题目列表(包括答案和解析)
名称 | 化学式 | 颜色、状态 | 溶解度(g) | 熔点(℃) | 密度(g/cm3) |
乙二酸 | H2C2O4 | ― | 8.6(20℃) | 189.5 | 1.900 |
二水合乙二酸 | H2C22?2H2O | 无色晶体 | ― | 101.5 | 1.650 |
注:乙二酸(HOOC―COOH)俗称草酸,带2个结晶水的乙二酸俗称草酸晶体,草酸晶体失去结晶水得无水草酸,在约157℃时升华,其盐草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。
根据上述信息,回答下列问题。
(1)向盛有Na2CO3粉末的试管里加入约3mL乙二酸溶液,观察到的现象是 ,说明乙二酸的酸性比碳酸 (填“强”或“弱”)。
(2)向盛有5mL乙二酸饱和溶液的试管中滴入3滴用硫酸酸化的0.5%(质量分数)的高锰酸钾溶液,振荡,观察到的现象为 _______ ,说明乙二酸有_____ 性。
(3)向A试管中加入3mL乙二酸,然后边振荡试管边加入2mL浓硫酸和2mL乙二酸,按下图甲连接好装置,加热3 -5min,在B管中有油状且带有香味的液体产生,该现象说明发生了 反应(填有机反应类型)。在B试管中加入饱和 Na2CO3溶液的目的是 。
B中导管口在液面上的原因是 。
(4)已知草酸分解的化学方程式为:H2C2O4 H2O+CO2↑+CO↑,用图乙装置加热草酸晶体,验证草酸受热分解及其产物,但有人认为该装置不合理。请你根据相关信息的实验目的,分析不合理原因 (从下列序号中选择)。
a.草酸晶体的熔点较低,未分解之前就已融化并流到试管口,不利于化学反应的进行及实验现象的观察。
b.因为加热是草酸晶体,所以该装置最多只能检验一种分解产物,不能检验是否
还有其他分解产物。
c.在未洗气的情况下通入石灰水,还可能因草酸蒸汽与石灰水反应生成草酸钙沉淀,对实验有干扰。
(5)该装置也不附合绿色化学的要求试说明原因 。
(12分)白色固态有机酸A含碳、氢和氧元素。为了得到摩尔质量的估值,将10.0g该有机酸溶于水,加入碎冰,激烈摇荡,结果温度降至-2.5℃后迅速除去冰,测得溶液的质量为76.1g,pH值为1.4。由手册中查到,水的摩尔冰点下降常数为1.86kg?K?mol-1。然后,对该酸的准确摩尔质量作了精确测定。0.120g该酸用0.100mol/L的氢氧化钠溶液滴定,以酚酞为指标剂,当指示剂变色时,用去氢氧化钠溶液23.4mL。
5-1 得出该酸(A)的摩尔质量和结构。
液体B溶于水可以达到10%,该溶液的pH值约为4。B不易氧化,但能发生碘仿反应,产物经酸化,氧化成A。0.10gB消耗1.5g碘单质。当B和钠反应,放出氢气,生成一种金属有机化合物X,X阴离子的摩尔质量约为98g/mol。
5-2 写出碘仿反应的化学方程式及上述B与钠的反应,其中的有机物应采用结构式。
化合物C的水溶液的导电性和纯水相差无几。C碱性水解生成氨。0.120g C用热的氢氧化钠稀溶液处理,将生成的气体导入50.0cm3浓度为0.100mol/dm3的盐酸中;剩余的酸用0.100mol/dm3氢氧化钠溶液滴定,消耗10.0cm3。C酸性水解生成二氧化碳。由冰点下降得知C的摩尔质量估值在40~70g/mol之间。
5-3 写出C的结构。写出它的碱性水解及酸性水解的离子方程式。
令C在强碱催化剂存在下与酸A的乙酯反应,生成乙醇和化合物D。D的组成为37.5%(质量分数,下同)C、3.1% H和21.9% N,其余是氧。该化合物是一种酸。
5-4 写出D的结构。其酸性氢原子在何处?请在结构式中用*标出。
实验步骤 | 写出相应的离子方程式 |
①取试样加入足量10%的NaOH溶液,充分振荡后再将反应混合物倒入蒸馏烧瓶中蒸馏得到乙醇、水的混合物和产品A | 1OH-+C6H5-OH→C6H5O-+H2O ______ |
②向步骤①的馏分中加入足量的生石灰,再次蒸馏浓缩,蒸气冷凝后得乙醇. | CaO+H2O=Ca(OH)2 |
③向产品A中通入足量CO2,静置后分液得 ______和溶液B. |
______ |
④再向溶液B中加入足量______、静置、过滤后可得苯甲酸. | ______ |
(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.用于合成氨的工业煤气中含有H2S、C2H5SH(乙酸醇)、COS(羰基硫)、CS2等含硫化合物,工业上无机硫常用氧化锌法处理,有机硫可用钴钼催化加氢处理。
H2S+ZnO=ZnS+H2O;C2H5SH+ZnO=ZnS+C2H4+H2O
C2H5SH+H2=C2H6+H2S;COS+H2=CO+H2S;CS2+4H2=CH4+2H2S
(1)钴原子在基态时核外电子排布式为 。
(2)下列有关分子结构的说法正确的是 。
A.C2H4分子中有5个键处1个键
B.COS分子(结构如右图)中键能C=O>C=S
C.H2S分子呈V形结构
D.CH4、C2H6分子中碳原子均采用sp3杂化
(3)下列有关说法不正确的是 。
A.H2O、CO、COS均是极性分子
