题目内容
【题目】【化学—选修5 有机化学基础】
某抗结肠炎药物有效成分的合成路线如下(部分反应略去试剂和条件):
已知:
请回答下列问题:
(1)抗结肠炎药物有效成分的分子式是: ;烃A的名称为: ;反应②的反应类型是: 。
(2)①下列对该抗结肠炎药物有效成分可能具有的性质推测正确的是: ;
A.水溶性比苯酚好
B.能发生消去反应也能发生聚合反应
C.1mol该物质最多可与4mol H2发生反应
D.既有酸性又有碱性
② E与足量NaOH溶液反应的化学方程式是: 。
(3)符合下列条件的抗结肠炎药物有效成分的同分异构体有______种。
A.遇FeCl3溶液有显色反应
B.分子中甲基与苯环直接相连
C.苯环上共有三个取代基
(4)已知:苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位,据此按先后顺序写出以A为原料合成邻氨基苯甲酸()合成路线中两种中间产物的结构简式(部分反应条件已略去)
【答案】(1)C7H7O3N;甲苯;取代反应
(2)①AD
②
(3)10(4),
【解析】
试题分析:C生成D,D发生氧化反应生成E,结合E的结构简式可知C的结构简式为,则D为,D用酸性高锰酸钾溶液氧化得到E;烃A与氯气在Fe催化剂条件下反应得到B,B发生水解反应、酸化得到C,则A为,B为;E与氢氧化钠反应、酸化得到F为,由信息并结合抗结肠炎药物有效成分的结构可知,F在浓硫酸、浓硝酸加热条件下发生反应生成G为,G发生还原反应得到抗结肠炎药物有效成分。
(1)根据结构简式可知结肠炎药物有效成分的分子式是)C7H7O3N,A是甲苯,反应②为取代反应;
(2)A.该物质中含有亲水基酚羟基、羧基和氨基,所以水溶性比苯酚好,A正确;B.含有氨基和羧基,所以能发生聚合反应,不能发生消去反应,B错误;C.只有苯环能与氢气发生加成反应,1mol该物质最多可与3mol H2发生反应,C错误;D.酚羟基和羧基具有酸性、氨基具有碱性,所以该物质既有酸性又有碱性,D正确;答案选AD。
(3)其同分异构体符合下列条件:a.遇FeCl3溶液有显色反应,说明含有酚羟基;b.分子中甲基与苯环直接相连;c.苯环上共有三个取代基,三个取代基分别是硝基、甲基和酚羟基,如果硝基和甲基处于邻位,有4种结构;如果硝基和甲基处于间位,有4种结构;如果硝基和甲基处于对位,有2种结构,所以符合条件的有10种同分异构体;
(4)甲苯和浓硝酸发生取代反应生成邻甲基硝基苯,邻甲基硝基苯和酸性高锰酸钾溶液氧化生成邻硝基苯甲酸,邻硝基苯甲酸和Fe、HCl反应生成邻氨基苯甲酸,其合成路线为。
【题目】研究氮的固定具有重要意义。
(1)雷雨天气中发生自然固氮后,氮元素转化为 而存在于土壤中.处于研究阶段的化学固氮新方法是N2在催化剂表面与水发生如下反应:
2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)△H K ①
已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H1=﹣92.4kJmol﹣1 K1 ②
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=﹣571.6kJmol﹣1 K2 ③
则△H= ;K= (用K1和 K2表示)。
(2)在四个容积为2L的密闭容器中,分别充入1mol N2、3mol H2O,在催化剂条件下进行反应①3小时,实验数据见下表:
序号 | 第一组 | 第二组 | 第三组 | 第四组 | ||||||||||
t/℃ | 30 | 40 | 50 | 80 | ||||||||||
NH3生成量/(10﹣6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 | ||||||||||
下列能说明反应①达到平衡状态的是 (填字母)。K]
a.NH3和O2的物质的量之比为4:3
b.反应混合物中各组份的质量分数不变
c.单位时间内每消耗1molN2的同时生成2molNH3
d.容器内气体密度不变
若第三组反应3h后已达平衡,第三组N2的转化率为 ;与前三组相比,第四组反应中NH3生成量最小的原因可能是 。