【题目】(1)0.2mol某烃A在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2mol。试回答:
①若烃A不能使溴水褪色,但在一定条件下能与氯气发生取代反应,其一氯取代物只有一种,则烃A的结构简式为________。
② 若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下,与H2加成反应后生成2,2﹣二甲基丁烷,则烃A的名称是_______,结构简式是______。
③比烃A少两个碳原子且能使溴水褪色的A的同系物有__种同分异构体
(2)下列分子中,其核磁共振氢谱中只有一种峰(信号)的物质是_____。
A. CH3﹣CH3 B. CH3COOH C. CH3COOCH3 D. CH3COCH3
(3)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱如图1所示,则A的结构简式为_______。
(4)某化合物的结构式(键线式)及球棍模型如图2:该有机分子的核磁共振氢谱图如图3(单位是ppm) 。下列关于该有机物的叙述正确的是_______。
A. 该有机物不同化学环境的氢原子有8种
B. 该有机物属于芳香族化合物,且属于酚
C. 键线式中的Et代表的基团为﹣CH3
D. 该有机物在一定条件下能够发生消去反应
【答案】 3,3-二甲基-1-丁烯 (CH3)3C-CH=CH2 3 AD CH2BrCH2Br AD
【解析】
(1)烃燃烧生成二氧化碳和水,根据0.2mol烃燃烧生成二氧化碳和水各1.2mol判断分子中的碳原子和氢原子,据此确定分子式为C6H12;①若烃A不能使溴水褪色,但在一定条件下,能与Cl2发生取代反应,其一氯代物只有一种,说明烃中不含碳碳双键,应为环烷烃;②若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下,与H2加成反应后生成2,2-二甲基丁烷,A中含有碳碳双键;③比烃A少两个碳原子且能使溴水褪色的A的同系物为丁烯,根据同分异构体的书写方法分析解答;
(2)核磁共振氢谱中只有一种峰,说明结构对称,只含有1种氢原子,据此分析解答(2)和(3);
(4)根据该有机物的球棍模型和核磁共振氢谱分析判断。
(1)某烃A 0.2mol 在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2mol,则分子中含有N(C)=6,N(H)=12,分子式为C6H12;
①C6H12只有1个不饱和度,若烃A不能使溴水褪色,则其为环烷烃,其中,能与氯气发生取代反应,其一氯代物只有一种的是环己烷,即,故答案为:;
②若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下,与H2加成反应后生成2,2-二甲基丁烷,A中含有碳碳双键,应为(CH3)3C-CH=CH2,名称为3,3-二甲基-1-丁烯,故答案为:3,3-二甲基-1-丁烯;(CH3)3C-CH=CH2;
③比烃A少两个碳原子且能使溴水褪色的A的同系物为丁烯,对应的同分异构体有CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH3C(CH3)=CH2,共三种同分异构体,故答案为:3;
(2)A.CH3-CH3结构对称,含有一种氢原子,核磁共振氢谱中只有一个峰,故A正确;B.CH3COOH含有2种氢原子,核磁共振氢谱中只有两个峰,故B错误;C.CH3COOCH3含有2种氢原子,核磁共振氢谱中只有两个峰,故C错误;D.CH3COCH3结构对称,含有1种氢原子,核磁共振氢谱中只有一个峰,故D正确;故答案为:AD;
(3)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱只有一个峰,A中只有一种H原子,结构对称,则A为CH2BrCH2Br,故答案为:CH2BrCH2Br;
(4)A.该有机物结构不对称,含8种位置的H原子,所以核磁共振波谱图中有8种峰,故A正确;B.该有机物中不含苯环,不属于芳香族化合物,故B错误;C.由结构及球棍模型可知,Et代表-CH2CH3,故C错误;D.结构中含-OH,且与-OH相连的C的邻位C上含H,所以在一定条件下能够发生消去反应,故D正确;故答案为:AD。
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【题目】含碳化合物在生产生活中广泛存在,Andren Dasic等提出在M+的作用下以N2O为氧化剂可以氧化乙烯生成乙醛,催化体系氧化还原循环如图所示,请回答下列问题。
(1)已知N2O(g)+M+(s)=N2(g)+MO+(s) ΔH1=+678kJ·mol-1
MO+(s)+C2H4(g)=C2H4O(g)+M+(s) ΔH2=-283kJ·mol-1
请写出在M+的作用下以N2O为氧化剂氧化乙烯生成乙醛的热化学方程式:_________
(2)已知在含少量的I2溶液中,反应CH3CHO (aq)CH4 (g) +CO (g)分两步进行:第Ⅰ步反应CH3CHO (aq) +I2 (aq) →CH3I (l) +HI (aq) +CO (g) (慢反应),第II步为快反应。
①决定此反应快慢的是第______(填“Ⅰ”或“II”)步反应
②请写出第II步反应的化学方程式:_________
(3)若物质与氧原子的结合力用OA表示,氧原子与N2生成N2O的结合力OA(N2) =167.4 kJ·mol-1, 氧原子与乙烯生成乙醛的结合力OA (C2H4) = 473 kJ·mol-1,则可做该反应催化剂的M+与氧原子的的结合力OA (M+)的值应满足________,使用催化剂会使该反应的活化能________ (填“增大”、 “减小”、“不变”)。
