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7.M5纤维是近年来开发出的一种超高性能纤维,它比现有的防爆破材料轻35%,用它制成的头盔、防弹背心和刚性前后防护板,在战争中保住了很多士兵的生命.
已知:当反应条件为光照且与X2反应时,通常是X2与烷或苯环侧链烃基上的H原子发生的取代反应,而当反应条件为催化剂存在且与X2的反应时,通常为苯环上的H原子直接被取代.
下面是M5纤维的合成路线(部分反应未注明条件):

根据上述合成M5纤维的过程,回答下列问题:
(1)合成M5的单体的结构简式为;F的含氧官能团的名称有羧基、(酚)羟基.
(2)在①~⑥的反应中,不属于取代反应的是③④,反应②的条件是_氢氧化钠的水溶液、加热.
(3)生成A的同时可能生成的A的同分异构体为
(4)1mol的C和足量新制的氢氧化铜悬浊液反应可以生成2mol砖红色沉淀.
(5)1mol的F和Na2CO3溶液反应最多消耗Na2CO34mol.

分析 对二甲苯和氯气以1:2反应生成A,A反应生成B,B被氧气氧化生成C,C被银氨溶液氧化然后酸化生成对二苯甲酸,则C是对二苯甲醛,B是对二苯甲醇,A的结构简式为
F和G反应生成M5纤维,M5纤维是F和G发生缩聚反应生成的高分子化合物,F是对二苯甲酸发生一系列反应后的生成物,所以F的结构简式为,G的结构简式为:,F是D发生取代反应生成的,对二苯甲酸和溴发生取代反应生成D,结合F的结构简式知,D的结构简式为:

解答 解:对二甲苯和氯气反应生成A,A反应生成B,B被氧气氧化生成C,C被银氨溶液氧化然后酸化生成对二苯甲酸,则C是对二苯甲醛,B是对二苯甲醇,A的结构简式为
F和G反应生成M5纤维,M5纤维是F和G发生缩聚反应生成的高分子化合物,F是对二苯甲酸发生一系列反应后的生成物,所以F的结构简式为,G的结构简式为:,F是D发生取代反应生成的,对二苯甲酸和溴发生取代反应生成D,结合F的结构简式知,D的结构简式为:
(1)通过以上分析知,G的结构简式为:,F的结构简式为:,F中含氧官能团是羧基和酚羟基,
故答案为:;羧基、(酚)羟基;
(2)在①~⑦的反应中,不属于取代反应的是③④,A在加热条件下和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成B,故答案为:③④;氢氧化钠的水溶液、加热;
(3)氯气取代支链上的氢原子时,可能取代同一碳原子上的氢原子,所以其结构简式为:
故答案为:
(4)C是对二苯甲醛,1molC中含有2mol醛基,所以1mol的C和足量新制的氢氧化铜悬浊液反应可以生成2mol砖红色沉淀,故答案为:2;
(5)F的结构简式为,能和碳酸钠反应的官能团是羧基和酚羟基,生成碳酸氢钠,所以1mol的F和Na2CO3溶液反应最多消耗Na2CO34mol,
故答案为:4.

点评 本题考查有机物推断,涉及反应类型的判断、反应方程式的书写等知识点,注意根据题给信息进行正向和逆向相结合的方法进行分析解答,注意酚和碳酸钠能反应,和碳酸氢钠不反应,为易错点.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.(1)在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应:
CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g) 其平衡常数K和温度t的关系如下:
t℃70080085010001200
K2.61.71.00.90.6
(a)该反应平衡常数K的表达式为:$\frac{c(CO)•c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})•c({H}_{2})}$;
(b)当温度为850℃,在2L密闭容器中通入1.0mol CO2和1.0mol H2,则平衡后,CO2的转化率为50%.
(2)在微生物作用的条件下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3-.这两步的能量变化示意图如下:

(a)第二步反应是放热反应(选填“放热”或“吸热”)
(b)1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是NH4+ (aq)+2O2(g)═NO3- (aq)+2H+(aq)+H2O(l)△H=-346 kJ/mol.
(3)已知:
化学式电离平衡常数
HCNK=4.9×10-10
H2CO3K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
①25℃时,测得HCN和NaCN的混合溶液的pH=11,则c(HCN)/c(CN-)=2.0×10-2
②向NaCN溶液中通入少量CO2,则发生反应的离子方程式为:CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-
(4)已知:Ksp(CaCO3)=4.96×10-9,不考虑其它因素影响,现将0.40mol/L的Na2CO3溶液和0.20mol/L的CaCl2溶液等体积混合,则混合后溶液中Ca2+浓度为4.96×10-8mol/L.

