题目列表(包括答案和解析)
近年来,乳酸CH3CH(OH)COOH成为人们的研究热点之一.乳酸可以用化学方法合成,也可以由淀粉通过生物发酵法制备.乳酸有许多用途,其中利用乳酸的聚合而合成的高分子材料,具有很好的生物兼容性,它无论在哺乳动物体内或自然环境中,最终都能够降解成为二氧化碳和水.请回答下列有关问题:
(1)乳酸在发生下列变化时所用的试剂是①________,②________;
CH3CH(OH)COOHCH3CH(OH)COONaCH3CH(ONa)COONa
(2)乳酸可以跟精制的铁份反应制备一种补铁的药物,反应的化学方程式为
2CH3CH(OH)COOH+Fe→[CH3CH(OH)COO]2Fe+H2↑该反应中氧化剂是________,还原产物是________.
(3)由乳酸可以制取请写出设计合成实验时所涉及的有机反应类型________.
(4)聚乙烯、聚苯乙烯材料因难分解而给人类生存环境带来严重的“白色污染”,德国Danone公司开发了聚乳酸材料它是由乳酸通过________反应制取的.聚乳酸包装材料能够在60天自行降解,降解过程分为两个阶段,首先在乳酸菌的作用下水解生成单体,然后乳酸单体在细菌的作用下与氧气反应转化为二氧化碳和水,请写出上述两个反应的化学方程式________.
(5)若碳原子以单键与四个不同的原子或原子团相结合,则称该碳原子为“手性碳原子”,含有手性碳原子的分子称为“手性分子”,手性分子往往具有一定生物活性.乳酸分子是手性分子,乳酸[③CH3②CH(OH)①COOH]的手性碳原子是________号碳原子.
(6)乳酸的某种同分异构体具有下列性质:能发生银镜反应;1mol该物质跟足量金属钠发生缓慢反应,生成2g氢气;该分子为手性分子.写出该物质的结构简式________.
(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.尿素(H2NCONH2)可用于制有机铁肥,主要代表有 [Fe(H2NCONH2)6](NO3)3[三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]。
⑴基态Fe3+的核外电子排布式为 ▲ 。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 ▲ 。
⑵尿素分子中C、N原子的杂化方式分别是 ▲ 。
⑶[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3中“H2NCONH2”与Fe(Ⅲ)之间的作用力是 ▲ 。与NO3—互为等电子体的一种化合物是 ▲ (写化学式)。
⑷CO2和NH3是工业上制备尿素的重要原料,固态CO2(干冰)的晶胞结构如右图所示。
② 1个CO2分子周围等距离且距离最近的CO2分子有 ▲ 个。
②铜金合金的晶胞结构与干冰相似,若顶点为Au、面心为Cu,则铜金合金晶体中Au与Cu原子数之比为是 ▲ 。
B.脱氢醋酸是一种难溶于水的低毒、高效广谱抗菌剂,可由乙酰乙酸乙酯经脱醇缩合而成,反应原理为:
实验步骤如下:
①在反应器中加入乙酰乙酸乙酯、少量催化剂和数粒沸石,在瓶口安装分馏装置。
②低温加热(不超过85℃)60~70min;然后大火加热蒸出乙醇。
③将反应液趁热倒入烧杯中,冷却到室温,有柠檬黄色晶体析出。
④将柠檬黄色晶体转移至圆底烧瓶B中,加水15mL,滴入1滴硫酸,进行水蒸气蒸馏(如图所示)。从水蒸气蒸馏液中经抽滤可分离出脱氢醋酸,再烘干即得成品。
步骤①中加入沸石的目的是 ▲ 。
步骤②中,在60~70min内低温加热的目的是 ▲ ,然后大火加热蒸出乙醇的目的是 ▲ 。
步骤④中水蒸气蒸馏装置中烧瓶A的作用是 ▲ ,玻璃管的作用是 ▲ 。
用测得相对分子质量的方法,可以检验所得产物是否纯净,测得相对分子质量通常采用的仪器是 ▲ 。
(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.尿素(H2NCONH2)可用于制有机铁肥,主要代表有 [Fe(H2NCONH2)6](NO3)3 [三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]。
⑴基态Fe3+的核外电子排布式为 。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。
⑵尿素分子中C、N原子的杂化方式分别是 。
⑶[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3中“H2NCONH2”与Fe(Ⅲ)之间的作用力是 。与NO3—互为等电子体的一种化合物是 (写化学式)。
