【题目】过渡金属钯催化的偶联反应是近年来有机合成的热点之一,如反应①:
化合物II可由以下合成路线获得:
(1)化合物I所含官能团的名称为______________,化合物II的分子式为_____________。
(2)化合物IV的结构简式为______________________,某同学设想无需经反应②、③、④和⑤,直接用酸性KMnO4溶液就可将化合物III氧化为化合物VII,该设想明显不合理,其理由是__________________________________________________________。
(3)化合物VII有多种同分异构体,请写出一种符合下列要求的结构简式____________。
i)苯环上有两个取代基
ii)1 mol 该物质发生银镜反应能生成4 mol Ag
(4)反应⑥的化学方程式为________________________________________。(注明条件)
(5)化合物与化合物在一定条件下按物质的量之比1∶2可发生类似反应①的反应,请写出其产物的结构简式________________________________。
【答案】醛基、溴原子 C11H12O2 酸性KMnO4溶液会氧化化合物III中的碳碳双键
【解析】
(1)根据化合物Ⅰ的结构简式判断有机物的官能团;
根据结构简式判断含有的元素种类和原子个数可确定分子式;
(2)由转化关系可知,化合物Ⅲ中甲基上1个H原子被Cl原子取代生成化合物Ⅳ,化合物Ⅳ为,化合物Ⅳ发生水解反应生成化合物Ⅴ,则V为,化合物Ⅴ连续氧化生成化合物Ⅶ,则化合物Ⅵ为,化合物Ⅶ与乙醇发生酯化反应生成化合物Ⅱ;
某同学设想无需经反应②、③、④和⑤,直接用酸性KMnO4溶液就可将化合物Ⅲ氧化为化合物Ⅶ,其原理是将甲基氧化为-COOH,但酸性KMnO4溶液会氧化化合物Ⅲ中的碳碳双键;
(3)化合物Ⅶ有多种同分异构体,苯环上有两个取代基,1mol该物质发生银镜反应能生成4molAg,则该同分异构体中含有2个-CHO,故取代基为-CHO、-CH2CHO,有邻、间、对三种位置关系;
(4)反应⑥是化合物Ⅶ与乙醇再浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成化合物Ⅱ;
(5)由反应①可知,化合物Ⅰ提供1个Br原子,化合物Ⅱ中C=C中含有H原子较多的C原子提供1个H原子,脱去1分子HBr,其余基团连接形成化合物,据此书写。
(1)化合物I中的官能团名称为溴原子、醛基;
化合物Ⅱ中含有11个C、12个H、2个O,则分子式为C11H12O2,
故答案为:溴原子、醛基;C11H12O2;
(2)由转化关系可知,化合物Ⅲ中甲基上1个H原子被Cl原子取代生成化合物Ⅳ,化合物Ⅳ为,化合物Ⅳ发生水解反应生成化合物Ⅴ,则V为,化合物Ⅴ连续氧化生成化合物Ⅶ,则化合物Ⅵ为,化合物Ⅶ与乙醇发生酯化反应生成化合物Ⅱ;
某同学设想无需经反应②、③、④和⑤,直接用酸性KMnO4溶液就可将化合物Ⅲ氧化为化合物Ⅶ,其原理是将甲基氧化为-COOH,但酸性KMnO4溶液会氧化化合物Ⅲ中的碳碳双键;
故答案为:;酸性KMnO4溶液会氧化化合物Ⅲ中的碳碳双键;
(3)化合物Ⅶ有多种同分异构体,苯环上有两个取代基,1mol该物质发生银镜反应能生成4molAg,则该同分异构体中含有2个-CHO,故取代基为-CHO、-CH2CHO,有邻、间、对三种位置关系,符合条件同分异构体为:,
故答案为:;
(4)反应⑥是化合物Ⅶ与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成化合物Ⅱ,反应方程式为:,
故答案为:;
(5)化合物与化合物在一定条件下按物质的量之比1:2可发生类似反应①的反应,则提供2个Br原子,中C=C中含有H原子较多的C原子提供1个H原子,脱去2分子HBr,其余基团连接形成化合物,故产物的结构简式为:,
故答案为:。
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【题目】下面的排序不正确的是( )
A.晶体熔点由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4
B.硬度由大到小:金刚石碳化硅晶体硅
C.晶格能由大到小:NaF>NaCl>NaBr>NaI
D.熔点由高到低:Na>Mg>Al
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【题目】下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务
[实验目的]制取乙酸乙酯
[实验原理]甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓H2SO4混合共热的方法制取乙酸乙酯,反应的方程式为______________________________________该反应类型______________其中浓H2SO4的作用是_________________和_________________
[装置设计]甲、乙、丙三位同学分别设计下列三套实验装置
请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置,我选择的装置是__________(选填“甲”或“乙”),丙同学将甲装置中的玻璃管改成球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是_____________
[实验步骤]①按我选择的装置仪器,在试管中先加入3mL乙醇,并在摇动下缓缓加入2mL浓H2SO4 充分摇匀,冷却后再加入2mL冰醋酸;②将试管固定在铁架台上;③在试管B中加入适量的饱和Na2CO3溶液;④用酒精灯对试管A加热;⑤当观察到试管B中有明显现象时停止实验。
[问题讨论]
(1)步骤①装好实验装置,加入样品前还应检查_________________
