题目内容
【题目】1834年,德国科学家米希尔里希通过蒸馏安息香酸(苯甲酸)和石灰的混合物得到一种液体物质,将其命名为苯。
(1)分子式为C6H6的有机化合物有多种同分异构体。写出符合下列条件的苯的同分异构体。
①分子式为C6H6,含有一个叁键,其余为双键,且叁键、双键均不相邻的无支链的结构简式:__________________________(写一个即可,下同)。
②分子式为C6H6,含有2个四元环的结构简式__________________________________。
③分子式为C6H6,含有多元环的结构简式_____________________________________。
(2)苯乙烯在常温下用镍做催化剂与氢气加成得到乙苯,很难得到乙基环已烷,这说明:___________________________________________________。
(3)1866年凯库勒提出了苯的单键、双键 交替的正六边形平面结构,解释了苯的部分性质。请你用一些事实说明:苯环上的化学键不是一般的碳碳单键和碳碳双键,而是介于一种碳碳单键和碳碳双键之间的特殊键。如:__________,__________,_____________,(至少填3 种不同类的事实)。
(4)甲苯是苯的同系物。写出下列反应的化学方程式:
①甲苯与溴单质在光照条件下发生反应______________________;
②甲苯与混酸发生硝化反应_________________________。
【答案】 CH≡C-CH=CH-CH=CH2或 CH2=CH-C≡C-CH=CH2 或
苯环中的碳碳键比碳碳双键稳定的多 不能与溴水发生加成反应 不能与酸性的高锰酸钾发生氧化反应(不能使高锰酸钾褪色) 邻二卤代物不存在异构体或环中的碳碳键都相同
【解析】(1)①C6H6的不饱和度为=4,含有一个叁键,其余为双键,则含有2个双键,叁键、双键均不相邻的无支链的结构简式为CH≡C-CH=CH-CH=CH2或 CH2=CH-C≡C-CH=CH2,故答案为:CH≡C-CH=CH-CH=CH2或 CH2=CH-C≡C-CH=CH2;
②C6H6的不饱和度为=4,含有2个四元环,同时含有2个双键或1个三键,满足条件的结构简式有
或
,故答案为:
或
;
③C6H6的不饱和度为=4,含有多元环的结构简式有
,故答案为:
;
(2)苯乙烯在常温下用镍做催化剂与氢气加成得到乙苯,很难得到乙基环已烷,这说明苯环中的碳碳键比碳碳双键稳定,故答案为:苯环中的碳碳键比碳碳双键稳定的多;
(3)苯不能与溴水发生加成反应,不能与酸性的高锰酸钾发生氧化反应(不能使高锰酸钾褪色),邻二卤代物不存在异构体或环中的碳碳键都相同,说明苯环上的化学键不是一般的碳碳单键和碳碳双键,而是介于一种碳碳单键和碳碳双键之间的特殊键,故答案为:不能与溴水发生加成反应;不能与酸性的高锰酸钾发生氧化反应(不能使高锰酸钾褪色);邻二卤代物不存在异构体或环中的碳碳键都相同;
(4)①甲苯与溴单质在光照条件下发生侧链的取代反应,反应的化学方程式为,故答案为:
;
②甲苯与混酸发生甲基邻位和对位的硝化反应,反应的方程式为,故答案为:
。

【题目】H2Y2-是乙二胺四乙酸根()的简写,可与多种金属离子形成络合物。
I. H2Y2-与Fe2+形成的络合物FeY2-可用于吸收烟气中的NO。其吸收原理:
FeY2-(aq)+NO(g)FeY2-(NO)(aq) △H<0
(1)将含NO的烟气以一定的流速通入起始温度为50℃的FeY2-溶液中。NO吸收率随通入烟气的时间变化如右图。时间越长,NO吸收率越低的原因是_________。
(2)生成的FeY2-(NO)(aq)可通过加入铁粉还原再生,其原理:FeY2-(NO)(aq)+Fe+H2O→FeY2-(aq)+Fe(OH)2+NH3(未配平)。
若吸收液再生消耗14g铁粉,则所吸收的烟气中含有NO的物质的量为_______。
II.络合铜(CuY2-)废水的处理一直是环境工程领域的研究热点。
(1)H2Y2-与Cu2+、Fe3+、Ca2+络合情况如下表:
络合反应 | lgK(K为平衡常数) |
Cu2++H2Y2- | 18.8 |
Fe3++H2Y2- | 25.1 |
Ca2++H2Y2- | 10.7 |
①表中最不稳定的金属络合物是_____(填化学式)。向含有络合铜(CuY2-)废水中加入一种黄色的盐溶液A可解离出Cu2+,则盐A中阳离子为________(填化学式)。
②调节pH可将解离出的Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀,若要使c(Cu2+)≤2.2×10-4mol/L,pH应不低于________(常温下Ksp[Cu(OH)2]= 2.2×10-20)。
(2)羟基自由基(-OH)、Na2FeO2都可氧化络合铜中的Y4-而使Cu2+得到解离。
①酸性条件下,-OH可将Y4-(C10H12O8N24-)氧化生成CO2、H2O、N2。该反应的离子方程式为___________________。
②Na2FeO4在酸性条件下不稳定。用Na2FeO4处理后的废水中Cu2+的浓度与pH的关系如右图。pH越大,/span>废水处理效果越好,这是因为______________。