【题目】【化学——选修5:有机化学基础】
有机物A(C11H12O5)同时满足下列条件:①含苯环且不含甲基;②苯环上一氯取代物只有2种;③1 mol A与足量的NaHCO3反应生成1 mol CO2;④遇FeCl3溶液不显色。A有如图所示转化关系:
已知:
回答下列问题:
(1)A中有 种官能团,H的分子式为 。
(2)由C生成G的反应类型是 。
(3)G的结构简式为 ,K的结构简式为 。
(4)①写出C→D反应的化学方程式 ;
②写出I→J反应的离子方程式 。
(5)①C的同分异构体中能同时满足下列条件:a.能发生银镜反应,b.能发生皂化反应;c.能与Na反应产生H2气,共有 种(不含立体异构)。其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6﹕1﹕1的是 (写结构简式)。
②C的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是___________(填标号)。
A.元素分析仪 B.质谱仪 C.红外光谱仪 D.核磁共振仪
【答案】说明:结构简式中多氢少氢或碳不是四价相应的空是0分。
(1)3,C7H4O3Na2
(2)酯化反应或消去反应
(3)
(4)①
②
(5)5,, A
【解析】
试题分析:由F的结构结合题给转化关系逆推E为CH2=CHCH2COOH,C在浓硫酸加热的条件下发生消去反应生成CH2=CHCH2COOH,C由A碱性水解生成的B酸化而来,A中不含甲基,则C为HOCH2CH2CH2COOH,B为HOCH2CH2CH2COONa,C在催化剂条件下发生缩聚反应生成聚酯D,D的结构简式为,C在浓硫酸加热的条件下发生分子内酯化反应生成五元环酯G,G的结构为;有机物A的分子式为C11H12O5,同时满足下列条件:①含苯环且不含甲基;②苯环上一氯取代物只有2种,含有两个取代基且位于对位;③1 mol A与足量的NaHCO3反应生成1 mol CO2,A中含有1个羧基;④遇FeCl3溶液不显色,不含酚羟基,碱性水解生成B(结构简式为HOCH2CH2CH2COONa)和H,则A的结构简式为,H为,结合题给信息推断I为,J为,K为,据此作答。
(1)A的结构简式为,其中有醇羟基、酯基和羧基3种官能团,H为,分子式为C7H4O3Na2。
(2)C在浓硫酸加热的条件下发生分子内酯化反应生成五元环酯G,反应类型是酯化反应或取代反应。
(3)G的结构简式为,K的结构简式为。
(4)①C在催化剂条件下发生缩聚反应生成聚酯D,化学方程式为
;
②I→J反应的离子方程式为。
(5)①C为HOCH2CH2CH2COOH,其同分异构体中能同时满足下列条件:a.能发生银镜反应,含有羧基;b.能发生水解反应,为甲酸酯类;c.能与Na反应产生H2,含有羟基,有HCOOCH2CH2CH2OH,HCOOCH2CH(OH)CH3,HCOOCH(OH)CH2CH3,HCOOCH(CH3)CH2OH,HCOOC(OH)(CH3)2,共5种。其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6﹕1﹕1的是HCOOC(OH)(CH3)2。②C的所有同分异构体元素组成、含量均相同,故元素分析仪显示的信号(或数据)完全相同,选A。
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【题目】现设计如下路线合成有机物E(C6H8O4),(其中A的相对分子质量是56,B的相对分子质量是125)。
(1)烃A的分子式是,D的结构简式为______________;
(2)③的反应类型是____________反应;
(3)已知E为顺式结构,则其结构简式是____________;
(4)下列说法正确的是____________(填序号)
a.反应①属于加成反应
b.B与二氯甲烷互为同系物
c.C存在立体异构体
d.D能使溴水褪色
(5)若C转化为D经过如下4步反应完成:。
则④的化学方程式是____________,⑥所需的无机试剂及反应条件是____________。
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【题目】已知:硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2N-CH2-COONa)即可得到配合物A。其结构如右图:
(1)Cu元素基态原子的外围电子排布图为 。
(2)配合物A中碳原子的轨道杂化类型为 。
(3)1mol氨基乙酸钠(H2N-CH2-COONa)含有键的数目为 。
