【题目】药物 W 对肝癌的治疗具有很好的效果,一种合成药物 W 的路线如下:
已知以下信息:
①2HCHO +NaOH→CH3OH+ HCOONa
②
③丁烯二酸酐的结构筒式为
回答下列问题:
(1)有机物 A 中含有的官能团有碳碳双键、_____(填名称)。
(2)第①步反应中除生成外,还生成另一产物,此产物的结构简式为_____。
(3)H 的结构简式为_____。
(4)第⑤步的反应类型是_____。
(5)L 是药物 W 的同分异构体,同时满足下列条件的 L 有 _____种(不考虑立体异构);
①分子中含有苯环,苯环上,有 4 个取代基
②既能与 FeCl3,溶液发生显色反应,又能与 NaHCO3,溶液反应生成气体
③1mol能与 3 mol NaOH 完全反应,其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为 1:2:2:3 的结构简式为 ____。
(6)写出由制备丁烯二酸酐的合成路线:_____其他试剂任选)。
【答案】醛基、醚键 加成反应(或还原反应) 16
【解析】
A发生信息①的反应,除了生成羧酸钠外还生成,反应②为-COONa与盐酸的反应生成-COOH,反应④发生加成反应生成H,H发生加成反应生成W,根据W结构简式知,H为。
(1)有机物A中含有的官能团有碳碳双键、醛基、醚键,故答案为:醛基、醚键;
(2)第①步反应中除生成外,还生成另一产物,此产物的结构简式为,故答案为:;
(3)H 的结构简式为,故答案为:;
(4)第⑤步的反应类型是加成反应,故答案为:加成反应;
(5)W分子式为C8H8O4,W不饱和度为=5,L是药物W的同分异构体,L符合下列条件:①分子中含有苯环,苯环上,有4 个取代基;②既能与FeCl溶液发生显色反应,又能与NaHCO3溶液反应生成气体,说明含有羧基和酚羟基;③1mol 能与3 mol NaOH 完全反应,苯环的不饱和度是4,一个羧基的不饱和度是1,说明该物质中还含有2个酚羟基。因为有4个取代基,则另一个取代基为-CH3,如果2个-OH相邻,-COOH与1个-OH相邻,有3种结构,如果-COOH与1个-OH相间,有3种;如果两个-OH相间,-COOH位于两个-OH对称的苯环上,有4种结构,如果-COOH与1个-OH相邻、1个-OH相对,有3种;如果两个-OH相对,-COOH与1个-OH相邻,有3种结构;所以符合条件的有16种;其中核磁共振氢谱为四组峰,蜂面积比为1:2:2:3 的结构简式为(或),故答案为:16;(或);
(6)加热生成,和溴发生加成反应生成,发生水解反应生成,发生氧化反应生成,其合成路线为,故答案为:。
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【题目】以氧化铝为原料,通过碳热还原法可合成氮化铝(AlN);通过电解法可制取铝。电解铝时阳极产生的CO2可通过二氧化碳甲烷化再利用。
请回答:
(1)已知:2Al2O3(s)===4Al(g)+3O2(g) ΔH1=3 351 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH2=-221 kJ·mol-1
2Al(g)+N2(g)===2AlN(s) ΔH3=-318 kJ·mol-1
碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式是________________________,
该反应自发进行的条件________。
(2)在常压、Ru/TiO2催化下,CO2和H2混合气体(体积比1∶4,总物质的量a mol)进行反应,测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示(选择性:转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)。
反应Ⅰ CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH4
反应Ⅱ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH5
图1 图2
①下列说法不正确的是________。
A.ΔH4小于零
B.温度可影响产物的选择性
C.CO2平衡转化率随温度升高先增大后减少
D.其他条件不变,将CO2和H2的初始体积比改变为1∶3,可提高CO2平衡转化率
②350 ℃时,反应Ⅰ在t1时刻达到平衡,平衡时容器体积为V L,该温度下反应Ⅰ的平衡常数为________(用a、V表示)。
③350 ℃下CH4物质的量随时间的变化曲线如图3所示。画出400 ℃下0~t1时刻CH4物质的量随时间的变化曲线。__________________________
图3
(3)据文献报道,CO2可以在碱性水溶液中电解生成甲烷,生成甲烷的电极反应式是______。
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【题目】二甲醚又称甲醚,简称DME,熔点为-141.5℃,沸点为-24.9℃。二甲醚与液化石油气(LPG)相似,被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气(CO、H2)制备二甲醚的反应原理如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1= -90.0 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-20.0kJ·mol-l
回答下列问题:
(1)反应①为熵___________(填“增加”或“减少”)的反应,__________ (填“低温”或“高温”)下易自发进行。
(2)写出由合成气(CO、H2) 直接制备二甲醚的热化学方程式:__________________________________。
