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A(C2H4)是基本的有机化工原料。用A和常见的有机物可合成一种醚类香料和一种缩...

AC2H4)是基本的有机化工原料。用A和常见的有机物可合成一种醚类香料和一种缩醛类香料,具体合成路线如图所示(部分反应条件略去):

已知:+→2ROH+

回答下列问题:

1 B的分子式是__________ 。若D为单取代芳香族化合物且能与金属钠反应;每个D分子中只含有1个氧原子, D中氧元素的质量分数约为13.1%,则D的结构简式为__________

2 C中含有的官能团名称是_______________的反应类型是________________

3)据报道,反应在微波辐射下,以NaHSO4·H2O为催化剂进行,请写出此反应的化学方程式:___________________________________________________

4)请写出满足下列条件的苯乙醛的所有同分异构体的结构简式:______________________

i .含有苯环和结构       ii.核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为3 : 2 : 2 : 1

5)若化合物E为苯甲醚的同系物,且相对分子质量比苯甲醚大14,则能使FeCl3溶液显色的E的所有同分异构体共有(不考虑立体异构)__________种。

6)参照的合成路线,写出由2-氯丙烷和必要的溶剂、无机试剂制备的合成流程图:_____________________________

合成流程图示例如下:

 

CH4O 羟基 氧化反应 、 9 【解析】 A的分子式为C2H4,A为乙烯,即结构简式为CH2=CH2,根据问题(1),D能与金属钠反应,且D分子中只有一个氧原子,即D中含有-OH,D属于芳香族化合物,即D中含有苯环,D的相对分子质量为1×16/13.1%=122,根据苯乙醛推出D的结构简式为,根据缩醛的结构简式,推出C的结构简式为HOCH2CH2OH,根据信息,推出B的结构简式为CH3OH,据此分析; A的分子式为C2H4,A为乙烯,即结构简式为CH2=CH2,根据问题(1),D能与金属钠反应,且D分子中只有一个氧原子,即D中含有-OH,D属于芳香族化合物,即D中含有苯环,D的相对分子质量为1×16/13.1%=122,根据苯乙醛的结构简式推出D的结构简式为,根据缩醛的结构简式,推出C的结构简式为HOCH2CH2OH,根据信息,推出B的结构简式为CH3OH, (1)根据上述分析,B的结构简式为CH3OH,即分子式为CH4O;D能与金属钠反应,且D分子中只有一个氧原子,即D中含有-OH,D属于芳香族化合物,即D中含有苯环,D的相对分子质量为1×16/13.1%=122,根据苯乙醛的结构简式,推出D的结构简式为 ; (2)C的结构简式为HOCH2CH2OH,含有的官能团是羟基;根据合成路线,反应⑥是苯乙醇被氧化成苯乙醛,反应类型为氧化反应; (3)反应⑦是苯乙醛与HOCH2CH2OH反应生成缩醛,即化学反应方程式为; (4)根据信息,核磁共振氢谱有4组峰,说明是对称结构,峰面积之比为3:2:2:1,说明不同化学环境的氢原子的个数比为3:2:2:1,符合条件的结构简式为 、; (5)若化合物E为苯甲醚的同系物,且相对分子质量比苯甲醚大14,则其分子式为C8H10O,E的同分异构体能使FeCl3溶液显色,说明含有酚羟基,假设苯环上有-OH、-C2H5两个取代基,有邻间对三种结构,假设苯环上有-OH、-CH3、-CH3三个取代基,两个甲基在邻位,羟基有2种结构;两个甲基在间位,羟基有3种结构;两个甲基在对位,羟基有1种结构,一共有9种结构; (6)根据反应②,推出生成目标物原料是,根据路线①,用乙烯与O2在Ag作催化剂的条件下生成环氧乙烷,因此生成的原料是CH3CH=CH2,生成丙烯,用2-氯丙烷发生消去反应,合成路线为。
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ZrO2是重要的耐高温材料,可用作陶瓷遮光剂。天然锆英石的主要成分为ZrSiO4,另外还含有铁、铝、铜等金属元素的氧化物杂质,工业上以天然锆英石为原料制备ZrO2的工艺流程如下图所示:

 

已知:FeSCN3难溶于MIBK; ZrSCN4在水中的溶解度不大,易溶于MIBK

请回答下列问题:

1ZrSiO4锆元素的化合价为____________

2氯化主反应为ZrSiO4s)+2Cs)+4Cl2gZrCl4g)+SiCl4g)+2CO2g) ΔH<0,相同时间内ZrCl4的产率随温度变化如图所示,由图可知氯化的最佳温度是________________氯化过程中ZrCl4的产率随温度升高先增大后减小的原因是_________

