【题目】以芳香烃A为原料发生如图所示的变化,可以合成高聚物G。
已知:①两个羟基连在同一碳原子上不稳定,会自动脱水。
②C能发生银镜反应,F能使溴水褪色。
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是________;C的结构简式为_________。
(2)B→C的反应条件是________,E→F的反应类型是_________。
(3)写出E→G的化学方程式________。
(4)E的同分异构体中,苯环上有4个取代基、遇FeCl3溶液显紫色且能与碳酸氢钠溶液反应的共有________种(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱显示有4组峰的结构简式为________(写出一种即可)。
(5)参照上述合成路线,设计以丙炔为原料制备乳酸()的合成路线________(无机试剂任选)。
【答案】碳碳三键 NaOH的水溶液,加热 消去 n+(n-1)H2O 16 或 CH3C≡CH CH3CBr2CHBr2CH3COCHOCH3COCOOH
【解析】
A不饱和度==6,苯环的不饱和度是4,因为支链上只有3个碳原子,则说明该分子中还含有1个碳碳三键,A和溴水发生加成反应生成B,B发生水解反应生成C,两个羟基连在同一碳原子上不稳定,会自动脱水,C能发生银镜反应,说明C分子中含有-CHO,结合C的分子式知,C结构简式为,B为,A为;根据E分子式知,C发生氧化反应生成D,D为,D发生还原反应生成E,E为,E发生消去反应生成F为;E发生缩聚反应生成G,G为。
(5)丙炔CH3C≡CH与溴水发生加成反应CH3CBr2CHBr2,CH3CBr2CHBr2发生水解反应产生CH3COCHO,CH3COCHO被氧化产生CH3COCOOH,CH3COCOOH与H2发生加成反应产生。
根据上述分析可知:A为,B为,C为,D为,E为,F为,G为。
(1) A结构简式为,则A中官能团的名称是碳碳三键;C的结构简式为;
(2) B为,分子中含Br原子,与NaOH的水溶液在加热条件下发生取代反应产生C:,B→C的反应条件是NaOH的水溶液、加热;E为,分子中含有-OH,由于羟基连接的C原子邻位C原子上有H原子,在浓硫酸存在的条件下发生消去反应产生F:,即E→F的反应类型是消去反应;
(3)E为,分子中含有羧基、羟基,与浓硫酸混合加热,发生缩聚反应产生和H2O,所以E→G的化学方程式为:n+(n-1)H2O;
(4)E为,E的同分异构体中,苯环上有4个取代基;遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚-OH,与碳酸氢钠溶液反应生成CO2,说明含有-COOH,另外两个取代基是-CH3,符合条件的同分异构体共有16种,其中核磁共振氢谱显示有4 种不同化学环境的氢的结构简式为、;
(5)丙炔CH3C≡CH与溴水发生加成反应CH3CBr2CHBr2,CH3CBr2CHBr2与NaOH的水溶液共热,发生水解反应产生CH3COCHO,CH3COCHO被催化氧化产生CH3COCOOH,CH3COCOOH与H2发生加成反应产生,所以合成路线为:CH3C≡CH CH3CBr2CHBr2CH3COCHOCH3COCOOH。
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【题目】已知:25 ℃时,CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等。
(1)25 ℃时,取10 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液测得其pH=3。
①将上述(1)溶液加水稀释至1 000 mL,溶液pH数值范围为___________,溶液中c(CH3COO-)/[c(CH3COOH)·c(OH-)]___________(填“增大”“减小”“不变”或“不能确定”)。
②25 ℃时,0.1 mol·L-1氨水(NH3·H2O溶液)的pH=___________。用pH试纸测定该氨水pH的操作方法为_______________________________________________________。
③氨水(NH3·H2O溶液)电离平衡常数表达式Kb=_______________________________,25 ℃时,氨水电离平衡常数约为___________。
(2)25 ℃时,现向10 mL 0.1 mol·L-1氨水中滴加相同浓度的CH3COOH溶液,在滴加过程中c(NH4+)/c(NH3.H2O)___________(填序号)。
a.始终减小 b.始终增大 c.先减小再增大 d.先增大后减小
(3)某温度下,向V1mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入等浓度的醋酸溶液,溶液中pOH与pH的变化关系如图。已知:pOH=- lgc(OH-)。
图中M、Q、N三点所示溶液呈中性的点是___________(填字母,下同)。
图中M、Q、N三点所示溶液中水的电离程度最大的点可能是___________。
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【题目】2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g)若2 s后,A的转化率为50%,测得v(D)=0.25 mol·L-1·s-1,下列推断正确的是( )
A.v(C)=v(D)=0.25 mol·L-1·s-1
B.z=3
C.B的转化率为25%
D.C的体积分数为20%
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【题目】利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多种化工试剂,以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程。
已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等。
②沉淀I中只含有两种沉淀。
③部分阳离子的氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表。
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
回答下列问题:
(1)浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式为___。
(2)在浸出液中加入NaClO3的作用是___。
(3)加入Na2CO3调pH至5.2,目的是___;萃取剂层含锰元素,则沉淀II的主要成分___。
(4)操作I中包括蒸发浓缩的过程,在蒸发浓缩之前应先向溶液中加入_______(填试剂名称)。
