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【化学——选修5:有机化学基础】

已知一个碳原子上连有两个羟基时,易发生下列转化:满分5 manfen5.com。请根据下图回答:

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(1)A中所含官能团的名称为               

(2)质谱分析发现B的最大质荷比为208;红外光谱显示B分子中含有苯环结构和两个酯基;核磁共振氢谱中有五个吸收峰,其峰值比为2︰2︰2︰3︰3,其中苯环上的一氯代物只有两种。则B的结构简式为                  

(3)写出下列反应方程式:

                           

                            

(4)符合下列条件的B的同分异构体共有               种。

属于芳香族化合物;

含有三个取代基,其中只有一个烃基,另两个取代基相同且处于相间的位置;

能发生水解反应和银镜反应。

(5)已知:满分5 manfen5.com

请以G为唯一有机试剂合成乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5),设计合成路线(其他试剂任选)。

合成路线流程图示例:满分5 manfen5.com

 

(1)酯基、溴原子(2分) (2)(2分) (3)① (2分) ④ (2分) (4)9(3分) (5) (4分,只要合成路线合理正确可参照给分。) 【解析】 试题分析:根据题给流程和信息推断C为CH3CHO,D为CH3COONa,E为NaBr,G为CH3CH2OH。 (1)根据A的结构简式知A中所含官能团的名称为酯基、溴原子。 (2)质谱分析发现B的最大质荷比为208,B的相对分子质量为208;利用商余法确定B的分子式为C11H12O4,红外光谱显示B分子中含有苯环结构和两个酯基;碱性条件下水解生成乙醇和乙酸钠,核磁共振氢谱中有五个吸收峰,其峰值比为2︰2︰2︰3︰3,其中苯环上的一氯代物只有两种。则B的结构简式为。 (3)反应①为A的碱性水解,化学方程式为 ; 反应④为乙醇催化氧化生成乙醛,化学方程式为2CH3CH2OH + O2 2CH3CHO + 2H2O。 (4)B的分子式为C11H12O4, ①属于芳香族化合物,含有苯环;②含有三个取代基,其中只有一个烃基,另两个取代基相同且处于相间的位置;③能发生水解反应和银镜反应,含有甲酸酯基。符合条件的同分异构体共有9种。(苯环上间位连接2个—CH2OOCH和1个—CH3,有3种;苯环上间位连接2个—OOCH和1个—CH2CH2CH3,有3种;苯环上间位连接2个—OOCH和1个—CH(CH3)2,有3种) (5)乙醇催化氧化生成乙醛,乙醛氧化生成乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙酸乙酯在金属钠存在的条件下生成乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5),合成路线见答案。 考点:考查有机合成和有机推断。  
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【化学——选修3:物质结构与性质】

E、G、M、Q、T是五种原子序数依次增大的前四周期元素。E、G、M是位于P区的同一周期的元素,M的价层电子排布为nsnnp2n,E与M原子核外的未成对电子数相等;QM2与GM2为等电子体;T为过渡元素,其原子核外没有未成对电子。请回答下列问题:

(1)与T同区、同周期元素原子价电子排布式是              

(2)E、G、M均可与氢元素形成氢化物,它们的最简单氢化物在固态时都形成分子晶体,其中晶胞结构与干冰不一样的是            (填分子式)。

(3)E、G、M的最简单氢化物中,键角由大到小的顺序为               (用分子式表示),其中G的最简单氢化物的VSEPR模型名称为           ,M的最简单氢化物的分子立体构型名称为         

(4)EM、GM+、G2互为等电子体,EM的结构式为(若有配位键,请用“→”表示)           。E、M电负性相差1.0,由此可以判断EM应该为极性较强的分子,但实际上EM分子的极性极弱,请解释其原因             

(5)TQ在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方TQ晶体结构如下图所示,该晶体的密度为ρ g·cm-3。如果TQ的摩尔质量为M g/mol,阿伏加德罗常数为NA mol-1,则a、b之间的距离为        cm。