(4)氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳。写出二氧化碳的一种等电子体且为负一价阴离子: (写化学式)。
(5)已知:硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体,其结构如图,则该化合物的化学式是 。
(6)配合物A中元素C、H、N、O组成CH4和NO在400~500℃和Pt做催化剂下转化成无毒害物质,利用该反应可以控制机动车尾气排放。该反应方程式为
___________ ________________ 。
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【题目】今年,雾霾阴影笼罩全国。二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物是雾霾的主要组成成分,综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容。
(1)汽车尾气中的 NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂的条件下可净化。发生的反应如下:2NO(g)+2CO(g)2CO2 (g)+N2 (g)
①已知:N2(g)+O2 (g)=2NO(g) ΔH=+180.0 kJ/mol。部分化学键的键能如下(键能指气态原子形成1mol化学键释放的最小能量)
则反应:2NO(g)+2CO(g)2CO2 (g)+N2 (g) ΔH=__________ kJ/mol
②若上述反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,并在t1时刻达到平衡状态,则下列示意图不符合题意的是__________(填选项序号)。(图中 ω、M、v 正 分别表示质量分数、混合气体平均相对分子质量、正反应速率)
(2)尾气中的SO2可先催化氧化生成SO3,再合成硫酸。已知:2SO2(g)+O2 (g)2SO3(g) ΔH=-196.0 kJ/mol。
①在一定温度的密闭容器中,SO2的转化率随时间的变化关系如图所示:
则A点的v逆(SO2 )__________(填―大于‖、―小于‖或―等于‖)B 点的 v正(SO2)。
②在某温度时,向10L的密闭容器中加入4.0 molSO2和10.0 molO2,反应达到平衡,改变下列条件,再次达到平衡时,能使O2的新平衡浓度和原来平衡浓度相同的是______(填选项序号)。
A.在其他条件不变时,减小容器的容积
B.保持温度和容器内压强不变,再充入2.0 mol SO2和5.0 mol O2
C.保持温度和容器体积不变,再充入SO2和SO3,使之浓度扩大为原来的两倍
(3)利用电化学原理,将NO2、O2和熔融KNO3 制成燃料电池,其原理如下图所示。
该电池在工作过程中NO2转变成绿色硝化剂Y,Y是一种氧化物,可循环使用。石墨Ⅱ是电池的____极,石墨Ⅰ附近发生的电极反应式为________________________。相同条件下,消耗的O2和NO2的体积比为_____。
(4)尾气中氮氧化物(NO和NO2 )也可用尿素[CO(NH2)2 ]溶液除去,反应生成对大气无污染的气体。1 mol 尿素能吸收工业尾气中氮氧化物(假设 NO、NO2体积比为 1∶1)的质量为___________g。
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【题目】已知:Ka 为平衡常数,pKa=﹣lgKa,25℃时,H2A的 pKa1 =1.85,pKa2=7.19。用 0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1H2A溶液的滴定曲线如下图所示(曲线上的数字为 pH)。下列说法不正确的是
A.a 点所得溶液中;2c(H2A)+c(A2-)=0.002mol
B.b 点所得溶液中:c(H2 A)+c(H+)=c(A2-)+C(OH-)
C.C 点所得溶液中:c(Na+)<3c(HA-)
D.d 点所得溶液中:c(Na+)>c(A2-)>c(HA-)
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【题目】一个碳原子上如果连有3个氢原子,则这样的氢原子称为伯氢,如果只连有2个氢原子,则这样的氢称为仲氢,例如:-CH3中的氢原子为伯氢,-CH2-中的氢原子为仲氢。已知在烷烃中伯氢和仲氢被取代的活性因反应的条件不同而不同。在高温下伯氢与仲氢被取代的活性相等,则可以称之活性比为1︰1。请回答下列问题:
