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近期科研人员发现磷酸氯喹等药物对新型冠状病毒肺炎患者疗效显著。磷酸氯喹中间体合成...

近期科研人员发现磷酸氯喹等药物对新型冠状病毒肺炎患者疗效显著。磷酸氯喹中间体合成路线如下:

已知:Ⅰ.卤原子为苯环的邻对位定位基,它会使第二个取代基主要进入它的邻对位;硝基为苯环的间位定位基,它会使第二个取代基主要进入它的间位。

. E为汽车防冻液的主要成分。

. 2CH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH

请回答下列问题

(1)写出B的名称__________C→D的反应类型为_____________

(2)写出E生成F的化学方程式___________________________

写出H生成I的化学方程式__________________

(3)1 mol J在氢氧化钠溶液中水解最多消耗________mol NaOH

(4)H有多种同分异构体,其满足下列条件的有_________(不考虑手性异构),其中核磁共振氢谱峰面积比为1126的结构简式为___________

①只有两种含氧官能团

②能发生银镜反应

1 mol 该物质与足量的Na反应生成0.5 mol H2

(5)以硝基苯和2-丁烯为原料可制备化合物,合成路线如图:

写出PQ结构简式:P_______Q________

 

硝基苯 还原反应 HOCH2-CH2OH+O2OHC—CHO+2H2O +CH3COOC2H5C2H5OOCCOCH2COOC2H5+C2H5OH 4 12 、 【解析】 A分子式是C6H6,结合化合物C的结构可知A是苯,结构简式为,A与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生硝基苯,结构简式为,B与液氯在Fe催化下发生取代反应产生C:,C与Fe、HCl发生还原反应产生D:;由于F与新制Cu(OH)2悬浊液混合加热,然后酸化得到分子式为C2H2O4的G,说明F中含有-CHO,G含有2个-COOH,则G是乙二酸:HOOC-COOH,逆推F是乙二醛:OHC-CHO,E为汽车防冻液的主要成分,则E是乙二醇,结构简式是:HOCH2-CH2OH,HOOC-COOH与2个分子的CH3CH2OH在浓硫酸作用下加热,发生酯化反应产生分子式是C6H10O4的H,H的结构简式是C2H5OOC-COOC2H5;H与CH3COOC2H5发生III条件的反应产生I:C2H5OOCCOCH2COOC2H5和C2H5OH,I与D反应产生J和H2O,J在一定条件下反应产生J,K发生酯的水解反应,然后酸化可得L,L发生脱羧反应产生M,M在一定条件下发生水解反应产生N,据此分析解答。 根据上述分析可知A是,B是,E是HOCH2-CH2OH,F是OHC—CHO,G是HOOC-COOH,H是C2H5OOC-COOC2H5,I是C2H5OOCCOCH2COOC2H5。 (1) B是,名称是硝基苯;C是,C与Fe、HCl发生还原反应产生D:,-NO2被还原为-NH2,反应类型为还原反应; (2) E是HOCH2-CH2OH,含有醇羟基,可以在Cu作催化剂条件下发生氧化反应产生乙二醛:OHC-CHO,所以E生成F的化学方程式是HOCH2-CH2OH+O2OHC-CHO+2H2O; H是C2H5OOC-COOC2H5,H与CH3COOC2H5发生III条件的反应产生I:C2H5OOCCOCH2COOC2H5和C2H5OH,反应方程式为:C2H5OOC-COOC2H5+ CH3COOC2H5C2H5OOCCOCH2COOC2H5+C2H5OH; (3)J结构简式是,在J中含有1个Cl原子连接在苯环上,水解产生HCl和酚羟基;含有2个酯基,酯基水解产生2个分子的C2H5OH和2个-COOH,HCl、酚羟基、-COOH都可以与NaOH发生反应,所以1 mol J在氢氧化钠溶液中水解最多消耗4 molNaOH; (4)H结构简式是:C2H5OOC-COOC2H5,分子式是C6H10O4,其同分异构体满足下列条件①只有两种含氧官能团;②能发生银镜反应说明含有醛基;③1 mol该物质与足量的Na反应生成0.5 mol H2,结合分子中含有的O原子数目说明只含有1个-COOH,另一种为甲酸形成的酯基HCOO-,则可能结构采用定一移二法,固定酯基HCOO-,移动-COOH的位置,碳链结构的羧基可能有 共4种结构;碳链结构的羧基可能有4种结构;碳链结构的羧基可能有3种结构;碳链结构为的羧基可能位置只有1种结构,因此符合要求的同分异构体的种类数目为4+4+3+1=12种;其中核磁共振氢谱峰面积比为1:1:2:6的结构简式为、; (5)CH3-CH=CH-CH3与溴水发生加成反应产生CH3CHBr-CHBrCH3,然后与NaOH水溶液共热发生取代反应产生,发生催化氧化产生Q是;与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生硝化反应产生P是,P与Fe、HCl发生还原反应产生,与在HAc存在条件下,加热40—50℃反应产生和H2O,故P是,Q是。
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氮化钛(Ti3N4)为金黄色晶体,由于具有令人满意的仿金效果,越来越多地成为黄金的代替品。以TiCl4为原料,经过一系列反应可以制得Ti3N4和纳米TiO2(如图1)