⑷CO2和NH3是工业上制备尿素的重要原料,固态CO2(干冰)的晶胞结构如右图所示。
1个CO2分子周围等距离且距离最近的CO2分子有 个。
②铜金合金的晶胞结构与干冰相似,若顶点为Au、面心为Cu,则铜金合金晶体中Au与Cu原子数之比为是 。
B.脱氢醋酸是一种难溶于水的低毒、高效广谱抗菌剂,可由乙酰乙酸乙酯经脱醇缩合而成,反应原理为:
实验步骤如下:
①在反应器中加入乙酰乙酸乙酯、少量催化剂和数粒沸石,在瓶口安装分馏装置。
②低温加热(不超过85℃)60~70min;然后大火加热蒸出乙醇。
③将反应液趁热倒入烧杯中,冷却到室温,有柠檬黄色晶体析出。
④将柠檬黄色晶体转移至圆底烧瓶B中,加水15mL,滴入1滴硫酸,进行水蒸气蒸馏(如图所示)。从水蒸气蒸馏液中经抽滤可分离出脱氢醋酸,再烘干即得成品。
步骤①中加入沸石的目的是 。
步骤②中,在60~70min内低温加热的目的是 ,然后大火加热蒸出乙醇的目的是 。
步骤④中水蒸气蒸馏装置中烧瓶A的作用是 ,玻璃管的作用是 。
用测得相对分子质量的方法,可以检验所得产物是否纯净,测得相对分子质量通常采用的仪器是 。
(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.尿素(H2NCONH2)可用于制有机铁肥,主要代表有 [Fe(H2NCONH2)6](NO3)3 [三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]。
⑴基态Fe3+的核外电子排布式为 ▲ 。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 ▲ 。
⑵尿素分子中C、N原子的杂化方式分别是 ▲ 。
⑶[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3中“H2NCONH2”与Fe(Ⅲ)之间的作用力是 ▲ 。与NO3—互为等电子体的一种化合物是 ▲ (写化学式)。
⑷CO2和NH3是工业上制备尿素的重要原料,固态CO2(干冰)的晶胞结构如右图所示。
② 1个CO2分子周围等距离且距离最近的CO2分子有 ▲ 个。
②铜金合金的晶胞结构与干冰相似,若顶点为Au、面心为Cu,则铜金合金晶体中Au与Cu原子数之比为是 ▲ 。
B.脱氢醋酸是一种难溶于水的低毒、高效广谱抗菌剂,可由乙酰乙酸乙酯经脱醇缩合而成,反应原理为:
实验步骤如下:
①在反应器中加入乙酰乙酸乙酯、少量催化剂和数粒沸石,在瓶口安装分馏装置。
②低温加热(不超过85℃)60~70min;然后大火加热蒸出乙醇。
③将反应液趁热倒入烧杯中,冷却到室温,有柠檬黄色晶体析出。
④将柠檬黄色晶体转移至圆底烧瓶B中,加水15mL,滴入1滴硫酸,进行水蒸气蒸馏(如图所示)。从水蒸气蒸馏液中经抽滤可分离出脱氢醋酸,再烘干即得成品。
步骤①中加入沸石的目的是 ▲ 。
步骤②中,在60~70min内低温加热的目的是 ▲ ,然后大火加热蒸出乙醇的目的是 ▲ 。
步骤④中水蒸气蒸馏装置中烧瓶A的作用是 ▲ ,玻璃管的作用是 ▲ 。
用测得相对分子质量的方法,可以检验所得产物是否纯净,测得相对分子质量通常采用的仪器是 ▲ 。
(14分)双氧水(过氧化氯)被称作“最清洁”的化学品,在纺织业和造纸业主要用作漂白剂,在化工合成中用作氧化剂和环氧化剂,在食品和医药工业中用作消毒剂、杀菌剂。目前,世界上过氧化氢的生产方法主要有电解法、葸醌法等。
I、电解法中成本最低的是过硫酸铵法
电解所用电槽以铂为阳极,以铅或石墨为阴极;NH4HSO4水溶液经阴极室,再作为阳极液从阳极室流出,得(NH4)2S2O8溶液,电解总反应式:溶液送往水解器中减压水解、蒸发,蒸出过氧化氢的水溶液,剩余溶液流到阴极室再循环使用。
(1)写出过氧化氢的电子式 。
(2)写出水解器中(NH4)2S2O8溶液的水解方程式 。
(3)铂价格昂贵,试分析电槽阳极用铂不用铅的原因 。
(4)试分析水解器中使用减压水解、蒸发的原因 。
Ⅱ、葸醌法是国内外大规模生产过氧化氢普遍采用的方法,生产简易流程图如下所示:
其中,触媒为催化剂,工作液为乙基葸醌与有机溶剂的混合液,主要反应方程式为:
(1)写出流程图中加“?”的操作 。
(2)写出流程图中再生使用物质的名称 。
(3)根据双氧水生产的特点,工业液中有机溶剂的选择很重要。理想的有机溶剂应满足以下要求:①对乙基葸醌和氢乙基葸醌具有良好的溶解能力:②粘度低,沸点高,难挥发,着火点高;③低毒性。请分析再写出两点要求:④ ;⑤ 。
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