(5)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,过滤、洗涤、干燥、称重。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O质量分数大于100%,其原因可能是___(回答一条原因即可)。
(6)将5.49 g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)置于空气中加热,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如下表。
温度范围/℃ | 固体质量/g |
150~210 | 4.41 |
290~320 | 2.41 |
经测定,整个受热过程,只产生水蒸气和CO2气体,则在150℃~210℃温度范围放出的气体物质是_______,290℃~320℃温度范围,剩余的固体物质化学式为________。
[已知:CoC2O4·2H2O的摩尔质量为183 g/mol]
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【题目】近年来,汽车尾气催化净化成为极其重要的环保产业。请回答下列问题:
I.治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是在汽车的排气管道上安装一个催化转化装置。发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。
(1)实际测试某汽车冷启动时的尾气催化处理CO、NO百分含量随时间变化曲线如图一,0~10 s阶段,CO、NO百分含量没有明显变化的原因是______;
(2)在密闭容器中充入10 mol CO和8 mol NO发生反应,测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图二。
①已知T2>T1,则反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),△H___0(填“>”、“=”或“<”)。
②为同时提高反应速率和NO的平衡转化率,可采取的措施有______(填字母序号)。
a.改用高效催化剂 b.缩小容器的体积
c.增加CO的浓度 d.升高温度
③压强为10MPa、温度为T1下,该温度下用分压表示的平衡常数Kp=___MPa-1(分压=总压×物质的量分数)。
II.汽车尾气中CO与N2O会发生反应:N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g) ΔH。几种物质的相对能量如下:
物质 | N2O(g) | CO(g) | CO2(g) | N2(g) |
相对能量/ kJ/mol | 475.5 | 283 | 0 | 393.5 |
(3)ΔH=___kJ/mol。
(4)实验室用Fe+作催化剂,以N2O和CO投入比为1:1模拟上述反应,其总反应分两步进行:
第一步:Fe++N2OFeO++N2;
第二步:___(写反应方程式)。
催化过程中,c(N2)和c(CO2)几乎相等,由此判断该反应进行的快慢由第___步反应决定。
请在如图中绘制反应在催化剂作用下的“能量~反应过程”示意图___。已知:两步反应均放热。
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【题目】分枝酸可用于生化研究。其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是
A.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同
B.分子中含有4种官能团,3个手性碳原子
C.可发生消去反应,形成芳香族化合物
D.1mol分枝酸最多可与3mol NaOH发生中和反应
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【题目】回答下列问题。
(1)已知元素的电负性和元素的化合价一样,也是元素的一种基本性质,下面给出14种元素的电负性。
①判断下列化合物中属于离子化合物的是________(填字母);
A.Mg3N2 B.BeCl2 C.AlCl3 D.SiC
②已知PCl3、NCl3均能发生水解反应,PCl3水解反应的化学方程式为__________________________;NCl3水解产物为____________________。
(2)观察Li、Be、Mg、Al在元素周期表中的位置回答:
①铍的最高价氧化物的水化物是________(填“酸性”、“碱性”或“两性”)化合物,证明这一结论的有关离子方程式是_____________________________________________________;
②根据Mg在空气中的燃烧情况,Li在空气中燃烧生成产物为__________(用化学式表示)。
(3)现有核电荷数小于20的元素A,其电离能数据如下:(I1表示原子失去第1个电子的电离能;In表示原子失去第n个电子的电离能,单位:1×102kJ·mol-1)
①外层电子离核越远,能量越高,电离能越__________(填“大”或“小”);阳离子电荷数越高,失去电子时,电离能越________(填“大”或“小”);
②上述11个电子分属________个电子层;
③失去了11个电子后,该元素还有________个电子;
④该元素最高价氧化物对应水化物的化学式是______________________________________。
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【题目】下表为元素周期表的一部分,请参照①⑥在表中的位置,用化学用语回答下列问题。
(1)元素①的原子结构示意图为__。
(2)元素②、③、⑥原子的半径大小(从大到小排列)___。
(3)元素⑤、⑥形成的气态氢化物稳定性___。
(4)元素④的最高价氧化物的水化物与元素③的最高价氧化物的水化物稀溶液反应的离子方程式为___。
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【题目】实验室用溶液吸收烟气中的并回收硫,其实验流程如图:
已知吸收时发生下列反应:
Ⅰ.;
Ⅱ.;。
(1)其他条件一定,检测出尾气中、浓度随通入烟气时间变化见图,则段浓度变化的主要原因是_________。
(2)为提高烟气中的吸收率,可探究气体流速、温度等实验条件的影响。
①烟气进入吸收装置前通过的鼓泡器如图所示,鼓泡器中充入甲基硅油等性质稳定的液体。该装置的作用为________。
②反应温度过高,吸收率会下降,其原因是_______。
③还可探究的影响吸收率的实验条件有__________。
(3)氧化阶段,在高压加热条件下,与反应生成S和,其离子方程式为_____________。
(4)滤液中还有少量。设计以滤液为原料,制取晶体的实验方案:________[已知在280℃以上分解;其在水中溶解度0℃时为,100℃时为;不溶于乙醇]。
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