图中的M是短周期金属元素,M的部分电离能如表:

 

I1

I2

I3

I4

I5

电离能/(kJ/mol)

738

1451

7733

10540

13630

 

请回答下列问题:

(1)Ti的基态原子外围电子排布式为________________

(2)M________(填元素符号),该金属晶体的堆积模型为六方最密堆积,配位数为____

(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,纳米TiO2催化的一个实例如图2所示。化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子有________个,化合物乙中采取sp3方式杂化的原子3对应的元素的电负性由大到小的顺序为________________

(4)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似,如图3所示,该晶胞中NTi之间的最近距离为a pm,则该氮化钛的密度为________________g/cm3 (NA为阿伏加德罗常数的值,只列计算式)。该晶体中与氮原子距离相等且最近的氮原子有________个。

(5)科学家通过X-射线探明KClMgOCaOTiN的晶体与NaCl的晶体结构相似。且知三种离子晶体的晶格能数据:

离子晶体

NaCl

KCl

CaO

晶格能/(kJ/mol)

786

715

3401

 

 

 

KClCaOTiN三种离子晶体熔点由高到低的顺序为__________________

 

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碘化钠在医疗及食品方面有重要的作用。实验室用NaOH、单质碘和水合肼(N2H4·H2O)为原料制备碘化钠。已知:水合肼具有还原性。回答下列问题:

(1)水合肼的制备反应原理为:CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOH= N2H4·H2O +NaCl+Na2CO3

①制取次氯酸钠和氢氧化钠混合液的连接顺序为__________(按气流方向,用小写字母表示)。若该实验温度控制不当,反应后测得三颈瓶内ClO-ClO3-的物质的量之比为51,则氯气与氢氧化钠反应时,被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为____

②制备水合肼时,应将__________滴到__________中(填“NaClO溶液尿素溶液),且滴加速度不能过快。

③尿素的电子式为__________________

(2)碘化钠的制备:采用水合肼还原法制取碘化钠固体,其制备流程如图所示:

还原过程中,主要消耗反应过程中生成的副产物IO3-,该过程的离子方程式为 ___

(3)测定产品中NaI含量的实验步骤如下:

a.称取10.00 g样品并溶解,在500 mL容量瓶中定容;

b.量取25.00 mL待测液于锥形瓶中,然后加入足量的FeCl3溶液,充分反应后,再加入M溶液作指示剂:

c. 0.2000 mol·L−1 Na2S2O3 ( 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),重复实验多次,测得消耗标准溶液的体积为15.00 mL

M____________(写名称)

②该样品中NaI的质量分数为_______________

 

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实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeSSiO2)制备聚铁[Fe2(OH)n(SO4)30.5n] m和绿矾(FeSO4·7H2O),过程如下:

(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是________________

(2)实验室制备、收集干燥的SO2,所需仪器如下。装置A产生SO2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→______→_____→______→______→f_________装置A中发生反应的化学方程式为___________D装置的作用________

(3)制备绿矾时,向溶液X中加入过量_______,充分反应后,经过滤操作得到溶液Y,再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。过滤所需的玻璃仪器有______________

(4)欲测定溶液YFe2+的浓度,需要用容量瓶配制KMnO4标准溶液,用KMnO4标准溶液滴定时应选用________滴定管(酸式碱式”)

 

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I.据报道,我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰(甲烷的水合物)试采获得成功。甲烷是一种重要的化工原料。

(1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,除部分氧化外还有以下两种:

水蒸气重整:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H1=+205.9 kJ/mol

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  H2=-41.2 kJ/mol 

二氧化碳重整:CH4(g)+CO2(g)CO(g)+2H2(g) H3 

则反应①自发进行的条件是______________  ΔH3=________ kJ/mol

Ⅱ.氮的化合物以及氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨则是人工固氮比较成熟的技术,其原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

(2)在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始N2H2分别为0.1 mol0.3 mol时,平衡后混合物中氨的体积分数(φ)如图所示。

①其中,p1p2p3由大到小的顺序是____________,该反应ΔH_______0(“>”“<”“=”)

②若分别用 vA(N2) vB(N2)表示从反应开始至达平衡状态 AB 时的化学反应速率,则vA(N2)________vB(N2)(“>”“<”“=”)

③若在250℃、p110 5Pa条件下,反应达到平衡时容器的体积为1 L,则该条件下BN2的分压p(N2)_______Pa (分压=总压×物质的量分数,保留一位小数)

(3)NO2O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示,石墨Ⅱ的电极名称为 _______。在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y,石墨Ⅰ电极反应可表示为______________________

 

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已知:p[]=-lg[]。室温下,向0.10 mol/L HX溶液中滴加0.10 mol/LNaOH溶液,溶液pHp[]变化关系如图所示。下列说法正确的是

A.溶液中水的电离程度:a>b>c

B.c点溶液中:c(Na+)=10c(HX)

C.室温下NaX的水解平衡常数为10-4.75

D.图中b点坐标为(04.75)

 

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