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G是有机合成的中间体,其合成路线如图所示。 请回答下列问题: (1)X既能与氯化...

G是有机合成的中间体,其合成路线如图所示。

请回答下列问题:   

(1)X既能与氯化铁溶液发生显色反应,又能发生银镜反应,且苯环上一氯代物只有2种,X的结构简式为____________

(2)反应③的类型是________;Y的化学式为_______,Y中含氧官能团的名称是____

(3)写出步骤④的化学方程式______________

(4)写出同时满足下列条件的F的所有芳香族同分异构体的结构简式:    ______________

(a)水解产物之一能和氯化铁溶液发生显色反应

(b)能和新制氢氧化铜悬浊液在共热条件下发生反应生成砖红色固体

(c)核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:3:6

(5)上述流程中,步骤③、④能否互换_____(填“能”“否”),简述理由__________

(6)已知:R1CH =CHR2R1CHO + R2CHO;仿照上述合成路线,设计以苯乙烯为主要原料合成的路线(无机试剂任选)________________

 

取代反应 C9H8O3 羧基、(酚)羟基 2+O2+2H2O 、 否 酚羟基会被氧化,得不到目标产物 【解析】X分子式为C7H6O2,不饱和度为5,既能与氯化铁溶液发生显色反应,属于酚,又能发生银镜反应,含有醛基,且苯环上一氯代物只有2种,X的结构简式为,经过反应①得Y,通过反应②还原后得Z,反应③保护酚羟基,为取代反应,生成醚键,E,氧化后得F,再经过系列变化得最终产品G。 (1)X分子式为C7H6O2,不饱和度为5,既能与氯化铁溶液发生显色反应,属于酚,又能发生银镜反应,含有醛基,且苯环上一氯代物只有2种,X的结构简式为(2)反应③为保护酚羟基形成醚,反应的类型是取代反应;Y的化学式为C9H8O3 ;Y中含氧官能团的名称是 羧基、(酚)羟基;(3)写出步骤④的化学方程式 2+O2+2H2O;(4)(a)水解产物之一能和氯化铁溶液发生显色反应,是酚与酸形成的酯;(b)能和新制氢氧化铜悬浊液在共热条件下发生反应生成砖红色固体,说明结构中含有醛基;形成酯后余下3个碳,(c)核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1:2:3:6,结构对称。同时满足下列条件的F的所有芳香族同分异构体的结构简式: 。 (5)上述流程中,步骤③、④不能互换,否则不能保护酚羟基,酚羟基会被氧化,得不到目标产物。 (6)已知:R1CH =CHR2R1CHO + R2CHO,从反应可以缩短碳链,仿照上述合成路线,设计以苯乙烯为主要原料合成的路线,对照原料和产品,多出一个碳,须仿照题干中反应①,加长碳链,同时引入羧基,再还原成醇,氧化为醛,参考合成路线为:。 点睛:本题考查有机物的推断,注意有机物中的官能团及其性质,题目难度较大,(4)和(6)为解答的难点和易错点,强氧化剂不仅氧化碳碳双键还氧化酚羟基基为学生解答中易忽略的地方,合成中增长碳链、缩短碳链思维难度较大。  
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考点分析:
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A、B、C、D、E、F均为周期表中前四周期元素,其原子序数依次增大,其中A、B、C为短周期非金属元素。A是形成化合物种类最多的元素;B原子基态电子排布中只有一个未成对电子;C是同周期元素中原子半径最小的元素;D的基态原子在前四周期元素的基态原子中单电 子数最多;E与D相邻,E的某种氧化物X与C的氢化物的浓溶液加热时反应常用于实验室制取气态单质C;F与D的最外层电子数相等。回答下列问题(相关回答均用元素符号表示):

(1) D元素在元素周期表的位置是__________________

(2) A2H2分子中A原子轨道的杂化类型为_______,lmol A2H2含有δ键的数目为_____,B2通入稀NaOH溶液中可生成OB2,OB2分子构型为_____________

(3)将F单质的粉末加人NH3的浓溶液中,通入O2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离

子方程式是______________________

(4)X在制取C单质中的作用是______________,C的某种含氧酸盐常用于实验室制制取氧气,此酸根离子中化学键的键角_______(填“>”“=”    或“<”)109°28´。

(5)已知F与C的某种化合物的晶胞结构如图所示,则该化合物的化学式是_________,若F与C原子最近的距离为acm,则该晶体的密度为_______g •㎝-3(只要求列算式,不必计算出数字,阿伏伽徳罗常数的数值为NA)。

 

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利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(III)的处理工艺流程如下:

其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+

(1)实验室用18.4mol·L-1的浓硫酸配制250mL 4.8 mol·L-1的硫酸溶液,需量取浓硫酸___________mL;配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外,还需_________

(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有____________________________。(答出两点)。

(3)H2O2的作用是将滤液I中的Cr3+转化为Cr2O72-,写出此反应的离子方程式:______________

(4)常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:

阳离子

Fe3+

Mg2+

Al3+

Cr3+

开始沉淀时的pH

2.7

沉淀完全时的pH

3.7

11.1

5.4 (>8溶解)

9(>9溶解)

 

加入NaOH溶液使溶液呈碱性,Cr2O72-转化为CrO42-.滤液Ⅱ中阳离子主要有_________;但溶液的pH不能超过8,其理由是_______________________

(5)钠离子交换树脂的反应原理为:Mn++nNaR→MRn+nNa+,利用钠离子交换树脂除去滤液Ⅱ中的金属阳离子是__________________

(6)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式:______________________   

 

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低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式。低碳经济的概念在中国正迅速从高端概念演变成全社会的行为,在新能源汽车、工业节能等多个领域都大有作为。 请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。

(1)工业上可利用CO或CO2来制备清洁液体燃料甲醇。已知:800℃时,化学反应①、反应②对应的平衡常数分别为2.5、1.0。

反应①:2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) △H = -90.8kJ • mol-1

反应②: H2(g)+CO2(g)  H2O (g)+CO(g) △H= +41.2kJ • mol-1

写出用CO2与H2反应制备甲醇的热化学方程式________________________,800℃时该反应的化学平衡常数K的数值为_______________   

现将不同量的CO2 (g)和H2(g)分别通入到容积为2L恒容密闭容器中进行反应②,得到如下二组数据:

实验组

温度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

达到平衡所需时间/min

CO2 (g)

H2(g)

H2(g)

CO2 (g)

1

900

4

6

1.6

2.4

2

2

900

a

b

c

d

t

 

实验2中,若平衡吋,CO2 (g)的转化率小于H2(g),则a、b必须满足的关系是_________

若在900℃时,另做一组实验,在此容器中加入10mol CO2,5mol H2,2 mol CO,5 mol H2O (g)

(g),则此时v___v(填“>”、“>”或“=”)。

(2)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应的热化学方程式为:CH3OH(g)+CO(g) HCOOCH3(g)  △H=-29.1KJ·mol-1 ,科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下:

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看,工业制取甲酸甲酯应选择的压强是____(填“3.5×106 Pa”“4.0×106 Pa”或“5.0×106Pa”)。 

②实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是__________________________。                           

(3)已知常温下NH3•H2O的电离平衡常数K= 1.75×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4.4×10-7,K2 =4. 7×10-11。常温下,用氮水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,NH4HCO3溶液呈_____(填“酸性”“中性”或“碱性”),溶液中离子浓度由大到小的顺序为:_________

 

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二氧化氯(ClO2)是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体,沸点为11℃。某小组在实验室中拟用下图所示装置制取并收集C1O2。冋答下列问题:

(1)C1O2的制备

已知:SO2 +2NaClO3 +H2SO4 =2C1O2↑+2NaHSO4

①装置A中反应的化学方程式为_________________________

②欲收集干燥的C1O2,选择上图中的装罝,其连接顺序为a→____________(按气流方向,用小写字母表示)。

③装置D的作用是_________________

④若没有E装置,会造成的严重后果是____________________

(2) ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液.为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:

步骤1:准确量取ClO2溶液10.00mL,稀释成100.00mL试样;量取V1mL试样加入到锥形瓶中;

步骤2:调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;

步骤3:加入淀粉指示剂,用c mol/LNa2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL。(已知2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)

①步骤2的反应中氧化产物的电子式为______

②滴定终点的实验现象是_________________

③原C1O2溶液的浓度为____g/L(用少骤中的字母代数式表示)。

④若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果_______;若滴定开始仰视读数,滴定终点时正确读数,则测定结果_____。(填“偏高”“偏低”或“不变”)。

 

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A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期元素,甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物,辛是由C元素形成的单质,常温常压下乙为液体。常温下,0.1mol/L 丁溶液的pH为13,上述各物质间的转化关系如图所示。下列说法正确的是

A. 元素B、C、D的原子半径由大到小的顺序为 r(D)>r(C)>r(B)

B. 1L0.lmol/L戊溶液中阴离子的总物质的量小于0.1mol

C. 1mol甲与足量的乙完全反应共转移了约6.02×1023个电子

D. 元素的非金属性B > C > A

 

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