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18.当归素是一种治疗偏头痛的有效新药.以下是某研究小组开发的生产当归素的合成路线.

已知:①A的相对分子质量为104.1molA与足量的碳酸氢钠反应生成44.8L气体(标准状况);
②B的结构中含有醛基;
③C在一定条件下生成有机酸D;
④RCHO+HOOC-CH2COOH→RCH=C(COOH)2+H2O
RCH=C(COOH)2 $\stackrel{催化剂}{→}$RCH=CHCOOH+CO2
请回答下列问题:
(1)A的分子式是C3H4O4,B的结构简式为
(2)C可能发生的反应是AD(填字母).
A.氧化反应   B.水解反应   C.消去反应   D.酯化反应
(3)反应②的化学方程式为
(4)E的名称为碳酸氢钠.
(5)符合下列条件的D的同分异构体共有4中,其中在核磁共振氢谱中只出现五组的物质的结构简式为
①苯环上只有两个取代基;    
②苯环上的一氯代物只有两种;
③1mol该同分异构体与足量的碳酸氢钠反应生成2mol CO2

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15.下列各实验中,有关浓盐酸作用的表述错误的是(  )
A.配制CuCl2溶液时,将CuCl2(s)溶于浓HCl后再加水冲稀,浓盐酸作用:有利于抑制CuCl2水解,可防止Cu(OH)2的形成
B.加热MnO2的浓HCl溶液制取氯气.浓盐酸作用:有利于减少氯气的溶解损失
C.浓硝酸不能溶解金,需用浓HCl溶液配制王水才能溶解金.浓盐酸作用:有利于增强Au的还原性,并且提高硝酸的氧化性
D.将浓硫酸滴入浓盐酸中制备HCl气体.浓盐酸作用:增大溶质的浓度,有利于促进平衡向气体溶解的逆方向移动

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2.碱金属元素按原子序数增大,依次为:锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr,放射性元素).请回答:
(1)常温常压下,将一定量锂单质投入到一定量重水中,锂完全反应,产生1.6g气体,过滤得到6.75g沉淀和100mL澄清溶液.则得到的澄清溶液中溶质的物质的量浓度为5.3mol/L.
(2)钠钾合金许多特殊反应中有着非常重要的应用.取59.80g钠钾合金和一定量四氯化碳在一定条件下恰好完全反应,制造出5.40g纳米级金刚石粉末.则该钠钾合金中钠元素和钾元素的质量比为1:3.

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12.X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如表所示,Z的单质是常见的半导体材料.下列说法正确的是(  )
X
YZW
A.X、Z、W的简单氢化物的稳定性Z>W>X
B.X元素的单质在化学反应中只表现还原性
C.X、Y的简单离子半径Y>X
D.Y、Z、X的最高价氧化物均能与NaOH溶液反应

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19.某反应由两步反应A═B═C构成,它的反应能量曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能).下列有关叙述正确的是(  )
A.A═B的反应热△H=+(E2-E1)KJ/molB.三种化合物中C最稳定
C.C═B 是放热反应D.整个反应中△H=E1-E4

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16.某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量),当闭合该装置的电键K时,观察到电流计的指针发生了偏转.

请回答下列问题:
(1)甲池中A电极的电极反应式为CH4+4OH--6e-═CO32-+6H2O.
(2)当乙池中C极质量减轻10.8g时,甲池中B电极理论上消耗O2的体积为560mL(标准状况).
(3)一段时间后,断开电键K,下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是A(填选项字母).
     A.Cu    B.CuO      C.Cu(OH)2   D.Cu2(OH)2CO3
(4)丙池中E、F电极上均有气体产生,其中F电极得到的是氢气,电解氯化钠溶液的总反应方程式为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑.
(5)若甲池中甲烷通入量是1L(标准状况),且完全反应,则理论上通过电路的电量为3.45×104C(法拉第常数F=9.65×104C•mol-1

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.常温下,将Cl2缓慢通入水中至饱和,然后向其中滴加0.1mol•L-1NaOH溶液.整个实验过程中溶液的pH变化曲线如右图所示,不考虑次氯酸分解,下列叙述正确的是(  )

A.实验过程中用pH试纸测定溶液的pH
B.a~b段,溶液中$\frac{c({H}^{+})}{c(Cl{O}^{-})}$减小
C.b点对应溶液中:c(Cl-)>c(H+)>c(HClO)>c(ClO-)>c(OH-
D.c点对应溶液中:c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO)

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