式___________________。
(4)判断盐F的可能成份______________;设计实验方案确定F的成份__________________。
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【题目】二茂铁可用作燃料的节能消烟剂、抗爆剂等。实验室制备二茂铁装置示意图如下:
实验原理为:
实验步骤为:
①在三颈烧瓶中加入25g粉末状的KOH,并从仪器a中加入60mL无水乙醚到烧瓶中,充分搅拌,同时通氮气约10min。
②再从仪器a滴入5.5mL新蒸馏的环戊二烯(密度0.95g/cm3),搅拌。
③将6.5g无水FeCl2与(CH3)2SO(二甲亚砜)配成的溶液25ml装入仪器a中,慢慢滴入仪器c中,45min滴完,继续搅拌45min。
④再从仪器a加入25mL无水乙醚搅拌。
⑤将c中的液体转入仪器d,依次用盐酸、水各洗涤两次,分液得橙黄色溶液。
⑥蒸发橙黄色溶液,得二茂铁粗产品。
⑦……
回答下列问题:
(1)步骤①中通入氮气的目的是: 。
(2)仪器c的名称为: ,其适宜容积应为: 。
a.100ml b.250ml c.500ml
(3)仪器d使用前应进行的操作是: ,请简述该过程: 。
(4)步骤⑦是二茂铁粗产品的提纯,该过程在下图中进行,其操作名称为: 。
(5)为了确证得到的是二茂铁,还需要进行的一项简单实验是 。
(6)最终得到纯净的二茂铁3.7g,则该实验的产率为 (保留两位有效数字)。
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