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化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如图: 已知A分子中只含有一种官能团且能...

化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如图:

已知A分子中只含有一种官能团且能与反应生成。回答下列问题:

(1)A的化学名称是___________

(2)C中的官能团名称是___________

(3)D生成E的反应类型是___________

(4)F的结构简式是___________

(5)A与乙二醇在催化剂作用下反应生成可生物降解型聚酯PES,该反应的化学方程式为_________

(6)XG的同分异构体,满足下列条件的X共有___________(不考虑立体异构)

①含苯环且苯环上只有三个取代基;

②含醛基且与苯环直接相连;

③除苯环外不含其他环状结构。

若①改成含苯环且苯环上只有二个取代基,其他条件不变,其中核磁共振氢谱有5组峰,面积比为62211的是________(写结构简式)

(7)由苯和甲苯制备的合成路线如下:

填写:①______________________

 

丁二酸(或1,4-丁二酸) 羰基和羧基 取代反应 40 【解析】 根据题干信息A分子中只含有一种官能团且能与反应生成,说明A中含有羧基一种官能团,结合A的分子式和A到B的条件和B的结构简式可以推导出A的结构简式为HOOCCH2CH2COOH,结合E和G的结构简式可以推导出F的结构简式为,然后进行解答。 (1)根据分析可知, A的结构简式为HOOCCH2CH2COOH,故化学名称丁二酸或者1,4-丁二酸,故答案为:丁二酸(或者1,4-丁二酸); (2)C的结构简式为中,其含有的官能团有羧基和羰基,故答案为:羰基和羧基; (3)D生成E的过程是,可以看成D中羧基上的羟基被SOCl2中的Cl原子所代替,故反应类型属于取代反应,故答案为:取代反应; (4)根据分析中可知F的结构简式是,故答案为:; (5)丁二酸与乙二醇在催化剂作用发生缩聚反应生成可生物降解型聚酯PES,该反应的化学方程式为,故答案为:; (6)X是G的分子式为C11H12O,其满足①含苯环且苯环上只有三个取代基;②含醛基且与苯环直接相连;③除苯环外不含其他环状结构三个条件的同分异构体有:由分子式可知其不饱和度为6,除去苯环和醛基还有一个不饱和度,又不含其他环状,故一定有碳碳双键,故苯环上所连三个取代基的情况有如下(1)-CHO、–CH2CH3、–CH=CH2(2)-CHO、–CH=CHCH3、–CH3(3)-CHO、、-CH3(4)-CHO、-CH2CH=CH2、-CH3,我们进行归类处理,假设连在苯环上的三个不同基团分别为a、b、c,则如图(c有4种连法),(c有4种连法),(c有2种连法),故每一组都有10种不同的结构,故共有40种同分异构体,答案为:40; 若①改成含苯环且苯环上只有二个取代基,则取代基可能为:醛基和-CH=CHCH2CH3、CH2=CHCH2CH2-或者-CH2CH=CHCH3、 、 -CH=C(CH3)2、 ,其中核磁共振氢谱有5组峰说明分子高度对称结构,且峰积比为6∶2∶2∶1∶1的是 ,故答案为:; (7) 根据题干流程图D到E这步获得信息可知①是SOCl2,结合题干流程图信息E到F提供的信息可知②的结构简式为:,故答案为:SOCl2 。
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(5)已知化合物中各原子半径依次为:,晶胞的棱长为m,底边边长为n,该晶体的空间利用率的计算表达式为__________(用含有abcdemn的式子表示)

 

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2+NaOH→+    ∆H0

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利用呋喃甲酸制取的呋喃甲酸正丁酯是一种优良的有机溶剂。某化学兴趣小组在实验室用呋喃甲酸和正丁醇制备呋喃甲酸正丁酯,有关物质的相关数据及实验装置如图所示:

化合物

相对分子质量

密度()

沸点(℃)

溶解度(g/100g)

呋喃甲酸

112

1.322

230-232

4.33

正丁醇

74

0.81

117.3

9

呋喃甲酸正丁酯

168

1.053

136.1

0.7

 

 

   

分水器的操作方法:先将分水器装满水(水位与支管口相平),再打开活塞,准确放出一定体积的水。在制备过程中,随着加热回流,蒸发后冷凝下来的有机液体和水在分水器中滞留分层,水并到下层(反应前加入的)水中;有机层从上面溢出,流回反应容器。当水层增至支管口时,停止反应。

呋喃甲酸正丁酯合成和提纯步骤为:

第一步:取足量的正丁醇和呋喃甲酸混合加热发生酯化反应,反应装置如图a所示(加热仪器已省略)

第二步:依次用水、饱和溶液、水对烧瓶中的产品洗涤并干燥;

第三步:用装置b蒸馏提纯。

回答有关问题:

(4)装置A的名称_________

(5)实验中使用分水器的优点有________

(6)第二步用饱和溶液洗涤的目的是______

(7)若实验中得到呋喃甲酸正丁酯,则呋喃甲酸正丁酯的产率为________。实验中呋喃甲酸正丁酯的实际产率总是小于此计算值,不可能原因是_______(填字母代号)

A.分水器收集的水里含呋喃甲酸正丁酯

B.该实验条件下发生副反应

C.产品精制时收集部分低沸点物质

D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失

 

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甲醇耐高温、易存储热值高、节能环保,可做燃料,又是重要的化工原料。科学家用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与反应生成甲醇。已知:的燃烧热H分别为。请回答下列问题:

(1)用太阳能分解水消耗的能量是________

(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为________

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反应Ⅰ:

反应Ⅱ:

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①温度高于300℃,平衡转化率随温度升高而上升的原因是_________

220℃时,在催化剂作用下反应一段时间后,测得的选择性为48%(图中A)。不改变反应时间和温度,一定能提高选择性的措施有_________________(写出两点)

(4)在体积为的密闭容器中充入发生反应Ⅱ,到平衡时氢气的转化率为25%,求该反应的平衡常数K=________(结果保留二位有效数字)

(5)研究证实,也可在硫酸溶液中用惰性电极电解生成甲醇,生成甲醇的电极反应式为__________,另一极电解产物是________________

 

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二氧化铈()是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含)为原料制备的一种工艺流程如图:

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(4)“反萃取中,在稀硫酸和的作用下转化为在该反应中作用与下列反应中的作用相同的是________

A.处理含酸性重铬酸钾的废水    

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C.与氧化钙制过氧化钙    

D.在海带提碘实验中的作用

(5)“氧化步骤的化学方程式为:___________

(6)取上述流程中得到的产品,加硫酸溶解后,用溶液滴定至终点时(铈被还原为,其他杂质均不反应,为无色),用标准酸性溶液滴定过量的,消耗标准溶液。该产品中的质量分数为________

 

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室温下,用滴定管量取一定体积的浓氯水置于锥形瓶中,用溶液以恒定速度来滴定,根据测定结果绘制出等离子的物质的量浓度c与时间t的关系曲线如下。下列说法正确的是(    )

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C.b点溶液中各离子浓度:

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