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【化学——选修5:有机化学基础】(15分)5-氯-2,3-二氢-1-茚酮是是一种...

【化学——选修5:有机化学基础】(15分)5-氯-2,3-二氢-1-茚酮是是一种重要的医药中间体。

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以化合物A(分子式为C7H7Cl)为原料合成5-氯-2,3-二氢-1-茚酮(化合物F)工艺流程如下:

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(1)写出A结构简式               ,反应E→F的反应类型               

(2)化合物B中加入足量的氢氧化钠水溶液,在高温高压的条件并加合适的催化剂(所卤素原子参与水解)反应的方程式                                   

(3)某化合物是D的同分异构体,能使FeCl3溶液显紫色,且分子中只有3种不同化学环境的氢。写出该化合物的结构简式:                        (任写一种)。

(4)E→F的转化中,会产生一种与F互为同分异构体的副产物,其结构简式为             

(5)根据已有知识并结合相关信息,写出以化合物F和CH2(COOC2H5)2为有机反应原料制备满分5 manfen5.com的合成路线流程图(注明反应条件)。合成路线流程图示例如下:

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(1);取代反应 (2)+3NaOH+2NaCl+H2O (3)或 (4) (5)(每空2分,第五小问每步1分,共5分。) 【解析】 试题分析:(1)A在光照条件下与氯气发生取代反应生成B,B继续反应得到C,根据C的结构简式以及已知信息可知B的结构简式应该是,所以A的结构简式为。E生成F的反应是成环反应,则反应E→F的反应类型取代反应。 (2)化合物B是卤代烃,B中加入足量的氢氧化钠水溶液,在高温高压的条件并加合适的催化剂(所有卤素原子参与水解)反应的方程式为+3NaOH+2NaCl+H2O。 (3)根据已知信息可知D的结构简式是,某化合物是D的同分异构体,能使FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基,且分子中只有3种不同化学环境的氢,说明苯环上的取代基应该是对称的,则符合条件的有机物的结构简式为或。 (4)E→F的转化中,也可能取代另一个邻位上的氢原子,从而会产生一种与F互为同分异构体的副产物,其结构简式为。 (5)根据已知信息可知要合成,则需要制备,利用结合已知信息即可制备。要引入氯原子,最佳方法是通过碳碳双键的加成反应,因此需要制备。而引入碳碳双键需要利用羟基的消去反应,则可以利用F与氢气的加成反应引入羟基,因此正确的合成路线可设计为 。 考点:考查有机物制备与合成、反应类型、同分异构体判断以及方程式书写等  
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考点分析:
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【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子;C的基态原子2p能级有1个单电子;E原子最外层有1个单电子,其次外层有3个能级且均排满电子;D与E同周期,价电子数为2。则:

1)D的元素符号为______。A的单质分子中π键的个数为______。

2)B元素的氢化物的沸点是同族元素氢化物中最高的,原因是___________________。

3)A、B、C 3种元素的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。

4)写出基态E原子的价电子排布式:__________________。

5)A的最简单氢化物分子的空间构型为________,其中A原子的杂化类型是________。

6)C和D形成的化合物的晶胞结构如图所示,已知晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a=________cm。(用ρ、NA的计算式表示)

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【化学——选修2:化学与技术】(15分)

(1)我国某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿(主要成分为Fe2O3,还含有SiO2等杂质)、煤矿、石灰石和黏土。拟在该地区建设大型炼铁厂。

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①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立,需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等,形成规模的工业体系。据此确定图中相应工厂的名称:A.________,B.________,C.________,D.________;

②以赤铁矿为原料,写出高炉炼铁中得到生铁和产生炉渣的化学方程式:______________。

(2)玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。

①酚醛树脂由酚醛和甲醛缩聚而成,反应有大量热放出,为防止温度过高,应向有苯酚的反应釜_______地加入甲醛,且反应釜应装有________装置。

②玻璃钢中玻璃纤维的作用是______。玻璃钢具有            等优异性能写出两点即可

③下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是________。

a.深埋           b.粉碎后用作树脂填料

c.用作燃料        d.用有机溶剂将其溶解,回收树脂

3)工业上主要采用氨氧化法生产硝酸,如图是氨氧化率与氨-空气混合气中氧氨比的关系。其中直线表示反应的理论值;曲线表示生产实际情况。当氨氧化率达到100%,理论上r[n(O2)/n(NH3)]=_____,实际生产要将r值维持在1.7~2.2之间,原因是__________________________________________。

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14分氮及氮的化合物在生产生活中有着重要的用途,NH3HNO3等是重要化工产品。

(1)合成氨的原料气N2和H2通常是以焦炭、水和空气为原料来制取的。其主要反应是:

① 2C + O2 → 2CO

② C + H2O(g) → CO + H2

CO + H2O(g) CO2 + H2

某次生产中将焦炭、H2O(g)和空气(设空气中N2和O2的体积比为4:1,下同)混合反应,所得气体产物经分析,组成如下表:表中x       m3,实际消耗了_____ kg焦炭。

