(15分)化合物C是一种合成药品的中间体,其合成路线为:
已知:
(1)写出中官能团的名称 。
(2)写出反应①的化学方程式 。
(3)写出含苯环的同分异构体的结构简式 。
(4)以下是由A经过四步反应合成B的路线:
请写出中间产物的结构简式: 。
(5)请设计一个实验,证明分子中含有氯原子,按实验操作顺序,依次需要加入的试剂是_______________、_______________、________________。
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煤气化和液化是现代能源工业中重点考虑的能量综合利用方案。最常见的气化方法为用煤生成水煤气,而当前比较流行的液化方法用煤生成CH3OH。
(1)已知:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3
则反应CO(g) +2H2(g)=CH3OH(g) 的△H=_______。
(2)如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①T1和T2温度下平衡常数大小关系是K1____K2(填“>”“<”或“=”)。
②由CO合成甲醇时,CO在250℃、300℃、350℃下达到平衡时转化率与压强的关系曲线如下图所示,则曲线c所表示的温度为______℃,实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是______。
③以下有关该反应的说法正确的是_________(填序号)。
A.恒温、恒容条件下同,若容器内的压强不发生变化,则可逆反应达到平衡
B.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时,可逆反应达到平衡
C.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
D.某温度下,将2molCO和6molH2充入2L密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为80%
(3)一定温度下,向2L固定体积的密闭容器中加入1molCH3OH,发生反应:CH3OH(g) CO(g) +2H2(g),H2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
0~2min内的平均反应速率v(CH3OH)= ____________;该温度下,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K=____________;相同温度下,若开始加入CH3OH(g)的物质的量是原来的2倍,则_____ 是原来的2倍.
A.平衡常数 B.CH3OH的平衡浓度 C.达到平衡的时间 D.平衡时气体的密度
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高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性,可作为水处理剂和高容量电池材料。
(1)FeO42-与水反应的方程式为4FeO42-+10H2O⇌4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑,K2FeO4在处理水的过程中所起的作用有_______________________________;
(2)与MnO2—Zn电池类似,K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为__________________________;
(3)将适量K2FeO4配制成c(FeO42-)=1.0×10-3mol•L-1(1.0mmol•L-1)的试样,FeO42-在水溶液中的存在形态如图所示。下列说法正确的是____________(填字母)
A.不论溶液酸碱性如何变化,铁元素都有4种存在形态
B.改变溶液的pH,当溶液由pH=10降至pH=4的过程中,HFeO4-的分布分数先增大后减小
C.向pH=8的这种溶液中加KOH溶液,发生反应的离子方程式为:H2FeO4+OH-=HFeO4-+H2O
D.pH约为2.5 时,溶液中H3FeO4+和HFeO4-比例相当
(4)HFeO4-H++FeO42-的电离平衡常数表达式为K,其数值接近______(填字母).
A.10-2.5 B.10-6 C.10-7 D.10-10
(5)25℃时,CaFeO4的Ksp=4.536×10-9,若要使100mL,1.0×10-3mol•L-1的K2FeO4溶液中的c(FeO42- )完全沉淀(一般认为离子浓度小于1×10-5mol•L-1时上为完全沉淀),则理论需控制溶液中Ca2+浓度至少为_________。
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化学反应原理在生产和科研中有重要的应用,请利用相关知识回答下列问题。
I.常温下I2O5(s)可用于检测CO,反应原理为:5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s) △H<0.一定温度下,向2L恒容密闭容器中加入足量I2O5(s),并通入1molCO。反应中CO2的体积分数φ(CO2)随时间的变化如图所示:
(1)该反应的平衡常数表达式K=__________;
(2)0~0.5min内的平均反应速率v(CO)=_________;
(3)下列叙述能说明反应达到平衡的是( )
A.容器内压强不再变化
B.CO的质量不再变化,CO2的转化率不再增大
C.CO2的生成速率等于CO的消耗速率,反应物不再转化为生成物
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(4)保持温度和体积不变,若开始加入CO(g)的物质的量是原来的2倍,则下列说法正确的是( )
A.平衡时生成I2的质量为原来的2倍
B.达到平衡的时间为原来的2倍
C.平衡时混合气体的物质的量为原来的2 倍
D.平衡时混合气体的密度不变
II.一定条件下在密闭容器中加入NH4I发生反应:A.NH4I(s)NH3(g)+HI(g),
B.2HI(g) H2(g)+I2(g)。达到平衡后,扩大容器体积,反应b 的移动方向___________(填正向、逆向或不移动);
III.己知:2NO2N2O4 △H<0,将一定量的NO2充入注射器中后封口,下图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是( )
A.b点的操作是压缩注射器
B.c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小
C.若反应在一绝热容器中进行,则b、c两点的平衡常数Kb>Kc
D.d点:v(正)>v(逆)
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①~⑨是几种有机物的名称、分子式或结构简式:
①C2H2 ② 新戊烷 ③苯 ④ ⑤
⑥CH3CH(C2H5)CH2CH(C2H5)CH3 ⑦C5H10 ⑧ClCH=CHCl ⑨C5H4
据此回答下列问题:
(1)上述有机物中,互为同系物的是___________(填序号),存在顺反异构的是___________(填序号)。
(2)④与等物质的量的H2发生l,4 加成,写出所得产物的名称:_____________。
(3)请写出下列相关化学反应方程式
实验室制①:__________________。
氯气与③用氯化铁作催化剂的反应:___________________。
(4)③的同系物A,分子中共含66个电子,A苯环上一溴代物只有一种,请写出A 的结构简式____________。
(5)某烃B含氢14.3%,且分子中所有氢完全等效,向80g含Br25%的溴水中加入该有机物,溴水刚好完全褪色,此时液体总质量82.1g。则B的结构简式为:___________。
(6)⑨理论上同分异构体的数目可能有30多种。如:
A.CH2=C=C=C=CH2 B.CH≡C-CH=C=CH2
C. D. e.
请不要顾忌这些结构能否稳定存在,其中a、b是链状分子,写出所有碳原子均共线的链状分子的结构简式:________________。若该烃的等效氢只有一种,则满足条件的异构体除a、c外还有________(只需答出一例的结构简式)。
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某“化学鸡尾酒”通过模拟臭虫散发的聚集信息素可高效诱捕臭虫,其中一种组分T可通过下列反应路线合成(部分反应条件略)。
(1)A的化学名称是 ,A→B新生成的官能团的名称是 ;
(2)D的核磁共振氢谱显示峰的组数为 。
(3)D→E的化学方程式为 。
(4)G与新制的Cu(OH)2发生反应,所得有机物的结构简式为 。
(5)L可由B与H2发生加成反应而得,已知R1CH2Br+NaC≡CR2→R1CH2C≡CR2+NaBr,则M的结构简式为 。
(6)已知R3C≡CR4,则T的结构简式为 。
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桂醛在食品、医药、化工等方面都有应用。肉桂酸甲酯是常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精.
(1)肉桂醛由C、H、O三种元素组成,质谱分析肉桂醛分子的相对分子质量为132,其分子中碳元素的质量分数为81.8%,肉桂醛的分子式是 。
肉桂醛是苯的一取代物,核磁共振氢谱显示,苯环侧链上有三种不同化学环境的氢原子,其结构简式是 。(不考虑顺反异构与对映异构)
(2)已知:
I.醛与醛能发生反应,原理如下:
II.合成肉桂醛的工业流程如下图所示,其中甲为某种烃。
①甲的结构简式是 。
②丙和丁生成肉桂的化学方程式是 。
(3)肉桂醛能被银氨溶液氧化,再经酸化得到肉桂酸,写出肉桂酸甲酯的结构简式 。
(4)现用芳香烃A为原料合成肉桂酸甲酯H的路线如下,测出A的核磁共振氢谱谱图有6个峰,其面积之比为1︰2︰2︰2︰1︰2。:
①化合物F中的官能团有 (填名称)。
②B→C的反应类型是 ,F→G的反应类型是 ,
③书写化学方程式
F→I
G→H
④G的同分异构体中,属于酯类目苯环上只有一个取代基的同分异构体有 种。
其结构简式分别是
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有机物K是治疗高血压药物的重要中间体,它的合成路线如下(部分转化条件略去)
已知:
Ⅰ.
Ⅱ.(R、R1、R2表示氢原子或烃基)
(1)A的结构简式是__________,
(2)G与E生成H的化学方程式是__________.
(3)C→D的化学方程式是__________.
(4)I的结构简式是__________。
(5)有关J的说法中,正确的是__________(选填字母).
a.能与NaHCO3反应 b.能与NaOH反应 c.能与新制Cu(OH)2反应
(6)K存在以下转化关系:KM(C16H15NO5Na2),M的结构简式是__________。
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有许多现象,你去留心观察,分析思考,会发现一些有趣问题。从中发现规律。如下芳香族有机物,各项排列构成一个等差数列,请请回答有关问题:
(1)写出上面等差数列的第n项芳烃分子式___________。
(2)某课外兴趣小组,做了系列实验。他们将该数列的前五项芳烃逐一加到浓的酸性高锰酸钾溶液中加热。结果发现,只有A1无明显变化,其余四种物质都能使酸性高锰酸钾溶液褪色。经分析知,后四种的氧化产物是、或者两者都有。由此你能得出什么结论?
(3)甲同学做酸性高锰酸钾溶液氧化A5的实验。甲将氧化后的混合液酸化分离得到一种无色晶体X,称取0.254g X,用热水配成100mL溶液,取出25mL用0.1mol/L NaOH溶液中和滴定,滴到10mL时达到终点。通过计算确定X的结构简式。
(4)仔细分析该系列芳烃的一氯取代物异构体的数目,很有规律性。请你分析推出An的一氯取代物种数的代数表达式。
n为奇数时:一氯取代物异构体的数目为___________(n=1除外)
n为偶数时:一氯取代物异构体的数目为___________。
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芳香化合物A、B互为同分异构体,B的结构简式如图所示,A经①、②两步反应得C、D和E。B经①、②两步反应得E、F和H。上述反应过程、产物性质及相互关系如图所示。
提示:①苯酚既具有酸性,又可与羧酸发生酯化反应。
②酯在NaOH加热的条件下可水解为对应的羧酸钠和醇。
R1COOR2R1COONa+R2OH
(1)写出E的结构简式____________________________________________________。
(2)A有2种可能的结构,写出相应的结构简式。__________________________________________。
(3)F和小粒金属钠反应的化学方程式是_______________ _______________
(4)写出F与H在加热和浓H2SO4催化作用下发生反应的化学方程式_ ________。反应类型是____________。
(5)写出F生成G的反应方程式________________ ____
(6)在B、C、D、F、G、I化合物中,互为同系物的是__________________。
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