(1)已知丙烷在高温下与氯气发生取代反应,反应式如下:
则在一氯代丙烷中1-氯丙烷在产物中的占有率为 ;
(2)常温下丙烷也能与氯气发生取代反应,反应式如下:
则在常温下伯氢和仲氢的相对活性比为 。
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【题目】【加试题】乙酰苯胺具有解热镇痛作用,是较早使用的解热镇痛药,有“退热冰”之称,其制备原理如下:
已知:
①苯胺易被氧化。
②乙酰苯胺、苯胺和醋酸的部分物理性质如下表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 |
乙酰苯胺 | 114.3 | 305 | 微溶于冷水,易溶于热水 |
苯胺 | -6 | 184.4 | 微溶于水 |
醋酸 | 16.6 | 118 | 易溶于水 |
实验步骤如下:
步骤1:在a中,加入9mL (0.10 mol)苯胺、15 mL(0.27 mol)冰醋酸及少许锌粉,依照上图装置组装仪器。
步骤2:控制温度计读数在105℃左右,小火加热回流至反应完全。
步骤3:趁热将反应混合物倒入盛有100 mL 冷水的烧杯中,冷却后抽滤、洗涤,得到粗产品。
步骤4:将步骤3所得粗产品进一步提纯后,称得产品质量为10.8g。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ,所选仪器a的最佳规格是 (填序号)。
A. 25 mL B.50 mL C.100 mL D.250 mL
(2)实验中加入少许锌粉的目的是 。
(3)步骤2中,控制温度计读数在105℃左右的原因是 。
(4)判断反应已基本完全的方法为 。
(5)步骤3中趁热将混合物倒入盛有冷水的烧杯中,“趁热”的原因是 。
(6)步骤4中粗产品进一步提纯,该提纯方法是 。
(7)本次实验的产率为 。
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【题目】某探究小组设计如右图所示装置(夹持、加热仪器略),模拟工业生产进行制备三氯乙醛(CCl3CHO)的实验。查阅资料,有关信息如下:
(1)仪器A中发生反应的化学方程式是______;装置B中的试剂是_______。
(2)若撤去装置C,可能导致装置D中副产物_____(填化学式)的量增加;装置D可采用 加热的方法以控制反应温度在70℃左右。
(3)反应结束后,有人提出先将D中的混合物冷却到室温,再用过滤的方法分离出CCl3COOH。你认为此方案是否可行,为什么?_______________。
(4)装置E中可能发生的无机反应的离子方程式有_________________。
(5)测定产品纯度:称取产品0.30 g配成待测溶液,加入0.1000 mol·L-1碘标准溶液20.00 mL,再加入适量Na2CO3溶液,反应完全后,加盐酸调节溶液的pH,立即用0.02000 mo1·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点。进行平行实验后,测得消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。则产品的纯度为_________。(CCl3CHO的相对分子质量为147.5)滴定的反应原理:CCl3CHO+OH-==CHCl3+HCOO-、HCOO-+I2==H++2I-+CO2↑ 、I2+2S2O32-==2I-+S4O62-
(6)已知:常温下Ka(CCl3COOH)=1.0×10-1mol·L-1,Ka (CH3COOH)= 1.7×10-5mol·L-1,请设计实验证明三氯乙酸、乙酸的酸性强弱。
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【题目】以煤为原料可合成涂料H(如下图)。B分子式为C2H6O,能与钠反应放出氢气。(注:流程中某些反应条件没有给出)。
请回答:
(1)流程中煤的综合利用的工艺名称为 。
(2)B的结构简式是 ,E中含氧官能团的名称是 。
(3)G→H反应的化学方程式 。
(4)对于化合物F,下列说法正确的是 。
A、能发生银镜反应 B、能使Br2的CCl4溶液褪色
C、能发生水解反应 D、能与金属钠反应
(5)下列有机物与G不是互为同分异构体的是 。
(6)从→E 的合成路线(试剂及溶剂任选:合成路线参照“已知①”中书写形式) 。
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