[化学—选修5：有机化学基础] 利用化学方法合成味精的路线如下图所示：请回答以...

[化学—选修5：有机化学基础]

利用化学方法合成味精的路线如下图所示：

请回答以下问题：

(1)R的结构简式为________；由A生成B的反应类型是________。

(2)F中含氧官能团的名称为________；化合物H的化学名称为________________。

(3)写出由C生成D的化学方程式________________。

(4)写出一种符合下列要求的A的同分异构体的结构简式________。

①结构中含有六元环，光谱测定显示，分子结构中不存在甲基；

②能在NaOH溶液中发生水解反应；

③1mol该物质与足量金属Na反应能够生成0.5mol H2

(5)参照上述合成路线，写出以苯丙酸()和甲醇(其它无机试剂任选)，设计合成苯丙氨酸()的路线。_______________________________________________________________________

CH3COOCH2CH3 加成反应羧基、酯基 2-氨基-1,5-戊二醇或-氨基-1,5-戊二醇 HOOCCH2CH2CH2COOH+H2O 【解析】（1）根据R的分子式和生成的A的结构简式以及反应条件判断R的结构简式；A到B反应物丙烯酸甲酯的双键被加成；（2）F中含氧官能团为羧基和酯基；根据系统命名法命名H；（3）根据D的结构可知C中的两个羧基一个脱掉羟基一个脱掉氢反应生成环。（4）能在NaOH溶液中发生水解反应说明含有酯基；③1mol该物质与足量金属Na反应能够生成0.5mol H2说明还含有1个-OH；（5）与Br2/红磷作用得到，再与甲醇发生酯化反应生成，最后经过①NH3、②H2O/H+得到。（1）R的分子式为C4H8O2且为酯类即含有酯基，和C2H5ONa反应后生成A ，反推可知R为：CH3COOCH2CH3；A到B反应物丙烯酸甲酯的双键被加成，反应类型为加成反应；故答案为：CH3COOCH2CH3；加成反应（2）F中含氧官能团为羧基和酯基；根据系统命名法可知H的名称为：2-氨基-1,5-戊二醇或-氨基-1,5-戊二醇故答案为：羧基、酯基；2-氨基-1,5-戊二醇或-氨基-1,5-戊二醇；（3）根据D的结构可知C中的两个羧基一个脱掉羟基一个脱掉氢发生反应，故答案为：HOOCCH2CH2CH2COOH+H2O；（4）A的分子式为C5H10O3，其同分异构体结构中含有六元环，光谱测定显示，分子结构中不存在甲基，含有酯基，还含有1个-OH，符合要求的同分异构体有；（5）与Br2/红磷作用得到，再与甲醇发生酯化反应生成，最后经过①NH3、②H2O/H+得到，合成路线流程图为：。

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考点分析：

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已知A、B、C、D、E为第二至第四周期的元素，其原子序数依次增大。A原子最外层电子数是其内层电子总数的2倍，B原子s轨道上的电子数与p轨道上的电子数相等，C在元素周期表的各元素中电负性最大，D的基态原子核外有6个能级且全部充满电子，E原子基态时未成对电子数是同周期元素中最多的。请回答下列问题：

（1）基态E原子的价电子排布式为____。

（2）A和B中，第一电离能较大的是___（填元素符号）；B的简单氢化物的立体构型是__，中心原子的杂化类型是___。

（3）A22-和B22+互为等电子体，B22+的电子式可表示为____，1 mol B22+中含有的π键数目为____。

（4）用氢键表示式写出C的氢化物水溶液中存在的所有氢键_______________。

（5）化合物DC2的晶胞结构如图所示，该离子化合物晶体的密度为a g·cm－3，则晶胞的体积是_____cm3（只要求列算式，阿伏加德罗常数的值为NA）。

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砷及其化合物有着广泛的用途。砷有两种常见的弱酸，砷酸(H3AsO4)和亚砷酸(H3AsO3)。已知砷酸(H3AsO4)的pKa1、pKa2、pKa3依次为2.25、6.77、11.40(pKa＝－lgKa)。回答下列问题：

(1)已知：As(s)＋H2(g)＋2O2(g)=H3AsO4(s)　ΔH1

H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　ΔH2

As(s)＋O2(g)=As2O5(s)　ΔH3

则反应As2O5(s)＋3H2O(l)=2H3AsO4(s)　ΔH＝______。

(2)写出砷酸(H3AsO4)的第二步电离方程式_______。

(3)NaH2AsO4溶液呈___(填“酸性”“中性”或“碱性”)，试通过计算说明_______。

(4)亚砷酸(H3AsO3)水溶液中存在多种微粒形态，各种微粒分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与溶液的pH关系如图所示。

以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.2～10.0)，将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为_______。

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①图Ⅲ中AsO43-的逆反应速率：a__(填“＞”“＜”或“＝”)b。

②写出图Ⅲ中c点对应图Ⅱ装置的正极反应式______。

③能判断该反应达到平衡状态的是__。

a 2v(I－)正＝v(AsO33-)逆 b 溶液的pH不再变化

c 电流表示数变为零 d 溶液颜色不再变化

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（5）实验时不小心触碰到NaOH溶液，可用大量清水冲洗，再涂抹H3BO3溶液中和，其化学方程式为：NaOH＋H3BO3=Na[B（OH）4]，下列关于Na[B（OH）4]溶液中微粒浓度关系正确的是___。

A c（Na＋）＋c（H＋）＝c（[B（OH）4]－）＋c（OH－）

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氯气、氨气和二氧化硫三种气体均是重要的化工原料且都会对环境造成污染，某课外活动小组拟探究三者的部分性质。

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（1）请从备选装置中选择适当的装置连入虚线框中，组成一套完整的探究干燥的氯气与氨气之间的反应的装置，用备选装置序号填空：B___、D__、E__。

（2）装置A中的烧瓶内固体宜选用__（选填以下选项的字母）。

A 烧碱　　　　　　　　　　 B 生石灰

C 二氧化硅 D 五氧化二磷

（3）实验时先打开a、c活塞，关闭b活塞，向烧瓶中先通入氨气，然后关闭c活塞，打开b活塞，再向烧瓶中通入氯气，实验中装置C的烧瓶内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，试推测发生反应的化学方程式为8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2。实验完毕后观察到C烧瓶内还有黄绿色气体，简述如何处理才能不污染环境____________________。

Ⅱ.探究干燥的氯气和SO2的反应：SO2（g）＋Cl2（g）SO2Cl2（l）　ΔH＝－97.3 kJ·mol－1。硫酰氯（SO2Cl2）通常条件下为无色液体，熔点为－54.1 ℃，沸点为69.1 ℃，在潮湿空气中“发烟”，100 ℃以上开始分解，生成二氧化硫和氯气，长期放置也会发生分解。该小组同学用A装置制取SO2，分液漏斗中加入浓硫酸，圆底烧瓶中加入Na2SO3固体，B选择备选装置Ⅱ，将C装置用如图所示的装置甲替换，其余的装置不变来完成探究实验。