B.相同压强下沸点:Cs2>COS>CO2
C.相同压强下沸点:C2H5SH>C2H5OH
D.相同压强下沸点:CO>N2
(4)-ZnS的晶胞结构如右图,晶胞中S2-数目为: 个。
(5)具有相似晶胞结构的ZnS和ZnO,ZnS熔点为1830℃,ZnO熔点为1975℃,后者较前者高是由于 。
(6)钼的一种配合物化学式为:Na3[Mo(CN)8]·8H2O,中心原子的配位数为 。
B.烃醛结合反应有机合成中颇为重要,绿色催化剂的固体铌酸酸倍受研究者关注。铌酸具有较高的催化活性及稳定性。反应原理如下:
实验方法是在25mL烧瓶中加入铌酸、10mL甲醇和 0.5mL苯甲醛,在回流状态下反应2h,反应的产率和转化率均非常高。
(1)采用回流反应2h的目的是 。
(2)在反应中甲醇需过量,其原因是 。
(3)不同铌酸用量对产率和转化率影响,如下表:
铌酸用量/mol | 0.01 | 0.02 | 0.03 | 0.05 | 0.1 | 0.15 | 0.2 | 0.6 |
产率% | 87.3 | 88.2 | 90.3 | 94.2 | 92.9 | 93.1 | 91.8 | 92.3 |
转化率% | 89.7 | 92.1 | 93.9 | 98.9 | 94.9 | 95.7 | 93.9 | 94.3 |
在上述苯甲醛与甲醇缩合反应实验中催化剂铌酸的最佳用量为 。
(4)催化剂的回收利用性能是考察催化剂的一项极为重要的指标。铌酸催化剂循环使用次数对产率的影响如右下图,这说明铌酸催化剂的优点之一是 。
(5)用铌酸作催化剂时,不同的醛与甲醇的缩合反应的转化率和产率如下表:
序号 | 醛 | 醇 | 转化率% | 产率% |
1 | 邻羟基苯甲醛 | 甲醇 | 94.3 | 89.6 |
2 | 邻羟基苯甲醛 | 甲醇 | 93.6 | 88.7 |
3 | 邻氯苯甲醛 | 甲醇 | 93.1 | 87.3 |
4 | 间硝基苯甲醛 | 甲醇 | 54.2 | 34.1 |
5 | 邻硝基苯甲醛 | 甲醇 | 89.9 | 79.5 |
6 | 对硝基苯甲醛 | 甲醇 | 65.7 | 41.9 |
从表中得出的不同的醛与甲醇缩合反应影响转化率和产率的规律是 。
(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.用于合成氨的工业煤气中含有H2S、C2H5SH(乙酸醇)、COS(羰基硫)、CS2等含硫化合物,工业上无机硫常用氧化锌法处理,有机硫可用钴钼催化加氢处理。
H2S+ZnO=ZnS+H2O;C2H5SH+ZnO=ZnS+C2H4+H2O
C2H5SH+H2=C2H6+H2S;COS+H2=CO+H2S;CS2+4H2=CH4+2H2S
(1)钴原子在基态时核外电子排布式为 。
(2)下列有关分子结构的说法正确的是 。
A.C2H4分子中有5个键处1个键
B.COS分子(结构如右图)中键能C=O>C=S
C.H2S分子呈V形结构
D.CH4、C2H6分子中碳原子均采用sp3杂化
(3)下列有关说法不正确的是 。
A.H2O、CO、COS均是极性分子
B.相同压强下沸点:Cs2>COS>CO2
C.相同压强下沸点:C2H5SH>C2H5OH
D.相同压强下沸点:CO>N2
(4)-ZnS的晶胞结构如右图,晶胞中S2-数目为: 个。
(5)具有相似晶胞结构的ZnS和ZnO,ZnS熔点为1830℃,ZnO熔点为1975℃,后者较前者高是由于 。
(6)钼的一种配合物化学式为:Na3[Mo(CN)8]·8H2O,中心原子的配位数为 。
B.烃醛结合反应有机合成中颇为重要,绿色催化剂的固体铌酸酸倍受研究者关注。铌酸具有较高的催化活性及稳定性。反应原理如下:
实验方法是在25mL烧瓶中加入铌酸、10mL甲醇和 0.5mL苯甲醛,在回流状态下反应2h,反应的产率和转化率均非常高。
(1)采用回流反应2h的目的是 。
(2)在反应中甲醇需过量,其原因是 。
(3)不同铌酸用量对产率和转化率影响,如下表:
铌酸用量/mol | 0.01 | 0.02 | 0.03 | 0.05 | 0.1 | 0.15 | 0.2 | 0.6 |
产率% | 87.3 | 88.2 | 90.3 | 94.2 | 92.9 | 93.1 | 91.8 | 92.3 |
转化率% | 89.7 | 92.1 | 93.9 | 98.9 | 94.9 | 95.7 | 93.9 | 94.3 |
序号 | 醛 | 醇 | 转化率% | 产率% |
1 | 邻羟基苯甲醛 | 甲醇 | 94.3 | 89.6 |
2 | 邻羟基苯甲醛 | 甲醇 | 93.6 | 88.7 |
3 | 邻氯苯甲醛 | 甲醇 | 93.1 | 87.3 |
4 | 间硝基苯甲醛 | 甲醇 | 54.2 | 34.1 |
5 | 邻硝基苯甲醛 | 甲醇 | 89.9 | 79.5 |
6 | 对硝基苯甲醛 | 甲醇 | 65.7 | 41.9 |
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