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呋喃(C4H4O)是生产抗流感药物磷酸奥司他韦(又名达菲)的原料之一,以玉米芯为...

呋喃(C4H4O)是生产抗流感药物磷酸奥司他韦(又名达菲)的原料之一,以玉米芯为原料制备呋喃及相关衍生物的一种工艺流程如下:

已知:①A可以发生银镜反应;②+‖

试回答下列问题:

(1)D的分子式为____ 

(2)呋喃的结构简式为____;②的反应类型为______ 

(3)A发生银镜反应的化学方程式为_____________ 

(4)反应①在有机合成中具有重要意义,则B的结构简式为________ 

(5)C的同分异构体中,含有“”结构的共有____种(不含立体异构),其中能发生银镜反应,且核磁共振氢谱中有2组吸收峰的有机物的结构简式为______ 

(6)参照上述合成路线,设计以环己烯和丙烯为原料制备的合成路线(无机试剂任选)。_____________________________________________________________

 

C7H12O3 取代反应 +2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O 13 【解析】 根据逆向合成法的运用,由D的结构简式和C→D的转化关系,可得C的结构简式为,由C的结构简式、A的分子式以及已知信息①、A→C的转化关系可得,A的结构简式为,可得呋喃的结构简式为,再根据已知信息②,呋喃与发生信息②的反应,可推知B的结构简式为,据此分析解答。 (1)根据D的结构简式,节点为碳原子,每个碳原子形成4个共价键,不足键由氢原子补齐,分子式为C7H12O3; (2)根据分析,呋喃的结构简式为;呋喃在一定条件下与溴单质发生取代反应生成,则②的反应类型为取代反应; (3) A的结构简式为,发生银镜反应的化学方程式为+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O; (4)根据分析,B的结构简式为;  (5)分子式符合C5H10O2且分子含有“”结构的有机化合物可能是羧酸,也可能是酯类物质,因-C4H9有4种结构,则C4H9-COOH有四种结构,C4H9-OOCH也有四种结构;C3H7-有两种结构,则CH3COO-C3H7与CH3OOC-C3H7分别有两种结构,CH3CH2OOC-CH2CH3只有一种结构,故C的同分异构体中,含有“”结构的共有13种结构;其中能发生银镜反应,说明属于甲酸酯,且核磁共振氢谱中有2组吸收峰说明分子中只有2种不同环境的氢原子,则该有机物的结构简式为; (6)由环己烯和丙烯为原料制备,可由与Br2发生加成反应生成,在氢氧化钠醇溶液加热条件下发生消去生成,与丙烯(CH2=CHCH3)发生信息②的反应生成目标产物,则合成路线为:。  
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YZWRM五种元素,位于元素周期表的前四周期,它们的核电荷数依次增大,有如下信息:

元素

相关信息

Y

原子核外有6个不同运动状态的电子

Z

非金属元素,基态原子的s轨道的电子总数与p轨道的电子总数相同

W

主族元素,与Z原子的价电子数相同

R

价层电子排布式为3d64s2

M

位于第ⅠB族,其被称作“电器工业的主角”

 

请回答下列问题(YZWRM用所对应的元素符号表示):

(1)ZW元素相比,第一电离能较大的是____M2+的核外电子排布式为_______ 

(2)M2Z的熔点比M2W______(填“高”或“低”),请解释原因:_____________ 

(3)WZ2VSEPR模型名称为______WZ3气态为单分子,该分子中W原子的杂化轨道类型为____WZ3的三聚体环状结构如图(a)所示,该结构的分子中含有____σ键;写出一种与WZ3互为等电子体的分子的化学式_____

        

(4)MRW2的晶胞如图(b)所示,晶胞参数a=0.524 nmc=1.032 nmMRW2的晶胞中,晶体密度ρ=____g/cm3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数为NA=6.02×1023 mol-1)。

 

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氮的化合物在生产生活中广泛存在。

(1)①氯胺(NH2Cl)的电子式为________。可通过反应NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g)制备氯胺,已知部分化学键的键能如右表所示(假定不同物质中同种化学键的键能一样),则上述反应的ΔH=_________

化学键

键能/(kJ·mol-1)

N-H

391.3

Cl-Cl

243.0

N-Cl

191.2

H-Cl

431.8

 

