【题目】聚芳酯(PAR)是分子主链上带有苯环和酯基的特种工程塑料,在航空航天等领域具有广泛应用。下图是利用乙酰丙酸()合成聚芳酯E的路线:
已知:①
②(R、R′表示烃基)
(1)乙酰丙酸中含有的官能团是羰基和_______(填官能团名称)。
(2)D的结构简式为_______。
(3)下列关于有机物B的说法正确的是_________(填字母代号)。
a.能发生取代反应 b.能与浓溴水反应
c.能发生消去反应 d.能与H2发生加成反应
(4)A→B的化学方程式为_________。
(5)C的分子式为_________,符合下列条件的C的同分异构体有_________种。
①能发生银镜反应
②能与NaHCO3溶液反应
③分子中有苯环,分子中无结构
在上述同分异构体中,有一种苯环上有两个取代基且核磁共振氢谱图有4种峰的物质,写出该物质与足量NaOH溶液共热反应的化学方程式:_______________________________。
【答案】羧基 abd C8H6O4 13
【解析】
由聚芳香酯结构简式知结合A的分子式知,反应①为加成反应,且为酚羟基的对位加成,则A为,反应②为酯化反应,则B为,反应③为氧化反应,则C为间二苯甲酸,反应④为取代反应,则D为,反应⑤为缩聚反应,生成E。
(1)根据乙酰丙酸的结构简式可知分子中含有的官能团是羰基和羧基。
(2)间二甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成间二苯甲酸,即C是间二苯甲酸,根据已知信息①可知D的结构简式为。
(3)B为B中含有酯基、酚羟基、苯环,具有酯、酚和苯的性质,则a.含有酚羟基、酯基,所以能发生取代反应,a正确;b.含有酚羟基,所以能与浓溴水发生取代反应,b正确;c.不含醇羟基且不含卤原子,所以不能发生发生消去反应,c错误;d.含有苯环,所以能与氢气发生加成反应,d正确,答案选abd;
(4)根据以上分析可知A→B的化学方程式为
。
(5)C为间二苯甲酸,分子式为C8H6O4。①能发生银镜反应说明含有醛基,②能与NaHCO3溶液反应说明含有羧基,③分子中有苯环,分子中无结构,其同分异构体中含—CHO、—COOH、酚—OH及苯环,移动取代基的位置,有4+4+2=10种,若含HCOO—和—COOH,存在邻、间、对3种,共有10+3=13种。在上述同分异构体中,有一种苯环上有两个取代基且核磁共振氢谱图有4种峰的物质,则符合条件的有机物结构简式为,该物质与足量NaOH溶液共热反应的化学方程式为
。
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【题目】锌锰电池(俗称干电池)在生活中的用量很大。其中普通锌锰电池的构造图如右图所示。回答下列问题:
(1)电池放电时发生的主要反应为:
Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH,正极发生的主要反应是________________________。
(2)下图表示从废旧普通锌锰电池除去锌壳和电极后的内容物中回收制备KMnO4等物质的一种工艺(不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属)。
①黑色固体混合物水浸时为提高浸出速率,常采用的措施为________________(答两条);得到滤液加入稀盐酸的作用为__________________。
②滤渣水洗灼烧后固体主要成份只有一种,操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4,该过程中发生反应的化学方程式为:_____________________________。
③图中产物的化学式分别为:A__________、B_________。
(3)准确称量得到的KMnO4(不含能与草酸反应的杂质)3.160 g,放入小烧杯中,加水溶解后转移到200mL容量瓶中定容,在锥形瓶中用差量法称取0.6700 g无水草酸钠,加入足量硫酸溶液溶解,加热至75~80℃。用已配制好的KMnO4溶液进行滴定,消耗溶液体积为22.50mL。
已知Mr(Na2C2O4)=134 Mr(KMnO4)=158
①判断滴定终点的现象是__________________。
②KMnO4的纯度为__________。
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【题目】判断下列相关说法正确的是( )
A.密闭容器中反应aA(g)+bY(g)cZ(g)达到平衡,T0时改变某一条件变化如图,则改变的条件只能是加入催化剂
B.反应L(s)+aG(g)bR(g)达到平衡时,外界条件对平衡影响关系如图,则正反应为放热反应,且a>b
C.其它条件相同时,物质的量和温度关系如图所示,则反应aA+bBcC的正反应为放热反应
D.反应速率和反应条件变化关系如图,则反应A+2B2C+3D的正反应为放热反应,且A、B、C、D均为气体
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【题目】已知反应:2NO2(红棕色)N2O4(无色) △H<0。将一定量的NO2充入注射器中后封口,如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是( )
A.b点的操作是拉伸注射器
B.d点:v(正) > v(逆)
C.c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小
D.若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则温度T(c) > T(d)
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【题目】利用碳-碳偶联反应合成新物质是有机合成的研究热点之一,如:
化合物Ⅰ可以由以下合成路线获得:
(1)化合物Ⅰ的分子式为__________________。
(2)化合物Ⅱ与溴的CCl4溶液发生加成反应,产物的结构简式为______________________。
