题目内容

【题目】新药H的一种合成路线如图:

已知:A能使溴水褪色,R遇氯化铁溶液发生显色反应。

(1)R的名称是____________________G中所含官能团名称是______________

(2)CD的反应条件和试剂是____________EF的反应类型是___________

(3)能检验H含酯基的仪器名称是_________AB的原子利用率为___________

(4)写出DE的化学方程式:____________

(5)G的同分异构体中,同时满足下列条件的同分异构体有_______种。

①属于苯的衍生物;

②能发生水解反应和银镜反应;

③能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应。

(6)参照上述合成路线,设计一条由乙烯、乙酸为原料制备的合成路线__________

【答案】苯酚 羧基、碳碳双键 氢氧化钠水溶液、加热 加成反应 红外光谱仪 100% 2+O2 2+2H2O 5 CH2=CH2 BrCH2CH2Br HOCH2CH2OHOHC-CHO

【解析】

A的分子式以及其能使溴水褪色的性质可知,A为乙炔;由R的分子式以及其能遇到FeCl3发生显色反应的性质可知,R为苯酚;C的分子中含有苯环,C是由B反应得来,B的分子式为C6H6,所以推测B为苯;那么B生成C,发生的即取代反应;对比CE的结构差异,推测C生成D发生的是卤代烃的水解反应,D为苯甲醇,D再被氧化生成E即苯甲醛;苯甲醛和乙酸反应后生成F(结构为),由F的结构可知,二者发生的是加成反应;对比FG(结构为)的结构差异可知,F生成G的反应是消去反应;G最后再与苯酚反应生成产物H(结构为),由GH的结构可知,这步反应既涉及加成,又涉及取代。

(1)通过分析可知,R的名称为苯酚;由G的结构可知,其中所含的官能团名称为碳碳双键和羧基;

(2)通过分析可知,C生成D发生的是卤代烃的水解反应,反应条件和试剂是NaOH水溶液,加热;通过分析可知,E生成F的反应为加成反应;

(3)红外光谱仪可以确定有机物中的官能团种类;通过分析可知,A为乙炔,由乙炔生成苯的原子利用率为100%

(4)通过分析可知,D生成E发生的即醇的催化氧化反应,方程式为:2+O22+2H2O

(5)G,不饱和度为6;其同分异构体是苯的衍生物,所以也含有苯环;其同分异构体既能发生水解反应,又能发生银镜反应,所以一定含有HCOO-;其同分异构体还能与溴的四氯化碳溶液发生加成,所以一定含有碳碳双键;综上所述,符合要求的同分异构体的结构有:以及HCOO-CH2=CH-分别在苯环上处于邻位,对位和间位的三种结构,共计5种结构;

(6)由题可知,苯甲醛与乙酸能反应生成,所以乙二醛可以和乙酸反应生成,因此合成路线为:CH2=CH2 BrCH2CH2BrHOCH2CH2OH OHC-CHO

练习册系列答案
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【题目】硝酸是一种重要的化工原料,用来制取一系列硝酸盐类氮肥,如硝酸铵、硝酸钾等;也用来制取含硝基的炸药等。试回答下列问题:

1)某同学对铁与稀硝酸的反应进行探究,若HNO3只被还原成NO,则:

①写出铁与过量稀硝酸反应的离子方程式:__

②写出过量铁与稀硝酸反应的离子方程式:__

③若28g铁与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应,则生成的Fe3Fe2的物质的量之比为__。上述反应结束后,向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液,滤出沉淀洗涤后,在空气中灼烧至质量不变,最终得到的固体质量为__g

2)饮用水中NO3-对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO3-的浓度,某饮用水研究人员提出,可在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2

①配平方程式:__Al__NO3-__OH__=__[Al(OH)4]__N2

②上述反应中,还原剂与还原产物的物质的量之比是__,反应中转移电子0.3mol,生成__mL(标准状况下)N2

【答案】FeNO3-4H=Fe3NO↑2H2O 3Fe2NO3-8H=3Fe22NO↑4H2O 23 40 10 6 4 18H2O 10 3 103 672

【解析】

(1)①铁与过量稀硝酸反应生成硝酸铁、NO和水,离子方程式为FeNO3-4H=Fe3NO↑2H2O

②过量铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、NO和水,离子方程式为3Fe2NO3-8H=3Fe22NO↑4H2O

28g铁的物质的量为0.5mol,与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应,设生成的Fe3Fe2的物质的量分别是xmolymol,即生成xmol硝酸铁和ymol硝酸亚铁,根据N原子守恒知,生成NO的物质的量为(1.63x2y)mol,根据得失电子守恒有3x2y3(1.63x2y),又有xy0.5,解得x0.2y0.3,则生成的Fe3Fe2的物质的量之比为23;上述反应结束后,向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液,滤出沉淀洗涤后,在空气中灼烧至质量不变,由于生成的氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁,氢氧化铁受热分解最终得到的固体是氧化铁,故其物质的量为0.5mol×0.25mol,质量为40g

(2)①根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒,可知离子方程式为10Al6NO3-4OH18H2O=10[Al(OH)4]3N2

②上述反应中,还原剂是Al,还原产物是N2,其物质的量之比为103;由方程式可知,生成3molN2时转移电子30mol,所以反应中转移电子0.3mol,生成N2的体积(标准状况下)×22.4L·mol10.672L672mL

【点睛】

金属与硝酸反应的计算一般常采用以下方法:①原子守恒法:HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,以NO的形式存在于溶液中;一部分作为氧化剂转化为还原产物,这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量;②得失电子守恒法:HNO3与金属的反应属于氧化还原反应,HNO3中氮原子得到电子的物质的量等于金属失电子的物质的量;③电荷守恒法:HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH)有:c(NO3)c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金属离子);④离子方程式计算法:金属与H2SO4HNO3的混合酸反应时,由于溶液中NO3H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应,因此此类题目应用离子方程式来计算,先作过量判断,然后根据完全反应的金属或H+NO3进行相关计算,且溶液中要符合电荷守恒。

型】
束】
21

【题目】如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系。请回答下列问题:

1)写出N2的一种用途:___

2HNO3与图中的物质C常用于检验Cl的在,则C的化学式为___

3)实验室制取物质B的化学方程式为____

4NO2与水反应生成物质A的化学方程式为____

5)浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为___

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