【题目】某化学课外小组查阅资料知:苯和液溴在有溴化铁(FeBr3)存在的条件下可发生反应生成溴苯和溴化氢,此反应为放热反应。他们设计了制取并验证产物的装置,如下图所示。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液慢慢滴入反应器A中。如图是制取溴苯的装置。试回答:
(1)装置A中发生反应的化学方程式是___________。
(2)装置C中看到的现象是___________,证明___________。
(3)装置B是吸收瓶,内盛CCl4液体,实验中观察到的现象是___________,原因是___________。如果没有B装置而将A、C直接相连,你认为是否妥当?___________(填“是”或“否”),理由是___________。
(4)实验结束后,经过下列步骤分离提纯:
①向A中加入适量蒸馏水,过滤,除去未反应的铁屑;
②滤液依次用蒸馏水、10%的NaOH溶液、蒸馏水洗涤后静止分液。
NaOH溶液洗涤的作用是___________,分液时获得有机层的具体操作是___________;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤,加入氯化钙的目的是___________;
(5)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为___________,要进一步提纯,下列操作中必须的是___________(填入正确选项前的字母);
A.结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
【答案】+Br2+HBr 导管口有白雾产生,试管内有淡黄色沉淀生成 有HBr产生 液体变为橙色 反应放热,A中溴蒸气逸出,溶于CCl4中 否 Br2也能与AgNO3溶液反应 除Br2、HBr 将溴苯从分液漏斗下口放出 吸水,干燥 苯 C
【解析】
苯和液溴在有溴化铁(FeBr3)存在的条件下可发生反应生成溴苯和溴化氢,此反应为放热反应,且反应剧烈,而溴易挥发,则用CCl4液体除去混合气体中的溴蒸气,用硝酸银溶液检验生成的溴化氢,导管未插入溶液中,主要因为溴化氢易溶于水,容易形成倒吸。
(1)在催化剂作用下,苯环上的氢原子被溴原子取代,生成溴苯和HBr气体,故装置A中发生反应的化学方程式是;
(2)生成的溴化氢通入装置C中,溴化氢遇空气中的水蒸气形成氢溴酸小液滴,可以看到的现象是导管口有白雾产生,溴化氢溶于硝酸银中,与银离子反应生成溴化银淡黄色沉淀,所以C中看到的现象是导管口有白雾产生,试管内有淡黄色沉淀生成,证明有HBr产生;
(3)装置B是吸收瓶,内盛CCl4液体,吸收挥发出来的溴蒸气,溴溶于CCl4,所以形成为橙色溶液,现象是液体变为橙色,原因是反应放热,A中溴蒸气逸出,溶于CCl4中;如果没有B装置而将A、C直接相连,不妥当,逸出的溴蒸气也能与硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀,影响实验的准确性;
(4)②NaOH溶液能与Br2和HBr反应,将它们除去,所以洗涤的作用是除Br2、HBr,由于溴苯不溶于水,密度比水大,所以溴苯在下层,故分液时获得有机层的具体操作是将溴苯从分液漏斗下口放出;
③无水氯化钙具有吸水性,能吸收粗溴苯中水,所以加入氯化钙的目的是吸水,干燥;
(5)经以上分离操作后,能除去未反应的溴、铁和生成的溴化铁、溴化氢,粗溴苯中还含有未反应的苯,苯和溴苯都是有机物相互溶解,利用它们的沸点不同采用蒸馏的方法分离,所以选择C。
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【题目】阿托酸是用于合成治疗胃肠道痉挛及溃疡药物的中间体,其结构如图所示。下列有关说法正确的是
A.阿托酸分子中所有碳原子一定处于同一平面
B.阿托酸是含有两种官能团的芳香烃
C.阿托酸苯环上的二氯代物超过7种
D.一定条件下,1mol阿托酸最多能4mol H2、1mol Br2发生加成反应
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【题目】H是合成抗炎药洛索洛芬钠的关键中间体,它的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的名称是____,H中官能团名称是____;
(2)反应①的反应条件为____;
(3)反应⑥的化学方程式为________;反应类型为____。
(4)反应⑦除生成H外,还生成了另一种有机产物的结构简式为____。
(5)符合下列条件的G的同分异构体有____种。
I.能发生银镜反应 Ⅱ.苯环上一氯取代物只有一种 Ⅲ.核磁共振氢谱有4组峰
(6)仿照H的合成路线,设计一种由B合成的合成路线___。
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【题目】柠檬烯是一种食用香料,其结构简式如图。有关柠檬烯的分析正确的是
A.它的一氯代物有9种,和H2充分反应后的产物一氯代物有7种
B.它和丁基苯互为同分异构体
C.它的分子中所有的碳原子一定在同一平面上
D.柠檬烯可以发生加成、取代、氧化、加聚反应
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【题目】将0.1mol有机化合物A与标准状况下5.6L氧气混合,一定条件下两者完全反应,只有CO、CO2和H2O三种产物,将全部产物依次通入足量的浓硫酸和碱石灰中,浓硫酸增重5.4g,碱石灰增重4.4g,还有标准状况下2.24L气体的剩余,求:
(1)有机化合物A的分子式___________;
(2)若有机化合物A能与钠反应放出氢气,请写出A的结构简式___________;
(3)写出所有比A多一个—CH2—原子团的同系物的结构简式___________。
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【题目】锰酸锂(LiMn2O4)可作为锂离子电池的正极材料,在工业上可利用软锰矿浆(主要成分为MnO2,含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质)吸收含硫烟气(主要成分SO2)制备锰酸锂,生产流程:
已知:①软锰矿浆在吸收含硫烟气的过程中酸性逐渐增强。
