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有机物M是有机合成的重要中间体,制备M的一种合成路线如下(部分反应条件和试剂略去...

有机物M是有机合成的重要中间体,制备M的一种合成路线如下(部分反应条件和试剂略去)

已知:①A的密度是相同条件下H2密度的38倍;其分子的核磁共振氢谱中有3组峰;

(-NH2容易被氧化)

R-CH2COOH

请回答下列问题:

(1)B的化学名称为______A中官能团的电子式为______

(2)CD的反应类型是______I的结构简式为______

(3)FG的化学方程式为______

(4)M不可能发生的反应为______(填选项字母)

a.加成反应    b.氧化反应    c.取代反应    d.消去反应

(5)请写出任意两种满足下列条件的E的同分异构体有______

①能与FeCl3溶液发生显色反应        ②能与NaHCO3反应        ③含有-NH2

(6)参照上述合成路线,以为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:______

 

丙二醛 取代反应 +(CH3CO)2O+CH3COOH d 、(符合要求均可) 【解析】 (1)~(5)A 的密度是相同条件下 H2密度的38倍,则A的相对分子质量为76,其分子的核磁共振氢谱中有3组峰,A能连续被氧化生成二元酸,则A为二元醇,A、B、C中碳原子个数相等,则A为HOCH2CH2CH2OH,B为OHCCH2CHO,C发生取代反应生成D;根据已知②知,E发生还原反应生成F为,F发生取代反应生成G,D与G发生取代反应生成H,H加热发生已知③的反应生成的I为,I发生取代反应生成M; (6)以为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线,可由对氨基苯甲酸发生缩聚反应得到,氨基可由硝基还原得到,羧基可由醛基氧化得到,醛基可由醇羟基氧化得到,醇羟基可由卤代烃发生水解反应得到。 (1)B为OHCCH2CHO,B的化学名称为丙二醛,A是HOCH2CH2CH2OH,A中官能团为羟基,A中官能团的电子式为; (2)C的结构简式为HOOC-CH2-COOH,D的结构简式为HOOCCHBrCOOH,C与Br2发生取代反应产生HOOC-CHBr-COOH和HBr;I的结构简式为; (3)F发生取代反应生成G,F→G 的化学方程式为+(CH3CO)2O+CH3COOH; (4)a.M中苯环能发生加成反应,a不符合题意; b.酚羟基能发生氧化反应,b不符合题意; c.羧基、酚羟基和肽键都能发生取代反应,c不符合题意; d.羧基、酚羟基和肽键都不能发生消去反应,d符合题意; 故合理选项是d; (5)E的同分异构体符合下列条件:①能与 FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②能与NaHCO3反应,说明含有羧基,③含有-NH2,如果-OH、-COOH相邻,有4种;如果-OH、-COOH相间,有4种;如果-OH、-COOH相对,有2种,所以符合条件的有10种,其中两种同分异构体的结构简式是:、; (6) 以为原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线,可由对氨基苯甲酸发生缩聚反应得到,氨基可由硝基还原得到,羧基可由醛基氧化得到,醛基可由醇羟基氧化得到,醇羟基可由卤代烃发生水解反应得到,其合成路线为。
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铁被誉为第一金属,铁及其化合物在生活中有广泛应用。回答下列问题:

(1)基态Fe3+的电子排布式为________

(2)实验室用KSCN溶液、苯酚()检验Fe3+NOS的第一电离能由大到小的顺序为_______(用元素符号表示),苯酚中碳原子的杂化轨道类型为______

(3)FeCl3的熔点为306℃,沸点为315 FeCl3的晶体类型是______FeSO4常作补铁剂,SO42-的立体构型是_______

(4)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等,1 mol Fe(CO)5分子中含σ键数目为_______,与CO互为等电子体的离子是__________(填化学式,写一种)

(5)氮化铁晶体的晶体结构示意图如图所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为______

(6)氧化亚铁晶体的晶胞如图所示。已知:氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm-1NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中,与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为_____Fe2+O2-的最短间距为_______ pm