②NH2Cl与水反应生成强氧化性的物质,可作长效缓释消毒剂,该反应的化学方程式为________

(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400℃、400℃、T℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:

t/min

0

40

80

120

160

n(NO)(甲容器)/mol

2.00

1.50

1.10

0.80

0.80

n(NO)(乙容器)/mol

1.00

0.80

0.65

0.53

0.45

n(NO)(丙容器)/mol

2.00

1.45

1.00

1.00

1.00

 

①该反应为____________(填“放热”或“吸热”)反应。

②乙容器在200min达到平衡状态,则0~200min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=_________

(3)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s) N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:

①A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)_____Kc(B)(填“<”或“>”或“=”)。

②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是______(填“A”或“B”或“C”)点。

③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=______(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

 

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三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O,相对分子质量为990)简称“三盐”,白色或微黄色粉末,热稳定性能优良,主要用作聚氯乙烯的热稳定剂。“三盐”是由可溶性铅盐中加入硫酸生成硫酸铅,再加氢氧化钠而制得。以100.0 t铅泥(主要成分为PbOPbPbSO4等)为原料制备“三盐”的工艺流程如图所示。

已知:①Ksp(PbSO4)=1.82×10-8Ksp(PbCO3)=1.46×10-13;②铅与冷盐酸、冷硫酸几乎不起作用。

请回答下列问题:

(1)写出步骤①“转化”的化学方程式:_____,该反应能发生的原因是________ 

(2)步骤②“过滤1”后所得滤渣的主要成分为__________ 

(3)步骤③“酸溶”,最适合选用的酸为__,为提高酸溶速率,可采取的措施是___________(任意写出一条)。 

(4)从原子利用率的角度分析该流程的优点为__________ 

(5)步骤⑥“合成”的化学方程式为___________________。若得到纯净干燥的“三盐”49.5 t,假设铅泥中的铅元素有80%转化为“三盐”,则铅泥中铅元素的质量分数为____%(结果保留一位小数)。

 

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氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,某研究小组以氢氧化钠固体、浓氨水、干冰等为原料制备氨基甲酸铵的实验装置如图所示,其主要反应的原理为2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s) ΔH0

(1)仪器3中盛装的固体是____,其作用是________________

(2)仪器6的一个作用是控制原料气按化学计量数充分反应,若反应初期观察到装置内浓硫酸中产生气泡,则应该___(填“加快”“减慢”或“不改变” )产生氨的速率。

(3)另一种制备氨基甲酸铵的反应装置(液态石蜡和CCl4均充当惰性介质)如图所示。

①液态石蜡鼓泡瓶的作用是________________________ 

②当CCl4液体中产生较多晶体悬浮物时,立即停止反应,过滤分离得到粗产品,为了将所得粗产品干燥,可采取的方法是___(填字母)。 

A.蒸馏       B.真空微热烘干         C.高压加热烘干

(4)制得的氨基甲酸铵中可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种杂质(不考虑氨基甲酸铵与水的反应)。

①设计方案进行成分探究,请填写表中空格。

限选试剂:蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀盐酸。

实验步骤

预期现象和结论

步骤1:取少量固体样品于试管中,加入蒸馏水至固体溶解

得到无色溶液

步骤2:向试管中加入过量的BaCl2溶液,静置

若溶液不变浑浊,则证明固体中不含碳酸铵

步骤3:向试管中继续加入____________

_____________,则证明固体中含有碳酸氢铵

 

②根据①的结论,取15.8 g氨基甲酸铵样品,用足量氢氧化钡溶液充分处理后,过滤洗涤、干燥,测得沉淀的质量为1.97 g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为____

 

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常温下,在10mL0.1mol/LNa2CO3溶液中逐滴加入0..1mol/LHCl溶液,溶液的pH逐渐降低,此时溶液中含碳微粒的物质的量分数变化如图所示(CO2因逸出未画出,忽略因气体逸出引起的溶液体积变化),下列说法不正确的是

A.常温下,水解常数Kh(CO32-)的数量级为10-4

B.当溶液是中性时,溶液的总体积大于20mL

C.0.1mol/LNa2CO3溶液中:c(OH-)>c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(H+)

D.B点所示的溶液中离子浓度最大的是HCO3-

 

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