【题目】有机物A(分子式C6H10O3)是合成某种隐形眼镜材料的单体,A可发生如下变化:
已知:Ⅰ.物质B是最简单的二元醇,可用作汽车发动机抗冻剂;物质D不能发生银镜反应,但能与NaHCO3溶液反应放出气体。
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)隐形眼镜材料的结构简式为______________________;
(2)写出物质B在铜催化下与O2反应的化学方程式_____________________;
(3)与C互为同分异构体,分子为链状的酯类物质共有____________种;
(4)请设计合理方案,用物质D制取乙二酸(其他无机原料自选,用反应流程图表示,并注明必要的反应条件)____________;。
例如:
【答案】 HOCH2CH2OH+O2
OHC-CHO+2H2O 5
【解析】
物质B是最简单的二元醇,可用作汽车发动机抗冻剂,B为,A水解生成B与C,故A含有酯基,C含有-COOH,且含有4个C原子,C在O3、Zn/H2O条件下反应生成D、E,由反应信息Ⅱ可知,不饱和碳原子上连接2个烃基,则氧化为酮,若含有H原子则氧化为醛,故C中含有碳碳双键,物质D不能发生银镜反应,但能与NaHCO3溶液反应放出气体,D含有羧基,故C为CH2=C(CH3)COOH,D为
,E为HCHO,A分子式为C6H10O3,故A为CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH,据此解答。
物质B是最简单的二元醇,可用作汽车发动机抗冻剂,B为,A水解生成B与C,故A含有酯基,C含有-COOH,且含有4个C原子,C在O3、Zn/H2O条件下反应生成D、E,由反应信息Ⅱ可知,不饱和碳原子上连接2个烃基,则氧化为酮,若含有H原子则氧化为醛,故C中含有碳碳双键,物质D不能发生银镜反应,但能与NaHCO3溶液反应放出气体,D含有羧基,故C为CH2=C(CH3)COOH,D为
,E为HCHO,A分子式为C6H10O3,故A为CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH;
(1)CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH发生加聚反应生成隐形眼镜材料,故隐形眼镜材料的结构简式为;
(2)在铜催化下与O2反应生成OHC-CHO,反应方程式为:HOCH2CH2OH+O2
OHC-CHO+2H2O;
(3)与CH2=C(CH3)COOH互为同分异构体,分子为链状的酯类物质有:HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、HCOOC(CH3)=CH2、CH2COOCH=CH2、CH2=CHCOOCH3,故有5种;
(4)中有3个碳原子,乙二酸中只有2个碳原子,碳链缩短,利用题给已知II可使碳链缩短,故需要由
合成CH2=CHCOOH,则
加氢生成
,
发生消去反应生成CH2=CHCOOH,CH2=CHCOOH在O3、Zn/H2O条件下反应生成OHC-COOH,OHC-COOH催化氧化生成HOOC-COOH,反应流程图为:
。
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【题目】庆祝新中国成立 70 周年阅兵式上,“东风-41 洲际弹道导弹”“歼 20”等护国重器闪耀亮相,它们都采用了大量合金材料。
回答下列问题:
(1)某些导弹的外壳是以碳纤维为增强体,金属钛为基体的复合材料。基态钛原子的外围电子排布式为_____。钛可与 C、N、O 等元素形成二元化合物,C、N、O 元素的电负性由大到小的顺序是_________。
(2)钛比钢轻,比铝硬,钛硬度比铝大的原因是_____。
(3)钛镍合金可用于战斗机的油压系统,该合金溶于热的硫酸生成 Ti(SO4)2、NiSO4,其中阴离子的立体构型为_____,S 的_____杂化轨道与 O 的 2p 轨道形成_____键(填 “π”或“σ”)。
(4)金属钛采用六方最密堆积的方式形成晶体,其晶胞的俯视图为_____(填字母序号)。
(5)氮化钛熔点高,硬度大,其晶胞结构如图所示。
若氮化钛晶体中 Ti 原子的半径为 a pm,N 原子的半径为 b pm,则氮化钛晶体中原子的空间利用率的计算式为_____(用含 a、b 的式子表示)。碳氮化钛化合物在航天航空领域有广泛的应用,其结构是用碳原子代替氮化钛晶胞顶点的氮原子,则这种碳氮化钛化合物的化学式为_____。
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【题目】配位化合物在生产生活中有重要应用,请根据要求回答下列问题:
(1)光谱证实单质铝与强碱性溶液反应有生成,则
中存在__________(填序号)
a.共价键 b.非极性键 c.配位键 d.键 e.π键
(2)可形成两种钴的配合物,已知
的配位数是6,为确定钴的配合物的结构,现对两种配合物进行了如下实验:在第一种配合物的溶液中加
溶液时,产生白色沉淀,在第二种配合物的溶液中加
溶液时,则无明显现象。则第一种配合物的结构可表示为____________________,第二种配合物的结构可表示为____________________。若在第二种配合物的溶液中滴加
溶液,则产生的现象是____________________。(提示:
这种配合物的结构可表示为
。)
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【题目】酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸,它的结构简式如下:
(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有________(填字母)。
A.取代反应 B.氧化反应
C.酯化反应 D.中和反应
(2)在酪氨酸的同分异构体中,同时满足如下三个条件的,除酪氨酸外还有________种。
①属于氨基酸且“碳骨架”与酪氨酸相同;②与氯化铁溶液能发生显色反应;③氨基(—NH2)不与苯环直接相连。
(3)已知氨基酸能与碱反应,写出酪氨酸与足量的NaOH溶液反应的化学方程式:___________________。
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【题目】C3H7Cl的结构有两种,分别为CH3CH2CH2Cl和
(1)CH3CH2CH2Cl在NaOH水溶液中受热反应的化学方程式是________________________________________________________________________,
反应类型为________。
(2)在NaOH乙醇溶液中受热反应的化学方程式是
________________________________________________________________________,
反应类型为________。
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【题目】化学家们合成了一种新物质——五星烷,其键线式如图所示。下列有关五星烷的说法正确的是( )
A. 五星烷与乙烷互为同系物 B. 五星烷的化学式为C15H20
C. 五星烷的分子中含有7个五元环 D. 五星烷的一氯代物有3种
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【题目】在一定条件下,含有碳碳双键的某些有机化合物可被某些氧化剂氧化而生成含有醛基的化合物。例如,环丁烯()在一定条件下可被氧化成丁二醛。现有某有机化合物A(C6H8),在一定条件下与足量氢气反应可生成饱和有机化合物B(C6H12)。若用某氧化剂来氧化有机化合物A时,生成丙二醛(OHC-CH2-CHO)。回答下列问题:
(1)B的结构简式为______________,A的结构简式为_________________。
(2)写出满足下列条件的A的环状同分异构体的结构简式:________________、___________、_____________。
①所含碳环上的官能团与A相同且数目相等;
②所含碳环上的碳原子数比A少1。
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【题目】常温下,2NH3(g)+NaClO(aq)=NaCl(aq)+N2H4(aq)+H2O(l)能自发进行,可用于生产N2H4。下列有关说法正确的是( )
A.该反应的ΔH>0,ΔS<0
B.每生成1molN2H4转移2mol电子
C.室温下,向0.1mol·L-1NaClO溶液中加水,溶液pH减少
D.N2H4、O2和KOH溶液组成的燃料电池,负极反应为N2H4-4e-=N2+4H+
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【题目】二甲醚被称为“21世纪的清洁燃料”。利用甲醇脱水可制得二甲醚。反应方程式如下:2CH3OH(g)≒CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1
(1) 二甲醚亦可通过合成气反应制得,相关热化学方程式如下:2H2(g)+CO(g)≒CH3OH(g) ΔH2
CO(g)+H2O(g)≒CO2(g)+H2(g) ΔH3 3H2(g)+3CO(g)≒CH3OCH3(g) +CO2(g) ΔH4
则ΔH1=__________________(用含有ΔH2、ΔH3、ΔH4的关系式表示).
(2)经查阅资料,上述甲醇脱水反应平衡常数Kp的计算式为lnKp= - 2.205+(2708.6137/T) (Kp为以分压表示的平衡常数,T为热力学温度),且催化剂吸附H2O(g)的量会受压强影响,从而进步影响催化效率。
①在一定温度范围内,随温度升高,CH3OH(g)脱水转化为CH3OCH3(g)的倾向__________ (填“增大”、“不变”或“减小”),ΔH4________2ΔH2+ΔH3 (填“>”、<”或“=”)。
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
分压/MPa | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
②某温度下(此时Kp=100),在密闭容器中加入一定量CH3OH,某时刻测得各组分的压如下:
此时正、逆反应速率的大小:V正____V逆(填“>”、“<”或“=”)。
③200℃时,在密闭容器中加入一定量CH3OH,反应到达平衡状态时,体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数为__________(填序号).
A.< 1/3 B.1/3 C.1/3~1/2 D.1/2 E.> 1/2
④300℃时,使CH3OH(g)以一定流速通过催化剂,V/F(按原料流率的催化剂量)、压强对甲醇转化率影响如图1所示。请简述在上述条件下,压强对甲醇转化率影响的规律,并解释变化原因__________。
(3)直接二甲醚燃料电池有望大规模商业化应用,工作原理如图2所示。
①负极的电极反应式为__________。
②现利用该电池电解CuC12溶液,当消耗2.3g二甲醚时,电解所得铜的质量为_________g(设电池的能量利用率为50%)。
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