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甲苯是一种重要的化工原料,用甲苯可以合成多种化工产品,下图是用甲苯合成对甲基苯酚...

甲苯是一种重要的化工原料,用甲苯可以合成多种化工产品,下图是用甲苯合成对甲基苯酚苯甲醛树脂、食品防腐剂尼泊金酸乙酯的合成路线。

已知:①  ②

请回答下列问题:

(1)A的结构简式是_______

(2)反应①~⑥中属于取代反应的有______个。

(3)B分子中含有的官能团是____________,分子中不同化学环境的氢原子有_______种。

(4)写出上述合成路线中发生缩聚反应的化学方程式:_________

(5)下列有关E的说法正确的是_________(填字母代号)。

a.分子式为C7H5O2Br      b.在NaOH的醇溶液中可以发生消去反应

c.苯环上的一氯代物有两种    d.分子中所有原子可能在同一平面上

(6)尼泊金酸乙酯有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有__________种。

①遇FeCl3溶液呈紫色;②为苯的对位二元取代物;③不能发生银镜反应,能发生水解反应。

(7)以甲苯为起始原料,也可制得医用麻醉药苄佐卡因(),设计一种制取苄佐卡因的合成路线(其他反应物自选)__________

 

5 羟基 5 n+n acd 3 【解析】 根据流程图可知,甲苯在光照的条件下与氯气发生取代反应生成A,则A的结构简式为,A在加热条件下在氢氧化钠溶液中发生氯代烃的水解反应生成B,B在Cu作催化剂加热条件下与氧气发生氧化反应生成苯甲醛,则B为苯甲醇,结构简式为;甲苯在溴化铁作催化剂的条件下与Br2发生取代反应生成,被酸性高锰酸钾溶液氧化为E,E在碱性条件下氢氧化钠溶液中发生氯代烃的水解反应,再进行酸化生成,则E的结构简式为;在浓硫酸加热条件下与乙醇发生酯化反应生成尼泊金酸乙酯,在加热条件下在氢氧化钠溶液中发生氯代烃的水解反应生成,与发生缩聚反应生成甲基苯酚苯甲醛树脂,据此分析解答。 (1)根据分析,A的结构简式是; (2)根据流程图转化关系,反应①为甲苯在光照的条件下与氯气发生取代反应生成A;反应②为A在加热条件下在氢氧化钠溶液中发生氯代烃的水解反应生成B,卤代烃的水解反应属于取代反应类型;反应③为B在Cu作催化剂加热条件下与氧气发生氧化反应生成苯甲醛,反应④为甲苯在溴化铁作催化剂的条件下与Br2发生取代反应生成;反应⑤为在加热条件下在氢氧化钠溶液中发生氯代烃的水解反应,卤代烃的水解反应属于取代反应类型;反应⑥为在浓硫酸加热条件下与乙醇发生酯化反应生成尼泊金酸乙酯,酯化反应属于取代反应类型,则属于取代反应的有5个; (3)B为苯甲醇,结构简式为,分子中含有的官能团是羟基,分子中不同化学环境的氢原子有5种; (4)与发生缩聚反应生成甲基苯酚苯甲醛树脂,发生缩聚反应的化学方程式:n+n; (5)E的结构简式为; a.根据E的结构简式可知,分子式为C7H5O2Br,故a正确; b.消去反应发生后将会形成双键,根据E的结构简式,溴苯中溴原子在支链上,与溴原子直接相连的相邻的碳原子是苯环的一部分,不能再形成双键,故b错误; c.E的苯环上有两种不同环境的氢原子,则一氯代物有两种,故c正确; d.根据E的结构简式,苯环和C=O处于平面结构,与苯环直接相连的所有原子共面,与C=O双键直接相连的所有原子都处于同一平面,羧基上的O-H键旋转一定角度,可能与C=O双键共面,则分子中所有原子可能在同一平面上,故d正确; 答案选acd; (6)尼泊金酸乙酯的结构简式为,有多种同分异构体,其中遇FeCl3溶液呈紫色,说明该同分异构体具有苯酚的性质,分子结构中含有苯环和酚羟基;为苯的对位二元取代物,不能发生银镜反应,能发生水解反应,说明苯环上羟基的对位含有一个支链,该支链不含有醛基,但含有酯基,符合条件的结构简式分别为、、,共3种; (7)以甲苯为起始原料,也可制得医用麻醉药苄佐卡因(),首先在加热条件下与浓硝酸、浓硫酸发生硝化反应生成,再被KMnO4(H+)氧化为,在浓硫酸加热条件下与乙醇发生酯化反应生成,发生已知信息②的反应生成,合成路线为:。
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考点分析:
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(Pd)、锌及其化合物在合成酮类物质中有极其重要的作用,如图为合成的反应过程:

回答下列问题:

(1)I原子价电子排布式为___________,其能量最高的能层是___________(填能层符号)