3)写出Al2O3高温氯化过程中转化为AlCl3的化学方程式: ____________

4)本流程使用NaCN除铜,若盐酸溶解后溶液中的cCu2)=0.01 mol·L1,当溶液中Cu2开始沉淀时,cCN)=______________{已知Ksp[CuCN2]4.00×1010}

5)实验室进行萃取反萃取的玻璃仪器是________。流程中萃取反萃取的目的是_______

 

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工业上常利用CO2为初始反应物,合成一系列重要的化工原料。

1)以CO2NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:

反应Ⅰ:2NH3g)+CO2g=NH2COONH4sΔH1

反应Ⅱ:NH2COONH4s=CONH22s)+H2Og) ΔH2=+72.49 kJ·mol1

总反应:2NH3g)+CO2g=CONH22s)+H2Og) ΔH3=-86.98 kJ·mol1

请回答下列问题:

①反应Ⅰ的ΔH1______________

②在________(填高温低温)情况下有利于反应Ⅱ的自发进行。

③一定温度下,在体积固定的密闭容器中按nNH3)∶nCO2)=21 进行反应Ⅰ。下列能说明反应Ⅰ达到了平衡状态的是____________(填字母代号)。

A 混合气体的平均相对分子质量不再变化

B 容器内气体总压强不再变化

C NH3CO2的转化率相等

D 容器内混合气体的密度不再变化

2)将CO2H2按质量比253充入一定体积的密闭容器中,在不同温度下发生反应CO2g)+3H2g=CH3OHg)+H2Og)。测得CH3OHg)的物质的量随时间的变化如下图所示。

①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K(Ⅰ)______(填“>”“<”K(Ⅱ)。

②欲提高CH3OHg)的平衡产率,可采取的措施除改变温度外,还有__________(任写两种)。

③一定温度下,在容积均为2 L的两个恒容密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后反应达到平衡。

容器

反应物起

始投入量

1 mol CO2

3 mol H2

a mol CO2

b mol H2

c mol CH3OHg

c mol H2Og

abc均不为0

 

若甲容器中反应达平衡后气体的压强为开始时的,则该温度下,反应的平衡常数为______;要使反应达平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则乙容器中c的取值范围为_______________

 

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卤素单质在碱性溶液中容易发生歧化反应,歧化的产物依反应温度的不同而不同。

Cl22OH ClClOH2O

3Cl26OH5ClClO3-3H2O

下图为制取氯气、氯酸钾、次氯酸钠和检验氯气性质的微型实验装置:

装置中盛装的药品如下:

①多用滴管中装有5 mL浓盐酸;②微型具支试管中装有1.5 g KMnO4;③微型具支试管中装有23 mL浓硫酸;④U形反应管中装有30% KOH溶液;⑤U形反应管中装有2 mol·L1 NaOH溶液;⑥、⑦双U形反应管中分别装有0.1 mol·L1 KI-淀粉溶液和KBr溶液;⑧尾气出口用浸有0.5 mol·L1 Na2S2O3溶液的棉花轻轻覆盖住

1)检查整套装置气密性的方法是________

2)为了使装置④⑤中的反应顺利完成,应该控制的反应条件分别为___________

3)装置⑥⑦中能够观察到的实验现象分别是_________

4)如果把装置⑥⑦中的试剂互换位置,则______(填不能)证明氧化性Cl2>I2,理由是_______

5)已知氯酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图所示,反应结束后,从装置④所得溶液中提取氯酸钾晶体的实验操作是______________

6)尾气处理时Cl2发生反应的离子方程式为_________

7)选择微型实验装置的优点有___________(任答两点)。

 

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苯甲酸的电离方程式为+H+,其Ka=6.25×10-5,苯甲酸钠(,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-。已知25℃时,H2CO3Ka1=4.17×l0-7Ka2=4.90×l0-11。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外, 还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25不考虑饮料中其他成分)(  

A.H2CO3的电离方程式为 H2CO32H++CO32-

B.提高CO2充气压力,饮料中c(A-)不变

C.pH5.0时,饮料中 =0.16

D.相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低

 

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在混合导体透氧膜反应器中一步同时制备氨合成气(N2H2)和液体燃料合成气(COH2),其工作原理如图所示,下列说法错误的是

A. I侧反应为: H2O+2e-=H2+O2-       O2+4e-=2O2-

B. II侧相当于原电池的负极

C. II侧发生的反应为:CH4+O2--2e-=2H2+CO

D. II侧每消耗1molCH4,膜I侧一定生成1mol H2

 

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