气体

CO

N2

CO2

H2

O2

体积(m3)(标准状况)

x

20

12

60

1.0

(2)汽车尾气会排放氮的氧化物污染环境。已知气缸中生成NO的反应为:

N2(g)+O2(g)满分5 manfen5.com2NO(g) H>0

若1mol空气含有0.8molN2和0.2molO21300℃时在密闭容器内反应达到平衡。测得NO为8×10-4mol计算该温度下的平衡常数K=        (写出表达式,并计算出结果);汽车启动后,气缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是                  

(3)SO2和氮的氧化物都是空气中的有害气体,已知:

2SO2(g)+O2(g)满分5 manfen5.com2SO3(g)    ΔH=-196.6 kJ·mol-1

2NO(g)+O2(g)满分5 manfen5.com2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1

则反应NO2(g)+SO2(g)满分5 manfen5.comSO3(g)+NO(g)的ΔH=________kJ·mol-1

(4)25℃时,电离平衡常数:

化学式

H2CO3

HClO

H2C4H4O6(酒石酸)

电离平

衡常数

K14.3×10-7

K25.6×10-11

3.0×10-8

K19.1×10-4

K24.3×10-5

回答下列问题:

a.常温下,将0.1mol/L的次氯酸溶液与0.1mol/L的碳酸钠溶液等体积混合,所得溶液中各种离子浓度关系正确的是         

A.c(Na+) c(ClO) c(HCO3) c(OH)

B.c(Na+) c(HCO3) c(ClO) c(H+)

C.c(Na+)c(HClO) +c(ClO)+ c(HCO3) + c(H2CO3)+ c(CO32-)

D.c(Na+) + c(H+)c(ClO)+ c(HCO3) + 2c(CO32-)

E.c(HClO) + c(H+)+ c(H2CO3)c(OH) + c(CO32-)

b.0.1mol/L的酒石酸溶液与pH13的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH为6,则c(HC4H4O6)+2 c(C4H4O62-                         。(列出计算式)

 

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(15分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗名大苏打,可用做分析试剂。它易溶于水,难溶于酒精,受热、遇酸易分解。工业上可用硫化碱法制备,反应原理:2Na2S + Na2CO3 + 4SO23Na2S2O3 + CO2,实验室模拟该工业过程的装置如图所示,回答下列问题:

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(1)b中反应的离子方程式为_________________________,c中试剂为__________。

(2)反应开始后,c中先有浑浊产生,后又变为澄清,此浑浊物是____________。

(3)控制b中的溶液的pH接近7,停止通入SO2。若未控制好pH7,会影响产率,原因是(用离子方程式表示)                           

(4)停止通入SO2后,将c中的溶液抽入d中,d中的试剂为________。

(5)将d所得液溶转移到蒸发皿中,水浴加热浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤,洗涤晶体所用的试剂为(填化学式)          

(6)实验中要控制SO2生成速率,可采取的措施有________________(写出一条)

(7)为检验制得的产品的纯度,该实验小组称取5.0克的产品配制成250mL硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:在锥形瓶中加入25mL0.01mol/LKIO3溶液,并加入过量的KI酸化,发生下列反应:5I-+IO3-+6H+3I2+3H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应:I2+2S2O32-2I-+S4O62-,当蓝色褪去且半分钟不变色时达到滴定终点。实验数据如下表:

实验序号

1

2

3

Na2S2O3溶液体积(mL)

19.98

20.02

21.18

则该产品的纯度是       ,(用百分数表示,保留1位小数)间接碘量法滴定过程中可能造成实验结果偏低的是         

A滴定管未用Na2S2O3溶液润洗     

B滴定终点时仰视读数

C锥形瓶用蒸馏水润洗            

D滴定管尖嘴处滴定前无气泡,滴定终点发现气泡

 

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14分铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:

(1)黄铁矿(主要成分为FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。高温下可发生反应:

3FeS2+8O2满分5 manfen5.com6SO2+Fe3O4该过程中若有1.5mol FeS2参加反应,则反应过程中转移_____mol电子。

2)氯化铁溶液显酸性,原因是___________________________(离子方程式解释),用惰性电极电解氯化铁溶液之初,阳极电极反应式为:___________________________。

3)K2FeO4可作为一种“绿色高效多功能”水处理剂。原因是              目前,人们针对K2FeO4的稳定性进行了大量的探索,并取得了一定的进展。下列物质中有可能提高化合物K2FeO4水溶液稳定性的是

A.亚硫酸钠      B.KOH        C.醋酸       D.Fe(NO3)3

4)K2FeO4与Zn组成新型二次电池高铁电池,电解液为碱溶液,其反应式为:

3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH 满分5 manfen5.com3Zn+2K2FeO4+8H2O

放电时电池的负极反应式为_______;充电时电解液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”之一)。

 

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