(12分)
有机物丙(C13H18O2)是一种香料,其合成路线如图所示。其中A的相对分子质量通过
质谱法测得为56,它的核磁共振氢谱显示只有两组峰;D可以发生银镜反应,在催化
剂存在条件下1 mol D与2 mol H2反应可以生成乙;丙中含有两个—CH3。
(1)A的结构简式为 ;乙的分子式为 。
(2)C与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式_________________。
(3)D所含官能团的名称是 ;D有多种同分异构体,其中与
其所含官能团相同的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
(4)甲与乙反应的化学方程式为 。
(5)写出满足下列条件的有机物的结构简式
ⅰ与乙互为同分异构体;ⅱ遇FeCl3溶液显紫色;ⅲ苯环上有两个支链且苯环上的一溴代物只有两种。
(14分)人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。
I.最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实验氮的固定一电解法合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率。
总反应式为:N2+3H2 2NH3
则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入_________极(填“阴”或“阳”) ;
向另一电极通入N2,该电极的反应式为__________________________。
II.据报道,在一定条件下,N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,主要产物为NH3相应的反应方程式为:2N2(g)+6 H2O (g)4NH3(g)+3O2(g) △H=Q ①
(1)上述反应的平衡常数表达式为_______________。
(2)取五份等体积N2和H2O的混合气体(物质的量之比均为1:3), 分别加 入体积相同的恒容密闭容器中,在温度不相同的情况下发生反应,反应相同时间后,测得氮气的体积分数与反应温度T的关系曲线如下图所示,则上述反应的Q________0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)若上述反应在有催化剂的情况下发生,则下图所示的a、b、c、d四条曲线中,能表示反应体系能量变化的是_______(填字母代号),图中△H绝对值为1530kJ·mol-1。
III.目前工业合成氨的原理是: N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93.0kJ/mol ②
回答下列问题:
(1)结合II中的数据,则2H2(g)+ O2(g)=2 H2O (g)的△H=___________。
(2)在一定温度下,将1molN2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡状态时,测得气体总物质的量为2.8mol。
①达平衡时,H2的转化率______________。
②在相同条件下,若起始时只将NH3置于该容器中,达到平衡状态时NH3的转化率
为时,则起始时NH3的物质的量_________mol。
(12分)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相互之间的转化关系如图所示(部分产物及反应条件已略去)。已知A、B为气态单质,F是地壳中含量最多的金属元素的单质,E、H、I为氧化物,E为黑色固体,I为红棕色气体,M为红褐色沉淀。
请回答下列问题:(1)B中所含元素位于周期表中第 周期 族。
(2)A在B中燃烧的现象是 。
(3)D + E → B的反应中,被氧化与被还原的物质的量之比是 。
(4)G + J → M的离子方程式是 。
(5)Y受热分解的化学方程式是 。
(12分)对溴甲苯是合成农药溴螨酯的重要原料。工业用液溴、甲苯与1-丙醇共热合成对溴甲苯和1-溴丙烷,其原子利用率很高。实验室模拟的合成流程和相关数据如下:已知:甲苯与溴在有水存在时能反应。
物质 | 甲苯 | 1-丙醇 | 1-溴丙烷 |
沸点℃ | 110.8 | 97.2 | 71 |
物质 | 对溴甲苯 | 邻溴甲苯 | |
沸点℃ | 184.3 | 181.7 | |
(1)液溴的颜色是__ __ __,实验室存放液溴时应密闭保存,同时需要在试剂瓶中加__ ___,以减少挥发。
(2)25℃恒温搅拌至溴的颜色完全褪去时完成甲苯的溴代反应。搅拌的目的是__________。加入水的作用是:易于控制温度;____________________。
(3)加热搅拌操作中加入浓硫酸,搅拌,完成1-丙醇的取代反应,加入浓硫酸的作用是___ ___,加热微沸2小时的目的是_______ _____。
(4)操作Ⅰ的名称是___________,洗涤操作应在_________(填写仪器名称)中进行。
(5)经以上分离操作后,粗对溴甲苯中还含有的最主要杂质为________(填写名称),使用操作Ⅱ分离出1-溴丙烷的原理是______________________________________。
(6)分离出的水溶液中含HBr、H2SO4和Fe3+离子,将水溶液稀释定容至1000mL,取20.00mL,加入几滴甲基橙作指示剂,用一定浓度的NaOH溶液滴定,测定出HBr的物质的量明显低于理论值,原因是_____________________;有同学认为无需加入指示剂,也能完成滴定,提出这一观点的理由是_______________________________。
在1 L溶液中含有Fe(NO3)3和H2SO4两种溶质,其浓度分别为0.2 mol•L-1和1.5
mol•L-1,现向该溶液中加入39.2 g铁粉使其充分反应。下列有关说法正确的是( )
A.反应后溶液中Fe3+物质的量为0.8 mol
B.反应后产生13.44 L H2(标准状况)
C.反应后溶液中Fe2+和Fe3+物质的量之和为0.9 mol
D.由于氧化性Fe3+>H+,故反应中先没有气体产生后产生气体
毒豇豆、毒黄瓜等毒蔬菜中含有禁用农药水胺硫磷,水胺硫磷的结构简式如图所示,对该化合物的叙述正确的是( )
A.该化合物属于芳香烃
B.该化合物中至少有7个碳原子在同一平面
C.该化合物的分子式为C11H14O4NPS
D.该化合物能发生加聚反应、水解反应和酯化反应