(14分)PTT是近几年来迅速发展起来的新型热塑性聚酯材料,具有优异性能,能作为工程塑料、纺织纤维和地毯等材料而得到广泛应用。其合成路线可设计为:
其中A、B、C均为链状化合物,A能发生银镜反应,B中不含甲基。请回答下列问题:
(1)A、B的结构简式分别为 、 。
(2)C中是否含有手性碳原子 。(填“含有”或“不含有”)
(3)写出一种满足下列条件的A的同系物的结构简式 。
①分子式为C4H6O ②含有1个-CH3
(4)1 mol C可与足量钠反应生成 L H2(标准状况)。
(5)由物质C与D反应生成PTT的化学方程式为 ,反应类型为 。
(12分)尼泊金酯是国际上公认的广谱性高效防腐剂,被广泛应用于食品、医药和化妆品的防腐等领域。某尼泊金酯W在酸性条件下水解,可生成分子式为C7H6O3的有机物A和分子式为C3H8O的醇B。A的红外光谱表征到了羧基、羟基和苯环的存在,核磁共振氢谱表明其有4种不同化学环境的氢原子,且峰面积比为1∶2∶2∶1。
(1)W的分子式为 。
(2)B的结构简式可能为 、 。为确定B的结构,可采用下列方法中的 (填序号)。
a.检验能否与金属Na反应生成H2
b.核磁共振氢谱法
c.检验被氧气催化氧化的产物能否发生银镜反应
(3)写出A与足量NaOH溶液反应的化学方程式 。
(4)写出同时满足下列条件的W的一种同分异构体结构简式 。
a.分子中不含甲基且苯环上有两个对位取代基
b.属于酯类
c.遇FeCl3溶液显紫色
(12分)氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)下图是N2(g)和H2(g)反应生成1mol NH3(g)过程中能量变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式 。
(2)已知:H-H、N≡N键能分别为435 kJ·mol-1、943 kJ·mol-1,则结合(1)图中数据,计算N-H的键能 kJ·mol-1。
(3)已知:N2(g)+2O2(g) N2O4(l);△H1= -19.5 kJ·mol-1;
N2H4(l)+O2(g) N2(g)+2H2O(g) ;△H2= -534.2 kJ·mol-1
肼(N2H4)与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。写出该反应的热化学方程式 。
(4)工业上可电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示,该阳极发生的电极反应式为 。为使电解产物全部转化为5mol NH4NO3,需补充的物质是 (填化学式),此时电子转移的物质的量为 mol。
(14分)乙酸异戊酯()是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味,实验室制备乙酸异戊酯的反应装置示意图(有关的加热和夹持仪器略去)和有关数据如下:
实验步骤:在烧瓶中加入4.4 g的异戊醇,6.0 g的乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热烧瓶,回流50分钟,反应液冷至室温后,倒入分液漏斗中,分别用少量水,饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤,分出的产物加入少量无水硫酸镁固体,静置片刻,过滤除去硫酸镁晶体,进行蒸馏纯化,收集140~143 ℃馏分,得乙酸异戊酯3.9 g。回答下列问题:
| 相对分子质量 | 密度/(g·cm-3) | 沸点/℃ | 水中溶解性 |
异戊醇 | 88 | 0.8123 | 131 | 微溶 |
乙酸 | 60 | 1.0492 | 118 | 溶 |
乙酸异戊酯 | 130 | 0.8670 | 142 | 难溶 |
(1)写出制取乙酸异戊酯的化学方程式 。
(2)冷凝管的作用是 ,碎瓷片的作用是 。
(3)若乙酸异戊酯产率偏低,其原因可能是 。
A.原料没有充分反应
B.发生了副反应
C.在进行蒸馏纯化操作时,从143 ℃开始收集馏分
(4)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后 (填标号),
A.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗上口倒出
B.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口放出
(5)实验中加入少量无水硫酸镁的目的是 。
(6)本实验的产率是
A.30℅ B.40℅ C.50℅ D.60℅
(14分)从樟科植物枝叶提取的精油中含有甲、乙两种成分:
(1)①用酸性高锰酸钾溶液检验甲和乙中含有碳碳双键,方案是否可行 (填“可行”或“不可行”)。
②请写出甲的一种能同时满足下列3个条件的同分异构体的结构简式 。
a.苯环上有两个不同的取代基
b.能与Br2的CCl4溶液发生加成反应
c.遇FeCl3溶液呈现紫色
(2)由甲转化为乙的过程为(已略去无关产物):
步骤Ⅰ的反应类型为 ,Y的结构简式 ,设计步骤Ⅰ的目的是 。
(3)1 mol乙最多可与 mol H2发生加成反应。
(4)写出乙与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式 。
用吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池的原理如图所示。下列说法正确的是
A.充电时,阴极的电极反应为:Ni(OH)2+OH--e-===NiO(OH)+H2O
B.放电时,负极的电极反应为:H2-2e-+2OH-===2H2O
C.放电时,OH-移向镍电极
D.充电时,将电池的碳电极与外电源的正极相连