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降冰片烯(结构见 F)的衍生物在橡胶工业有重要用途。一种利用脱羰偶联反应合成其衍...

降冰片烯(结构见 F)的衍生物在橡胶工业有重要用途。一种利用脱羰偶联反应合成其衍生物的路线如下:

回答下列问题

(1)A→B 所需的试剂为_______________

(2)B→C 第一步反应的化学方程式为_____

(3)D 的结构简式为_____C→D 的反应类型为_______

(4)E 中的官能团名称为_____

(5)芳香化合物X E 的同分异构体,X 能与热的NaOH 溶液反应生成稳定化合物, 0.1mol X 消耗 NaOH 0.2mol,化合物 X 共有_____(不考虑立体异构)。其中核磁共振氢谱显示有 5 种不同化学环境的氢,峰面积比为 22211 的结构简式为_____

(6)参照上述路线,设计由苯甲醛、甲醇和制备成路线_____(无机试剂任选)

 

Fe或FeCl3 +2NaOH+NaCl+H2O 取代反应 醛基、醚键 10 或 【解析】 由C的结构简式可知A到B为苯环上对位的H原子被氯原子取代,条件为:Fe或FeCl3,B到C氯原子发生取代反应得到C,D再V2O5氧化成E,由E的结构简式可知D为,E和F发生加成反应得到G,以此分析。 由C的结构简式可知A到B为苯环上对位的H原子被氯原子取代,条件为:Fe或FeCl3,B到C氯原子发生取代反应得到C,D再V2O5氧化成E,由E的结构简式可知D为,E和F发生加成反应得到G。 (1)由上述分析可知,A→B 所需的试剂为Fe或FeCl3,故答案为:Fe或FeCl3; (2)B到C氯原子再氢氧化钠水溶液中发生取代反应得到C化学方程式为+2NaOH+NaCl+H2O; (3)D 的结构简式为,C→D 酚羟基中H原子被甲基取代,为取代反应,故答案为:;取代反应; (4)由E的结构简式可知官能团名称为醛基、醚键,故答案为:醛基、醚键; (5)芳香化合物X 是E 的同分异构体,X 能与热的NaOH 溶液反应生成稳定化合物, 0.1mol X 消耗 NaOH 0.2mol,当苯环上有一个取代基时,取代基为-OOCCH3;当苯环上有两个取代基时,取代基为-OOCH和-CH3,有邻间对三种排列方式;当苯环上有取代基为3种时,取代基为-OH、-OH、-CH=CH2,有6种结构。综上所述,共有同分异构体为10种,其中核磁共振氢谱显示有 5 种不同化学环境的氢,峰面积比为 2∶2∶2∶1∶1 的结构简式为,故答案为:10;; (6)由E到F可知,苯甲醛可以与发生加成反应生成,再经过氧化得到,与甲醇反应得到所需产物。或者先发生氧化和酯化反应,再发生加成反应,流程为:或。
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钛金属重量轻、强度高、有良好的抗腐蚀能力,其单质及其化合物在航空航天、武器装备、能源、化工、冶金、建筑和交通等领域应用前景广阔。回答下列问题:

(1)三氟化钛可用于制取钛氟玻璃,基态 F 原子核外有_____个未成对电子,Ti 原子形成Ti3+时价层电子层排布式为_____

(2)TiO2 的熔点为 1800℃,TiCl4 的熔点为-25℃,则 TiO2 的晶体类型为_____TiCl4 熔点低的原因为_____

(3)钛某配合物可用于催化环烯烃聚合,其结如图所示:

①钛的配位数为_____,该化合物中电负性最大元素是_____(填元素符号)

②该配合物中不含有的化学键有_____(填字母标号)

a.离子键    b.σ    c.金属键    d.π

(4)已知 TiO2 与浓硫酸反应生成硫酸氧钛,硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子,结构如图所示,该阳离子化学式为_____,阳离子中 O 的杂化方式为_____,阴离子的空间构型为_____

(5)氮化钛可以用于制作电池的材料,其晶胞如图,该晶胞的密度为ρ g·cm-3,与氮原子最近的且距离相等的钛原子有_____个,氮原子与钛原子最近的距离为_____cm

 

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烷烃脱氢制烯烃是化工领域研究的热点过程。在 Pt-Sn/Zn/Al2O3 催化作用下丙烷脱氢过程主要反应有:

反应 iC3H8 (g)C3H6 (g) + H2 (g)    H1= +125 kJ·mol -1

反应 iiC3H8 (g)+ H2 (g)C2H6(g) + CH4 (g)    H2= -56 kJ·mol -1

......