(3)化合物Ⅲ生成化合物Ⅰ的化学方程式为_____________;(注明反应条件)化合物Ⅲ与NaOH水溶液共热的化学方程式为_____________。(注明反应条件)
(4)化合物Ⅳ是化合物Ⅲ的一种同分异构体,其苯环上只有一种取代基,Ⅳ的催化氧化产物Ⅴ能发生银镜反应。Ⅳ的结构简式为_____________,Ⅴ的结构简式为_____________。
(5)有机物与BrMgCH2(CH2)3CH2MgBr在一定条件下发生类似反应①的反应,生成的有机化合物Ⅵ(分子式为C16H17N)的结构简式为____________________。
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【题目】科学家提出如下光分解法制备氢气:
①2Ce4+(aq)+H2O(l)===2Ce3+(aq)+O2(g)+2H+(aq) ΔH1
②Ce3+(aq)+H2O(l)===Ce4+(aq)+H2(g)+OH-(aq) ΔH2
③H2O(l)===H+(aq)+OH-(aq) ΔH3
④2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH4
下列说法正确的是( )
A. Ce4+能够增大水分解反应的活化能,提高反应速率
B. Ce3+是反应②和反应③的催化剂
C. 上述反应中,ΔH4=2ΔH1+4ΔH2-4ΔH3
D. 通常条件下,反应④中生成H2、O2的速率之比为1∶2
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【题目】日常生活中最常见的塑化剂是邻苯二甲酸二丁酯,它可由邻苯二甲酸酐与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得,反应的化学方程式为:
装置图(部分装置省略)如下:
已知:正丁醇沸点118℃,纯邻苯二甲酸二丁酯(分子量278)是无色透明、具有芳香气味的油状液体,沸点340℃,温度超过180℃时易发生分解。
由邻苯二甲酸酐、正丁醇制备邻苯二甲酸二丁酯实验操作流程如下:
①向三颈烧瓶内加入22.5g(0.15mol)邻苯二甲酸酐,14.8g(0.2mol)正丁醇以及少量浓硫酸。
②搅拌,升温至105℃,持续搅拌反应2小时,保温至反应结束。
③冷却至室温,将反应混合物倒出。混合物先经过碳酸钠溶液洗,再水洗,得到粗产品。
④粗产品用无水氯化钙干燥,静置后取清液进行减压蒸馏,最后处理得到产品20.85g。
请回答以下问题:
(1)步骤②中不断从分水器下端分离出产物水的目的是:______________。
(2)步骤③反应完混合物分离过程中,应先用5% Na2CO3溶液洗涤,其作用的作用是_____________;Na2CO3溶液浓度不宜过高,更不能使用氢氧化钠,其原因是:______________。
(3)“碳酸钠溶液洗、水洗”操作时需要使用的主要玻璃仪器有____________________。
(4)有机实验中,温度的调控尤为重要,步骤②中温度控制在105℃,其目的是_____________________;
(5)本实验中,邻苯二甲酸二丁酯的产率为___________。
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【题目】合理处理燃气中的H2S,不仅可减少对大气的污染,还可进行资源化利用。回答下列问题:
(1)H2S和S的燃烧热如表所示,
物质 | 燃烧热/△H(kJmol-1) |
H2S | -a |
S | -b |
请写出常温下H2S与SO2反应的热化学方程式______。
(2)可以把H2S设计为一种燃料电池,原理如图a所示:其中,Fe2+在电池工作中的作用是______;请写出 I室发生的离子方程式______。
(3)为探究H2S的直接热解2H2S(g)=2H2(g )+S2(g)。在一体积为2L的密闭容器中充入2 mol H2S与1 molAr (起到稀释作用),进行实验。
①某同学测出不同温度下H2S的物质的量与反应时间的图象,图b是截取该图象的中间某部分。请计算T2温度下,0-l0s内,H2S的反应速率v=______moL-1s-1;
②图b中,T1、T2、T3三个温度,最高的是______;比较A点与B点的逆反应速率的大小,vA(逆)______vB(逆)(填“>”、“<”或“=”);
③图c是表示反应2H2S(g)=2H2(g)+S2(g)平衡时,装置内各组分气体物质的量分数=与温度的关系(其中Ar气体变化曲线未画出)。请计算:C点的平衡常数K=______;D点平衡时,H2S的转化率=______。
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【题目】实验室可利用SO2与Cl2在活性炭的催化下制取一种重要的有机合成试剂磺酰氯(SO2Cl2)。所用的反应装置如下图所示(部分夹持装置省略)。已知SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,遇水能发生剧烈的水解反应,遇潮湿空气会产生白雾。
(1)化合物SO2Cl2中S元素的化合价为__________。
(2)仪器D的名称是___________。
(3)乙、丙装置制取原料气Cl2与SO2。
①乙装置F中充满Cl2,则E中所盛放的溶液为_____________(填溶液的名称)。
②丙装置中试剂X、Y的组合最好是_____________。
A 98%浓硫酸+Cu B 70%H2SO4+Na2SO3 C 浓HNO3+Na2SO3
(4)上述装置的正确连接顺序为________、________、丁、_______、_________(用甲、乙、丙表示,可重复使用)。
(5)B装置中从a口通入冷水的作用是_________;C装置的作用是_______________。
(6)SO2Cl2遇水能发生剧烈的水解反应,会产生白雾,则SO2Cl2发生水解反应的化学方程式为________。
(7)若反应中消耗氯气的体积为1.12L(已转化为标准状况,SO2足量),最后通过蒸馏得到纯净的磺酰氯5.13g,则磺酰氯的产率为______________(保留三位有效数字)。
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