(3)温度为500K时,在2L的密闭容器中充入2 mol CO和6 molH2发生反应①、②,5 min时达到平衡,平衡时CO的转化率为60%,c(CH3OCH3)=0.2 mol·L-1,用H2表示反应①的速率是______________,反应②的平衡常数K=________________。
若在500K时,测得容器中n(CH3OCH3)=2n (CH3OH),此时反应②的v正__ v逆(填“>”、 “< ”或“=”)。
(4)研究发现,在体积相同的容器中加入物质的量相同的CO和H2发生反应①、②,在不同温度和有无催化剂组合下经过相同反应时间测得如下实验数据:
T(K) | 催化剂 | CO转化率(%) | CH3OCH3选择性(%) |
473 | 无 | 10 | 36 |
500 | 无 | 12 | 39 |
500 | Cu/ZnO | 20 | 81 |
[备注]二甲醚选择性:转化的CO中生成CH3OCH3的百分比
①相同温度下,选用Cu/ZnO作催化剂,该催化剂能____________ (填标号)。
A.促进平衡正向移动 B.提高反应速率 C.降低反应的活化能
D.改变反应的焓变 E.提高CO的平衡转化率
②表中实验数据表明,在500K时,催化剂Cu/ZnO对CO转化成CH3OCH3的选择性有显著的影响,其原因是_________________________________________________。
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【题目】下列与含氯化合物有关的说法正确的是
A. HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质
B. 向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,可制得Fe(OH)3胶体
C. 六水合氯化钙可用作食品干燥剂
D. 氯化铵、漂白粉都属于强电解质
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【题目】下列仪器用酒精灯加热时,需垫石棉网的是( )
①烧杯 ②坩埚 ③锥形瓶 ④蒸发皿 ⑤试管 ⑥烧瓶 ⑦表面皿
A.②④⑤B.①⑥⑦C.③④⑥D.①③⑥
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【题目】化合物M是二苯乙炔类液晶材料的一种,最简单的二苯乙炔类化合物是,以互为同系物的单取代芳香烃A、G为原料合成M的一种路线(部分反应条件略去)如下:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为________________, B中的官能团名称是____________________。
(2)②的反应类型是_______________,F的名称为____________________。
(3)写出由C生成B的化学方程式______________________________________。
(4)反应⑤的化学方程式是______________________________________。
(5)B的同分异构体中满足苯环上有两个取代基且能发生银镜反应共有________种(不含立体异构);B的另一种同分异构体中,除苯环外还有一个环,其核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积比为2:2:1:1,该同分异构体的结构简式为__________________。
(6)参照上述合成路线,设计一条由苯乙烯和甲苯为起始原料制备的合成___。
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【题目】下列各组物质中,满足表中图示物质在一定条件下能一步转化的组合有( )
序号 | X | Y | Z | W | |
① | Cu | CuSO4 | Cu(OH)2 | CuO | |
② | Na | NaOH | Na2CO3 | NaCl | |
③ | Al | AlCl3 | Al(OH)3 | Al2O3 | |
④ | Fe | FeCl3 | FeCl2 | Fe(OH)2 |
A. ②③④B. ①③④C. ①②④D. ①②③
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【题目】Na2O2可用作漂白剂和呼吸面具中的供氧剂
(1)某学习小组发现:在盛有Na2O2的试管中加入足量水,固体完全溶解,并立即产生大量气泡,当气泡消失后,向其中滴入1~2滴酚酞溶液,溶液变红;将试管轻轻振荡,红色很快褪去;此时再向试管中加入少量MnO2粉末,又有气泡产生。
①写出Na2O2作供氧剂的化学反应方程式____________;
②使酚酞溶液变红是因为________,红色褪去的可能原因是___________;
③加入MnO2反应的化学方程式为____________;
(2)Na2O2有强氧化性,H2具有还原性,有同学猜想Na2O2与H2能反应。为了验证此猜想,该小组同学进行加下实验,实验步骤和现象如下:
步骤1:按上图组装仪器(图中夹持仪器省略),检查气密性,装入药品。
步骤2:打开K1、K2,产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管,一段时间后没有任何现象。
步骤3: ,开始加热,观察到硬质玻璃管内Na2O2开始熔化,淡黄色的粉末变成了白色固体,干燥管内硫酸铜未变蓝色。
步骤4:反应后撤去酒精灯,待硬质玻璃管冷却后关闭K1。
①添加稀盐酸的仪器名称是______,B装置的作用_________。
②步骤3在点燃C处酒精灯前必须进行的操作是______________;
③装置D的目的是_________;
④你得到的结论是________(若能反应请用化学方程式表示);
⑤该实验设计中存在着明显不足之处,应该如何改进:___________。
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