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某吸水材料与聚酯纤维都是重要的化工原料。它们的合成路线如图所示: 已知:①A由C...

某吸水材料与聚酯纤维都是重要的化工原料。它们的合成路线如图所示:

已知:①A由C、H、O三种元素组成,相对分子质量为32。

②RCOOR′+R″OHRCOOR″+R′OH(R、R′、R″代表烃基)。

请回答下列问题:

(1) A的结构简式是____________________

(2) B中的官能团名称是______________________

(3) D→E的反应类型是______________

(4) ①乙酸与化合物M反应的化学方程式是_________________________________

②G→聚酯纤维的化学方程式是______________

(5) E的名称是___________

(6) G的同分异构体有多种,满足下列条件的共有_____种。

①苯环上只有两个取代基;

② 1 mol该物质与足量的NaHCO3溶液反应生成2 mol CO2

(7) 写出由合成的流程图(注明反应条件)________

 

CH3OH酯基碳碳双键取代反应对二甲苯(或1,4二甲苯)12 【解析】A由C、H、O三种元素组成,相对分子质量为32,则A是甲醇,在催化剂条件下,甲醇和一氧化碳反应生成乙酸,乙酸和M发生加成反应生成B,B发生加聚反应生成C,根据C的水解产物知,C的结构简式为:,B的结构简式为:CH2=CHOOCCH3;甲醇和溴化氢发生取代反应生成1-溴甲烷D,D和甲苯反应生成E,E被氧化生成F,F和甲醇反应生成G,则F是对二苯甲酸,E是对二甲苯,1-溴甲烷和和甲苯发生取代反应生成对二甲苯; (1)通过以上分析知,A是甲醇,其结构简式为:CH3OH; (2)B的结构简式为:CH2=CHOOCCH3,B中含有的官能团是碳碳双键和酯基; (3)1-溴甲烷和甲苯发生取代反应生成对二甲苯; (4)①乙酸和乙炔发生加成反应生成B,反应方程式为:; ②G和乙二醇发生取代反应生成聚酯纤维,反应方程式为:; (5)E的名称是对二甲苯; (6)G的同分异构体符合下列条件:①苯环上只有两个取代基,②1mol能与足量的NaHCO3,溶液反应生成2mol CO2气体,说明该分子中含有两个羧基,如果一个是甲酸基一个丙酸基,有三种结构;如果一个甲酸基一个异丙酸基,有三种结构,如果是两个乙酸基,有三种结构,如果苯环上含有一个甲基和一个-CH(COOH)2,有三种结构,所以一共有12种同分异构体; (7)在光照条件下,甲苯中甲基上氢原子为氯原子取代生成1-氯甲苯,1-氯甲苯和氢氧化钠的水溶液发生取代反应生成苯甲醇,苯甲醇被氧化生成苯甲醛,所以其合成路线为:。 点睛:明确有机物的官能团及其性质是解本题关键,以吸水材料的结构简式及A采用正逆相结合的方法进行推断,A由C、H、O三种元素组成,相对分子质量为32,则A是甲醇,在催化剂条件下,甲醇和一氧化碳反应生成乙酸,乙酸和M发生加成反应生成B,B发生加聚反应生成C,根据C的水解产物知,C的结构简式为:,B的结构简式为:CH2=CHOOCCH3;甲醇和溴化氢发生取代反应生成1-溴甲烷D,D和甲苯反应生成E,E被氧化生成F,F和甲醇反应生成G,则F是对二苯甲酸,E是对二甲苯,1-溴甲烷和和甲苯发生取代反应生成对二甲苯。  
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2)已知:无水氯化铝在178℃升华,它的蒸气是缔合的双分于(Al2Cl6),结构如图

缔合双分子Al2Cl6Al原子的轨道杂化类型是      

3B原子的电子有     个不同的能级;晶体硼熔点为2300℃,则其为     晶体。

4)磷化硼(BP)是一种有价值的耐磨硬涂层材料,它是通过在高温氢气氛围下(>750℃)三溴化硼和三溴化磷反应制得。BP晶胞如图所示。

画出三溴化硼和三溴化磷的空间结构式。

三溴化硼                   三溴化磷                   

BP晶胞中B的堆积方式为                 

计算当晶胞晶格参数为a pm(即图中立方体的每条边长为 a pm)时,磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离           

 

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14分)汽车尾气中CONOx以及燃煤废气中的SO2都是大气污染物,对它们的治理具有重要意义。