②在此流程中部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH如表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 3.4 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 4.7 | 9.8 |
(1)含硫烟气在通入软锰矿浆前需要先冷却,冷却的原因是____________________。
(2)滤液1中所含金属阳离子有_____________(填离子符号)。
(3)在实际生产中,Li2CO3与MnO2按物质的量之比1∶4混合均匀加热制取LiMn2O4,反应过程:
①升温到515℃时,Li2CO3开始分解产生CO2和碱性氧化物A,写出A的名称________,此时比预计Li2CO3的分解温度(723℃)低得多,可能原因是_______________;
②升温到566℃时,MnO2开始分解产生另一种气体X,X恰好与①中产生的CO2物质的量相等,同时得到固体B,固体B是______。
③升温到720℃时,第三阶段反应开始,固体质量逐渐增加,当质量不再增加时,得到高纯度的锰酸锂。请写出该阶段反应的化学方程式_________________。
(4)由“滤液1”得到“滤液2”同时回收Al(OH)3的实验方案如下:边搅拌边向滤液1中加入_____________,再加入NaOH溶液调节pH范围为____________,过滤得到滤液2和滤渣,向滤渣中加入NaOH溶液pH≥12,搅拌、过滤,再向所得滤液中通入过量的CO2过滤、洗涤、低温烘干得Al(OH)3。
(5)工业上,将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺:
a.将Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液,LiOH溶液做阴极液,两者用离子选择透过膜隔开,用惰性电极电解。b.电解后向LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共热,过滤、烘干得高纯Li2CO3。
①a中,阳极的电极反应式是__________,宜选用_____(“阳”或“阴”)离子交换膜。
②b中,生成Li2CO3反应的化学方程式是__________________。
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【题目】实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作或叙述错误的是
A. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B. 实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C. 装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D. 反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
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【题目】四种常见元素的性质或结构信息如F表所示,请问答下列问题。
元素 | A | B | R | D |
相关信息 | 基态原子核外电子占据3个能级且最高能级上有3个电子 | B的单质是最常见半导体材料 | 位于第四周期IB族 | 是非金属元素,其形成的某种单质是电的良导体,有的分子形状似足球 |
(1)R的基态原子价层电子排布式为________,这四种元素的第一电离能由大到小的顺序为________________(写元素符号)。
(2)A、B,D均可形成多种氢化物,在最常见的三种氢化物中,分子构型为三角锥的氢化物分子式为_______,任意写出一种中心原子存在sp2、sp3两种杂化类型的物质的结构简式________,与A的常见单质互为等电子体的上述元素的氧化物是________。
(3)B、D均可形成氧化物,等物质的量的B、D的最高价氧化物中σ键之比为________,已知有下列两种数据:
键能(kJ/mol) | 熔点(K) | 沸点(K)) | |
BO2 | B-O:452 | 1923 | 2503 |
DO2 | D=O:615,D-O:348 | 216 | 195 |
请解释键能大小与两种氧化物熔点、沸点高低差异过大的原因________。
(4)在一定条件下,Cl-与R2+可形成一种无限长链离子,研究表明该离子中每个氯原子最外层均达到8电子稳定结构,有些氧与R之间存在配位键,若该长链离子中含有n个R,则该离子的化学式为________。
(5)A元素能形成组成为Pt(AH3)2Cl2的配合物,该配合物存在两种同分异构体:一种为淡黄色(Q),不具有抗癌作用,在水中的溶解度小;另一种为黄绿色(P),具有抗癌作用,在水中的溶解度较大。
①Q是________(填“极性”或“非极性”)分子,
②P的结构简式为________(AH3配体作为一个整体写)。
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【题目】某无色溶液X,由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、Fe3+、AlO2﹣、CO32﹣、SO42﹣中的若干种离子组成,取该溶液进行如下实验:
(1)气体A的成分是________(填化学式,下同),气体B的成分是________。
(2)写出步骤①发生反应的所有离子方程式________________________。
(3)写出步骤②形成白色沉淀甲的离子方程式________________________。
(4)通过上述实验,可确定X溶液中一定存在的离子是________,尚未确定是否存在的离子是________,只要设计一个简单的后续实验就可以确定该离子是否存在,该方法是________________________________________________________。
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