题目内容
【题目】克矽平是一种治疗矽肺病的药物,其合成路线如下(反应均在一定条件下进行):
(1)化合物Ⅰ的某些性质类似苯。例如,化合物Ⅰ可以一定条件下与氢气发生反应生成:该反应类型为______。
(2)已知化合物Ⅰ生成化合物Ⅱ是原子利用率 100%的反应,则所需另一种反应物的分子式为_____。
(3)下列关于化合物Ⅱ和化合物Ⅲ的化学性质,说法正确的是_____(填字母)。
A.化合物Ⅱ可以与CH3COOH发生酯化反应
B.化合物Ⅱ不可以与金属钠生成氢气
C.化合物Ⅲ可以使溴的四氯化碳溶液褪色
D.化合物Ⅲ不可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
(4)下列化合物中,能发生类似于“Ⅲ→Ⅳ”反应的是(__________)
A.乙烷 B.乙烯 C.乙醇 D.苯
【答案】加成反应 CH2O AC B
【解析】
(1)由结构可知,发生双键的加成反应,该反应为,故答案为:加成反应;
(2)化合物I生成化合物Ⅱ是原子利用率100%的反应,为加成反应,由两种化合物的结构可知另一反应物为甲醛,分子式为CH2O,故答案为:CH2O;
(3)除环状结构外,Ⅱ中含-OH,Ⅲ中含C=C,则
A.化合物 II含-OH,可以与CH3COOH发生酯化反应,故正确;
B.化合物 II含-OH,可以与金属钠生成氢气,故错误;
C.化合物 III中含C=C,可以使溴的四氯化碳溶液褪色,故正确;
D.化合物 III中含C=C,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,故错误;
故答案为:AC;
(4)比较物质的结构可知,化合物Ⅲ→Ⅳ发生加聚反应,而能发生加聚反应的物质必须含有C=C双键官能团,
A.乙烷中不含C=C双键官能团,无法发生加聚反应,A不合题意;
B.乙烯含有C=C双键官能团,故能发生加聚反应,B符合题意;
C.乙醇中不含C=C双键官能团,无法发生加聚反应,C不合题意;
D.苯中不含C=C双键官能团,无法发生加聚反应,D不合题意;
故答案为:B。
【题目】2019年10月27日,国际清洁能源会议(ICCE2019)在北京开幕,一碳化学成为这次会议的重要议程。甲醇、甲醛(HCHO)等一碳化合物在化工、医药、能源等方面都有广泛的应用。
(1)甲醇脱氢法可制备甲醛(反应体系中各物质均为气态),反应生成1mol HCHO过程中能量变化如图:
已知:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) H=-49.5kJ/mol
则反应CO2(g)+2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g) H=______kJ/mol
(2)氧化剂可处理甲醛污染,结合图象分析春季(水温约为15℃)应急处理被甲醛污染的水源应选择的试剂为____(填化学式)。
(3)纳米二氧化钛催化剂可用于工业上合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H=akJ/mol
①按=2投料比将H2与CO充入VL恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应,测定CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。则a ___(填“>”或“<”)0;压强p1、p2、p3由小到大的关系是______。
②在温度为T1℃,向某恒容密闭容器中充入H2和CO发生上述反应,起始时c(H2)=c(CO)=2.0mol/L。达到平衡时,CO的转化率为图中的M点对应的转化率,则在该温度下,对应的N点的平衡常数为______(保留3位有效数字)。
(4)工业上利用CH4(混有CO和H2)与水蒸气在一定条件下制取H2,该反应的逆反应速率表达式为v逆=kc(CO)c3(H2),k为速率常数,在某温度下测得实验数据如表所示:
CO浓度(mol/L) | H2浓度(mol/L) | 逆反应速率(mol·L-1·min-1) |
0.1 | c1 | 8.0 |
c2 | c1 | 16.0 |
c2 | 0.15 | 6.75 |
由上述数据可得该温度下,c2=_____,该反应的逆反应速率常数k=____L3mol-3min-l。
(5)用甲醇可以制备甲胺(CH3NH2),甲胺在水中的电离方程式与氨相似。25℃时,甲胺的电离常数Ka=9.25×10-7。该温度下,反应CH3NH2+H+CH3NH3+的平衡常数K= ___(填数值)。
【题目】正丁醚可作许多有机物的溶剂及萃取剂 ,常用于电子级清洗剂及用于有机合成 。实验室用正丁醇与浓H2SO4反应制取,实验装置如右图,加热与夹持装置略去。反应原理与有关数据:
反应原理: 2C4H9OH C4H9OC4H9+H2O
副反应:C4H9OHC2H5CH=CH2+H2O
物质 | 相对分子质量 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 | ||
水 | 50%硫酸 | 其它 | ||||
正丁醇 | 74 | -89.8 | 117.7 | 微溶 | 易溶 | 二者互溶 |
正丁醚 | 130 | -98 | 142.4 | 不溶 | 微溶 |
实验步骤如下:
①在二口烧瓶中加入0.34mol正丁醇和4.5mL浓H2SO4,再加两小粒沸石,摇匀。
②加热搅拌,温度上升至100~ll0℃开始反应。随着反应的进行,反应中产生的水经冷凝后收集在水分离器的下层,上层有机物至水分离器支管时,即可返回烧瓶。加热至反应完成。
③将反应液冷却,依次用水、50%硫酸洗涤、水洗涤,再用无水氯化钙干燥,过滤,蒸馏,得正丁醚的质量为Wg。
请回答:
(1)制备正丁醚的反应类型是____________,仪器a的名称是_________。
(2)步骤①中药品的添加顺序是,先加______(填“正丁醇”或“浓H2SO4”),沸石的作用是___________________。
(3)步骤②中为减少副反应,加热温度应不超过_________℃为宜。使用水分离器不断分离出水的目的是________。如何判断反应已经完成?当_____时,表明反应完成,即可停止实验。
(4)步骤③中用50%硫酸洗涤的目的是为了除去______________。本实验中,正丁醚的产率为_____(列出含W的表达式即可)。