 

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氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。

(1)NO在空气中存在如下反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H,上述反应分两步完成,其反应历程如下图所示:

回答下列问题:

①写出反应I的热化学方程式_________

②反应I和反应Ⅱ中,一个是快反应,会快速建立平衡状态,而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是_______(反应I”反应Ⅱ”);对该反应体系升高温度,发现总反应速率反而变慢,其原因可能是__________(反应未使用催化剂)

(2)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NOT℃时,各物质起始浓度及10min20min各物质平衡浓度如表所示:

T℃时,该反应的平衡常数为_____________________(保留两位有效数字)

②在10min时,若只改变某一条件使平衡发生移动,20min时重新达到平衡,则改变的条件是__________________________________

③在20min时,保持温度和容器体积不变再充入NON2,使二者的浓度均增加至原来的两倍,此时反应v_______v(“>”“<”“=”)

(3)NO2存在如下平衡:2NO2(g)N2O4(g)  H<0,在一定条件下NO2N2O4的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系:v(NO2)=k1·p2(NO2)v(N2O4)=k2·p(N2O4),相应的速率与其分压关系如图所示。

一定温度下,k1k2与平衡常数kp(压力平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是k1=____________;在上图标出点中,指出能表示反应达到平衡状态的点是___,理由是________

 

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亚硝酰氯(NOCl)是有机物合成中的重要试剂,为红褐色液体或黄色气体,具有刺鼻恶臭味,遇水反应生成一种氢化物和两种氧化物。某学习小组在实验用C12和NO制备NOCl并测定其纯度,相关实验(装置略去)如下。请回答:

(1)制备Cl2发生装置可______ (填大写字母),反应的离子方程式为_______

(2)欲收集一瓶干燥的氯气,选择装置,其连接顺序为:a→________(按气流方向,用小写字母表示),若用到F,其盛装药品为_________

(3)实验室可用下图装置制备亚硝酰氯(NOCl)

①实验室也可用B装置制备NO,上图X装置的优点为__________(至少写出两点)

②检验装置气密性并装入药品,打开k2,然后再打开____(填“k1”或“k3”),通入一段时间气体,其目的为________,然后进行其他操作,当Z有一定量液体生成时,停止实验。

③若无装肖Y,则Z中NOCl可能发生反应的化学方程式为_________

(4)取Z中所得液体mg溶于水,配制成250mL溶液,取出25.00mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用cmol/LAgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为22.50mL.已知:Ag2CrO4为砖红色固体;Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12,则亚硝酰氯(NOC1)的质量分数为____(用代数式表示,不必化简)。

 

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利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量的FeSO4H2SO4和少量的Fe2SO43TiOSO4]生产铁红和补血剂乳酸亚铁的工艺流程如图所示:

已知:TiOSO4可溶于水,在水中可以电离为TiO2+SO42-TiO2+水解成TiO2·xH2O沉淀为可逆反应;乳酸结构简式为CH3CHOHCOOH

回答下列问题:

1TiOSO4中钛元素的化合价是____________,步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是___________

2)滤渣的主要成分为TiO2·xH2O,结合离子方程式解释得到滤渣的原因:________

3)从硫酸亚铁溶液中得到硫酸亚铁晶体的操作方法是____________________;硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为______

4)步骤④中发生反应的离子方程式为______________________

5)步骤⑥必须控制一定的真空度,原因是有利于蒸发水以及____________________

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已知草酸为二元弱酸:H2C2O4HC2O4+ H+   Ka1   ; HC2O4C2O42+H+   Ka2,T℃常温下,向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定量浓度的KOH溶液,所得溶液中H2C2O4、HC2O4、C2O42三种,微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示,则下列说法中不正确的是

A. T℃时,lgKa2=-4.2

B. pH=1.2溶液中:c(K+)+c(H+)=c(OH)+c(H2C2O4)

C. pH=2.7溶液中:

D. pH=1.2的溶液中再加KOH溶液pH增大至4.2的过程中水的电离度一直增大

 

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