(2)HCO三种元素的电负性由大到小的顺序为___________

(3) 中碳原子的杂化方式为___________

(4)ZnCl2溶液中加入足量氨水,发生的反应为ZnCl24NH3·H2O[Zn(NH3)4]Cl24H2O

①上述反应涉及的物质中,固态时属于分子晶体的是___________

NH3的空间构型为___________

1 mol [Zn(NH3)4]Cl2中含有___________mol σ键。

(5)ZnCu可形成金属互化物(ZnCu),该金属互化物中所有金属原子均按面心立方最密堆积,若所有Cu均位于晶胞的面心,则Zn位于晶胞的___________

(6)金属钯的堆积方式如图所示:

①该晶胞中原子的空间利用率为___________(用含π的式子表示)

②若该晶胞参数a658 pm,则该晶胞密度为___________(列出计算表达式)g·cm3

 

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新技术的开发应用,不仅有利于改善环境质量,而且能充分开发废物的潜在价值。回答下列问题:

(1)用烟道气与氢气来合成甲醇涉及到如下几个反应:

CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-91kJ·mol-1

2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH+566kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1

CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH___________kJ·mol-1

(2)在容积均为2L的两个恒容密闭容器中发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),有关数据如下:

容器

温度/

起始量

达到平衡

CO/mol

H2O/mol

H2/mol

CO转化率

所需时间/min

1

800

2

1

 

3

2

800

1

2

n

x

 

 

800°C时该反应的平衡常数K=____________

②容器2x=_______n=_______

(3)反应(NH4)2CO3+H2O+CO22NH4HCO3可用于捕捉空气中的CO2,为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体,在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2T3T4T5下,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测定CO2气体的浓度,得到的曲线图如图:

ΔH______0(填“>”“<”“=”)。T1T2区间,c(CO2)变化的原因是______

②已知常温下NH3·H2O的电离常数K=1.8×10-5,碳酸的电离常数K1=4.4×10-7K2=4.7×10-11,则恰好完全反应时所得的NH4HCO3溶液中c(H+)______c(OH-)(填“>”“<”“=”)。

③在图中所示五种温度下,该反应的平衡常数最大的温度是______

 

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利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(III)的处理工艺流程如下:

已知:①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+Al3+Ca2+Mg2+

Cr2O+H2O2CrO+2H+

③常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:

阳离子

Fe3+

Mg2+

Al3+

Cr3+

沉淀完全时的pH

3.7

11.1

5.4(>8溶解)

9(>9)溶解

 

 

(1)实验室用18.4mol·L-1的浓硫酸配制480mL2mol·L-1的硫酸,配制时所用玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和胶头滴管外,还需________

(2)加入NaOH溶液使溶液呈碱性,既可以除去某些杂质离子,同时又可以将Cr2O转化为__________(填微粒的化学式)。

(3)钠离子交换树脂的反应原理为Mn++nNaR=MRn+nNa+,则利用钠离子交换树脂可除去滤液II中的金属阳离子有_______

(4)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式:____________

(5)沉淀滴定法是测定粒子浓度的方法之一,为了测定某废水中SCN-的浓度,可用0.1000mol·L-1 AgNO3标准溶液滴定待测液,已知:

银盐性质

AgCl

AgI

AgCN

Ag2CrO4

AgSCN

颜色

白色

黄色

白色

砖红色

白色

Ksp

1.8×10-10

8.3×10-17

1.2×10-16

3.5×10-11

1.0×10-12

 

 

①滴定时可选为滴定指示剂的是_______(填编号),滴定终点的现象是_________

ANaCl    BK2CrO4 CKI    DNaCN

②取某废水25.00mL,滴定终点时消耗AgNO3标准溶液10.00mL,则废水中SCN-的物质的量浓度为______________

 

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氮化锂(Li3N)是有机合成的催化剂,Li3N遇水剧烈反应。某小组设计实验制备氮化锂并测定其纯度,装置如图所示:

实验室用NH4Cl溶液和NaNO2溶液共热制备N2

1)盛装NH4Cl溶液的仪器名称是___________

2)安全漏斗中“安全”含义是__________。实验室将锂保存在_____(填“煤油”“石蜡油”或“水”)中。

3)写出制备N2的化学方程式__________

4D装置的作用是____________

5)测定Li3N产品纯度:取mg Li3N产品按如图所示装置实验。

打开止水夹,向安全漏斗中加入足量水,当Li3N完全反应后,调平FG中液面,测得NH3体积为VL(已折合成标准状况)。

①读数前调平FG中液面的目的是使收集NH3的大气压________(填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压。

②该Li3N产品的纯度为________%(只列出含mV的计算式,不必计算化简)。若 Li3N产品混有Li,则测得纯度_____________(选填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

 

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室温下,向100mL饱和的H2S溶液中通入SO2气体(气体体积换算成标准状况),发生反应:2H2S+SO2=3S↓+2H2O,测得溶液pH与通入SO2的关系如图所示。下列有关说法错误的是(   

A.a点水的电离程度最大

B.该温度下H2SKa1≈10-7.2

C.曲线y代表继续通入SO2气体后溶液pH的变化

D.a点之后,随SO2气体的通入,的值始终减小

 

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