回答下列问题:

(1)丙烷脱氢过程中,生成的气体产物除 C3H6C2H6CH4H2 外,还可能有_____

(2)丙烷脱氢反应 iii 的选择性和温度的关系如图所示。1000 K 时丙烷更容易断裂的化学键为_____

(3) 883 K102 kPa 条件下发生反应 i,其反应速率v=k •P(C3H8)  v=k •P2(C3H6),该温度下速率常数 k k数值分别为 6.0 min-11.3×10-3kPa-1·min-1,计算平衡常数 Kp =_____(保留 1 位小数)。当丙烷与丙烯的物质的量分数相等时,V=_____kPa·min-1,此时反应向_____(向正反应进行向逆反应进行达到平衡状态”)

(4)为研究丙烷脱氢转化率的影响因素,科学家在不同反应器中分别通入一定量的 CO2 或水蒸气进行试验:

①恒容条件下,通入 CO2 增加了反应 CO2 (g)+ H2 (g)CO(g) + H2O(g)    H30。通入CO2 能提高丙烷脱氢转化率的原因是_____

②恒压条件下,按不同水烃比 M=n(H2O)/n(C3H8)进行实验,丙烷的平衡转化率和温度、水烃比的关系如图所示。则 M1M2M3 由大到小的顺序为_____

 

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(Co)是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料,其金属性弱于 Fe 强于 Cu。某低位硫钴铜矿的成分为:CoSCuFeS2CaSSiO2 一种利用生物浸出并回收其中钴和铜的工艺流程如图:

回答下列问题:

(1)Cu2+的生物浸出原理如下:

温度超过 50℃浸出率急剧下降,其原因是_____;其他金属离子的浸出原理与上图类似, 写出由 CoS 浸出 Co2+的离子方程式_____

(2)浸出渣的主要成分为_____

(3)萃取分离铜的原理如下:Cu2++2(HR)org(CuR2)org+2H+。根据流程,反萃取加入的试剂应该为_____(写化学式)

(4)除铁步骤中加入 H2O2,调节溶液的 pH 4,将 Fe2+转化为 FeOOH 过滤除去,写出该转化的离子方程式为_____。检验 Fe2+是否完全被转化的试剂为_____

(5)通过电解法制得的粗钴含有少量铜和铁,需要电解精炼,进行精炼时,精钴应处于_____(”),阳极泥的主要成分为_____

 

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二甲基砜是合成人体胶原蛋白的必要物质。实验室用二甲基硫醚为原料合成二甲基砜的新方法为:

反应 i(CH3)2S+H2O2→(CH3)2SO+H2O   

反应 ii    

 

二甲基硫醚(CH3)2S

二甲基亚枫(CH3)2SO

二甲基砜(CH3)2SO2

密度

0.85 g·cm-3

1.10 g·cm-3

——

熔点/沸点

-83.2/37.5

18.4/189

111/238

溶解性

不溶于水

易溶于水、乙醇

易溶于水、乙醇

 

具体流程如下:

回答下列问题:

(1)反应装置如图所示,仪器 B 的名称是_____,其作用是_____

(2)第①步反应温度不高于 40 ℃的原因是_____;该步骤反应完全的现象是_____

(3)第②步先将 A 中滴加剩余的 H2O2 全部加入三颈烧瓶中,然后加热发生反应 ii。该反应的化学方程式为_____

(4)第③步的实验操作为_____、过滤、低温干燥,得到二甲基砜产品。

(5)二甲基砜传统的生产工艺是由 HNO3 氧化(CH3)2S 生成(CH3)2SO,然后用 NaOH 中和、精馏,制得精品(CH3)2SO,最后再经氧化制得(CH3)2SO2。该新方法与传统硝酸氧化法比的优点有_____(至少回答 2 )

(6)该实验中制得二甲基砜 19.176g。二甲基砜的产率为_____

 

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某些难溶性铅盐可用作涂料,如秦俑彩绘中使用的铅白(PbCO3)和黄金雨中黄色的PbI2。室温下,PbCO3 PbI2 在不同的溶液中分别达到溶解平衡时-lgc(Pb2+)-lgc(CO32-)-lgc(I-)的关系如图所示。下列说法错误的是

A.Ksp(PbCO3)的数量级为 10-14

B.相同条件下,水的电离程度 p 点大于 q

C.L1 对应的是-lgc(Pb2+)-lgc(I-)的关系变化

D.p 点溶液中加入 Na2CO3 浓溶液可得白色沉淀

 

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