(4)某2L容器中发生: 2CO2(g)2CO (g)+O2 (g),2molCO2在不同温度下平衡分解的情况如图所示。
①恒温恒容条件下,能表示该可逆反应达到平衡状态的是______(填标号)
A.CO体积分数与O2体积分数的比值保持不变
B.容器内混合气体的密度保持不变
C.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.容器内碳元素的质量分数保持不变
②图中a、b、c三点的平衡常数K(a)、K(b)、K(c)的大小关系为_______
③为实现CO2减排,目前较成熟的方法是用高浓度的K2CO3溶液吸收工业烟气中的CO2,得溶液X,再利用电解法使K2CO3溶液再生,其装置示意图如图,用必要的文字和化学用语简述在阴极区再生的原理____________。
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【题目】铁被誉为“第一金属”,铁及其化合物在生活中有广泛应用。回答下列问题:
(1)基态Fe3+的电子排布式为________。
(2)实验室用KSCN溶液、苯酚()检验Fe3+。N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为_______(用元素符号表示),苯酚中碳原子的杂化轨道类型为______。
(3)FeCl3的熔点为306℃,沸点为315℃ FeCl3的晶体类型是______。FeSO4常作补铁剂,SO42-的立体构型是_______。
(4)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等,1 mol Fe(CO)5分子中含σ键数目为_______,与CO互为等电子体的离子是__________(填化学式,写一种)
(5)氮化铁晶体的晶体结构示意图如图所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为______。
(6)氧化亚铁晶体的晶胞如图所示。已知:氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm-1,NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中,与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为_____;Fe2+与O2-的最短间距为_______ pm。
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【题目】氨气(NH3)是一种重要的化工原料,广泛应用于制氮肥、制药、合成纤维等。请回答下列问题:
(1)2molNH3在标准状况下的体积是___。
(2)2molNH3的质量是___,其中所含氢元素的质量是___。
(3)2molNH3所含的氨分子数为___,电子数为___。
(4)工业上用反应N2+3H2 2NH3来合成氨气,则若制得2molNH3,标准状况下参与反应的H2的体积为___;14克N2参与反应可得NH3物质的量为___。
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【题目】氧元素为地壳中含量最高的元素,可形成多种重要的单质和化合物。
(1)氧元素位于元素周期表中___________区;第二周期元素中,第一电离能比氧大的有___________种。
(2)O3可用于消毒。O3的中心原子的杂化形式为___________;其分子的 VSEPR模型为___________,与其互为等电子体的离子为___________(写出一种即可)。
(3)含氧有机物中,氧原子的成键方式不同会导致有机物性质不同。解释C2H5OH的沸点高于CH3OCH3的原因为___________;C2H5OH不能用无水CaCl2千燥是因为Ca2+和C2H5OH可形成[Ca(C2H5OH)4]2+,该离子的结构式可表示为______________________。
(4)氧元素可分别与Fe和Cu形成低价态氧化物FeO和Cu2O。
①FeO立方晶胞结构如图1所示,则Fe2+的配位数为___________;与O2-紧邻的所有Fe2+构成的几何构型为___________。
②Cu2O立方晶胞结构如图2所示,若O2-与Cu+之间最近距离为a pm,则该晶体的密度为___________g·cm-3。(用含a、NA的代数式表示,NA代表阿伏加德罗常数的值)
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【题目】向某恒容密闭容器中加入1.6 mol L-1的NO2后,会发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g) △H =-56.9kJmol-1。其中N2O4的物质的量浓度随时间的变化如图所示,下列说法不正确的是
A.升高温度,60s后容器中混合气体颜色加深
B.0-60s内,NO2的转化率为75%
C.0-60s内,v(NO2)=0.02mol L-1 s-1
D.a、b两时刻生成NO2的速率v(a)>v(b)
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【题目】工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大危害,必须进行处理.常用的处理方法有两种.方法1:还原沉淀法.