(2)试管B中饱和Na2CO3溶液的作用是_________________________
(3)从试管B中分离出乙酸乙酯的实验操作是__________________
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【题目】常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示,反应过程中有红棕色气体产生。
下列说法错误的是( )
A.0~t1时,原电池的负极是Al片
B.0~t1时,正极的电极反应式是+2H++e=NO2↑+H2O
C.t1后,原电池的正、负极发生互变
D.t1后,正极上每得到0.3mol电子,则负极质量减少2.7g
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【题目】有一种瓦斯分析仪(图甲)能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时,通过传感器显示出来,其装置如图乙所示,ab间充有固体电解质Y2O3-Na2O,允许O2-自由移动。下列叙述正确的是
A.瓦斯分析仪工作时,电池内电路中, O2-由电极a流向电极b
B.电池外电路中电子由正极流向负极
C.电极a的反应式为:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O
D.当固体电解质中有1 mol O2-通过时,电子转移4 mol
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【题目】X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的前四周期元素,X、Z的周期序数=族序数,W的原子序数是 Z的两倍,由这四种元素组成的单质或化合物存在如图所示的转化关系,其中甲、戊是两种常见的金属单质,丁是非金属单质,其余为氧化物且丙为具有磁性的黑色 晶体。下列说法正确的是
A.W金属性强于 Z
B.W 元素在周期表中的位置是第四周期 VIII 族
C.丙属于两性氧化物
D.等物质的量的甲和戊完全溶于稀硝酸,消耗的 HNO3的量一定相等
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【题目】恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)。
(1)若反应某时刻t时,n t (N2) = 13 mol,n t (NH3) = 6 mol,则a =____mol;
(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%,平衡时NH3的物质的量_____;
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比、下同),n(始)∶n(平) =______;
(4)原混合气体中,a∶b =_____;
(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α(H2)= ______;
(6)平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) =______。
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【题目】迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质,其结构简式如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A. 迷迭香酸与溴单质只能发生取代反应
B. 1 mol迷迭香酸最多能和9 mol氢气发生加成反应
C. 迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应、消去反应和酯化反应
D. 1 mol迷迭香酸最多能和6 mol NaOH发生反应
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【题目】某课题组设计实验探究SO2的性质。
实验现象:B中无沉淀生成,C中有白色沉淀;D中溶液颜色变浅,E中产生白色沉淀。
(1)仪器R的名称是___。
(2)实验室在常温下用80%的硫酸与亚硫酸钠粉末反应制备SO2,写出A中反应的化学方程式:___。
(3)部分实验步骤如下:连接装置、检查气密性、装药品,向装置中通入一段时间N2,然后启动A中反应。“通入一段时间的N2”的目的是___。
(4)探究装置C中通入SO2的量与产物的关系。
①他们提出如下猜想:
猜想1:通入过量的SO2,则发生反应的离子方程式为Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2SO42-+2NO+4H+。
猜想2:通入少量的SO2,则发生反应的离子方程式为___。
②请你帮他们设计实验证明猜想1和猜想2哪个合理,完成下列实验:
提供试剂:溴水、铜粉、Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液
实验步骤 | 实验现象及结论 |
取少量C中反应后溶液于试管中,___ | ___ |
(5)下列可检验装置D反应后溶液中是否有Fe2+的最佳试剂是___(填字母)。
a.KSCN溶液 b.NaOH溶液 c.K3[Fe(CN)6]溶液 d.KSCN溶液和双氧水
(6)常温下,实验完毕后,分离、提纯装置E中白色固体M,取适置M于试管中,滴少量盐酸(M剩余),所得溶液的pH___7(填“>”“<”或“=”)。
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