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【化学——选修2:化学与技术】

工业上以Al(OH)3H2SO4(NH4)2SO4(FeSO4)为原料制备透明氧化铝陶瓷的工艺流程如图所示

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回答下列问题

(1)氧化步骤中发生的主要反应的离子方程式为           

(2)已知25,KW=1.0×10-14,Kb(NH3·H2O)=1.75×10-5。在(NH4)2SO4溶液中存在如下平衡

NH4++H2O满分5 manfen5.comNH3·H2O+H+则该反应的平衡常数为              

(3)NH4Al(SO4)2溶液与过量NaOH溶液混合加热反应的化学方程式为         

(4)固体NH4Al(SO4)2·12H2O在加热时固体残留率随温度的变化如图所示。633℃时剩余固体的成分为         

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(5)综上分析,流程图中M混合气体的主要成分的化学式为            。M可用一种物质吸收以实现循环利用,该物质的名称是       

 

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下图所示的四个容器中分别盛有不同的溶液,除a、b外,其余电极均为石墨电极。甲为铅蓄电池,其工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4满分5 manfen5.com2PbSO4+2H2O,其两个电极的电极材料分别为PbO2和Pb。闭合K,发现g电极附近的溶液先变红,20min后,将K断开,此时c、d两极上产生的气体体积相同;据此回答:

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(1)a电极的电极材料是             (填“PbO2或“Pb”)。

(2)丙装置中发生电解的总反应方程式为                   

(3)电解20min时,停止电解,此时要使乙中溶液恢复到原来的状态,需要加入的物质及其物质的量

          

(4)20min后将乙装置与其他装置断开,然后在c、d两极间连接上灵敏电流计,发现电流计指针偏转,则此时c电极为          极,d电极上发生反应的电极反应式为           

(5)电解后取a mL丁装置中的溶液,向其中逐滴加入等物质的量浓度的CH3COOH溶液当加入b mL CH3COOH溶液时混合溶液的pH恰好等于7(体积变化忽略不计已知CH3COOH的电离平衡常数为1.75×10-5a/b =            

 

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V、W、X、Y、Z是由四种短周期元素中的两种或三种组成的5种化合物,其中W、X、Z均由两种元素组成,X是导致温室效应的主要气体,Z是天然气的主要成分,Y、W都既能与酸反应,又能与强碱溶液反应。上述5种化合物涉及的四种元素的原子序数之和等于28;V由一种金属元素和两种非金属元素组成,其原子个数比为1︰3︰9,所含原子总数等于其组成中金属元素的原子序数。它们之间的反应关系如下图:

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(1)写出W物质的一种用途              

(2)写出V与足量NaOH溶液反应的化学方程式                   

(3)将过量的X通入某种物质的水溶液中可以生成Y,该反应的离子方程式为                

(4)4 g Z完全燃烧生成X和液态水放出222.5 kJ的热量,请写出表示Z燃烧热的热化学方程式                  

(5)在200 mL 1.5 mol·L-1 NaOH溶液中通入标准状况下4.48 L X气体,完全反应后所得溶液中,各种离子浓度由大到小的顺序是            

(6)Y是一种难溶物质,其溶度积常数为1.25×10-33。将0.01 mol Y投入1 L某浓度的盐酸中,为使Y完全溶解得到澄清透明溶液,则盐酸的浓度至少应为            (体积变化忽略不计,结果保留三位有效数字)。

 

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草酸亚铁晶体的化学式为FeC2O4.2H2O,它是一种淡黄色结晶粉末,有轻微刺激性,加热时可发生如下分解反应:FeC2O4.2H2O满分5 manfen5.comFeO+CO2+CO+2H2O

(1)请你用下图中提供的仪器(可以重复选用,但每种仪器至少选用一次),选择必要的试剂[供选择的试剂:NaOH溶液、澄清石灰水、饱和碳酸钠溶液、CuO、无水硫酸铜、酸性高锰酸钾溶液],设计一个实验,检验FeC2O4·2H2O加热时分解产生的气态产物(包括水蒸气)(部分加热装置和夹持仪器在图中略去)。在答题卡上填写下表(可以不用填满,也可以补充)。

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仪器符号

仪器中所加物质

作用

A

草酸亚铁晶体

加热草酸亚铁晶体得到气体产物

 

 

 

 

 

 

D

NaOH溶液

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)按照题目提供的装置和要求设计的实验明显存在的一个不足是          

(3)反应结束后,在A装置试管中有黑色固体粉末(混合物)产生,倒出时存在燃烧现象,产生上述现象的可能原因是             

 

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