该法的工艺流程为:
其中第①步存在平衡2CrO42(黄色)+2H+Cr2O32(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显______色.
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是_____(填序号)
A.Cr2O72和CrO42的浓度相同
B.2v(Cr2O72)=v(CrO42)
C.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1molCr2O72离子,需要______mol的FeSO47H2O.
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至______.
方法2:电解法.
该法用Fe做电极电解含Cr2O72的酸性废水,随着电解的进行,在阴极附近溶液pH升高,产生
Cr(OH)3沉淀.
(5)用Fe做电极的原因为______(用电极反应式解释).
(6)在阴极附近溶液pH升高,溶液中同时生成的沉淀还有______.
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【题目】铝热反应是铝的一个重要性质,该性质用途十分广泛,不仅被用于焊接钢轨,而且还常被用于冶炼高熔点的金属如钒、铬、锰等。
(1)某校化学兴趣小组同学,取磁性氧化铁按教材中的实验装置(如图甲)进行铝热反应,现象很壮观。指明使用镁条和氯酸钾的目的是 ______________________。
(2)某同学用图乙装置进行铝热反应。取反应后的“铁块”溶于盐酸,向其中滴加KSCN溶液,溶液未见血红色。为测定该实验所得 “铁块”中铁元素含量,设计实验流程如图所示。
几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。
Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | |
开始沉淀时的pH | 7.5 | 2.8 | 4.2 | 9.6 |
沉淀完全时的pH | 9.0 | 4.0 | 5 | 11 |
① 试剂A应选择________,试剂B应选择_______。(填序号)
A.稀盐酸 B.氧化铁 C.H2O2溶液 D.氨水
② 写出反应Ⅱ的离子方程式_____________________。
③ 设计简单实验证明M的成分是Fe2O3而非Fe3O4。
操作 | 预期现象 |
取少量M固体于试管中,向其中加入________________;观察。 | 固体完全溶解,溶液呈黄色。 |
继续向上述溶液中滴入_________________,振荡观察 | ______________________ |
④ 上述实验应灼烧至M质量不变,则能证明M质量不变的标志是____________。
⑤ 若最终红色粉未M的质量为12.0 g,则该“铁块”的纯度是_______。
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【题目】某同学用下列装置检验Cl2的性质。
Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
(1)I图中退色的是______(填“a”或“b”),I图烧杯中发生反应的离子方程式是______。
(2)Ⅱ图中的现象是_________。
(3)将铜丝换成铁丝,做Ⅱ实验,结果也能点燃,你认为铁丝也能点燃的理由是_______(填选项字母)。
A Fe与Cu都是金属元素 B Fe的熔点比Cu高
C Fe的密度比Cu小 D Fe的性质比Cu活泼
(4)将Ⅲ装置放置在光亮的地方(日光没有直接照射),一会儿后,量筒内黄绿色气体颜色变浅,量筒内液面上升等。(混合气中氢气含量为60%),己知:氢气含量超过52.8%,光照不会发生爆炸)
①量筒中液面上升的原因是_________。
②水槽用饱和食盐水而不用水的原因是_________。
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