1)氧化一还原法消除NOx的转化如下:

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反应中,当n( NO2)n[CO(NH2)2]=32时,氧化产物与还原产物的质量比为______

2)使用催化转化器可以减少尾气中的CONOx,转化过程中发生反应的化学方程式为CO+ NOx →N2+CO2(未配平),若x=1.5,则化学方程式中CO2N2的化学计量数比为   

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4)装置的作用之一是用质子交换膜电解槽电解使得Ce4+再生,再生时生成的Ce4+在电解槽的    (填阳极阴极),同时在另一极生成S2O42的电极反应式为    

5)已知进入装置的溶液中,NO2的浓度为agL1,要使1m3该溶液中的NO2完全转化为NH4NO3,至少需向装置中通人标准状况下的氧气       L(用含a代数式表示,结果保留整数)。

 

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从古至今,铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大变化。

(1)古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石制成的,其主要成分是______(填字母序号)。

a. Fe     b. FeO      c. Fe3O4        d. Fe2O3

(2) 现代利用铁的氧化物循环裂解水制氢气的过程如下图所示。 整个过程与温度密切相关, 当温度低于 570℃时,反应Fe3O4(s)+4 CO(g) 3Fe(s)+4 CO2(g),阻碍循环反应的进行。

① 已知:Fe3O4(s) + CO(g) 3FeO(s) +CO2(g)    ΔH1 = +19.3 kJ·mol-1

3FeO(s) + H2O(g)Fe3O4(s) + H2(g) ΔH2 =-57.2 kJ·mol-1

C(s)+CO22CO(g) ΔH3 =+172.4 kJ·mol-1

铁氧化物循环裂解水制氢气总反应的热化学方程式是_________

② 下图表示其他条件一定时, Fe3O4(s)和 CO(g)反应达平衡时 CO(g)的体积百分含量随温度的变化关系。

i. 当温度低于570℃时,温度降低CO的转化率____(填“增大”、“减小”或“不变”),理由是______

ii. 当温度高于570℃时,随温度升高,反应 Fe3O4(s) + CO(g) 3FeO(s) + CO2(g)平衡常数的变化趋势是________;(填“增大”、“减小”或“不变”)1040℃时,该反应的化学平衡常数的数值是________

(3)① 古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下:

复分解反应 ii 的离子方程式是_______________

② 如今基于普鲁士蓝合成原理可检测食品中 CN-,方案如下:

若试纸变蓝则证明食品中含有 CN-,请解释检测时试纸变蓝的原因_________

(4)已知25℃时,Kap[Fe(OH)3]=4.0×10-38,此温度下若在实验室中配置100mL 5mol/LFeCl3溶液,为使配置过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入2mol/L的盐酸_________mL(忽略加入盐酸体积)。

 

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在实验室中模拟工业制取NaHCO3的实验步骤如下:

第一步:连接好装置,检验气密性,在仪器内装入药品。

第二步:先让某一装置发生反应,直到产生的气体不能再在C中溶解,再通入另一装置中产生的气体,片刻后,C中出现固体。继续向C中通入两种气体,直到不再有固体产生。

第三步:分离C中所得的混合物,得到NaHCO3固体。

第四步:向滤液中加入适量的某固体粉末,有NH4Cl晶体析出。

1)下图所示装置的连接顺序是:a_______________________b_________(填接口编号)。

2A中常选用的固体反应物为_______________D中应选用的液体为________________

3)第二步中让___________装置先发生反应。

4C中用球形干燥管而不用直导管,其作用是______________________;装有无水CaCl2U形管的作用是_________________________

5)第三步分离出NaHCO3固体的操作是________________

6)第四步中所加固体粉末化学式为              。所得的晶体中常含有少量的NaClNaHCO3(约占5~8),请设计一个简单的实验,不使用其他任何试剂,证明所得晶体大部分是NH4C1。简要写出操作和现象_____________________

 

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短周期元素ABCD的原子序数依次增加。XYMN分别由这四种元素中的两种组成的常见化合物,甲、乙为其中两元素对应的单质。若XY、甲与乙摩尔质量相同,Y与乙均为淡黄色固体,上述物质之间的转化关系如下图所示(部分反应物或生成物省略),则下列说法中正确的是

 

A. 相对分子质量M>N,沸点N>M

B. 常温常压下B的氢化物为气体,C的氢化物为固体

C. 原子半径:D>B>C>A

D. D的最高价氧化物的水合物为强碱

 

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