题目内容
【题目】赫克反应(Heckreaction)在有机化学反应中有较广泛的应用,通式可表示为:R-X+R'-CH=CH2R'-CH=CH-R+HX(R-X中的R通常是不饱和烃基或苯环,R'-CH=CH2通常是丙烯酸酯或丙烯腈等)
已知A是最简单,最基本的芳香烃,现A、B、C、D等有机化合物有如下转化关系(部分反应物、生成物、反应条件已省略):
请回答下列问题。
(1)反应I的反应类型是______,化合物C的名称是______。
(2)写出B催化加氢反应的化学方程式__________。
(3)写出D的结构简式(不考虑立体异构):________________,生成D的反应中需要加入K2CO3而不是加入KOH,其目的是_______________。
(4)写出符合限定条件(既具有酸性又能使溴的四氯化碳溶液褪色)的C的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构):_______________。
(5)苯甲酸苯甲酯既可以用作香料、食品添加剂及一些香料的溶剂,也可以用作塑料、涂料的增塑剂,还可以用来治疗疥疮。写出由A的最简单的同系物制备苯甲酸苯甲酯()的合成路线,所需的其他试剂均为简单的无机物。(合成路线常用的表示方式为)__________________________
【答案】 取代反应 丙烯酸甲酯 CH2=CH-COOH+H2CH3CH2COOH 消耗HBr,提高反应物的转化率,同时又防止D结构中酯基的水解 CH3CH=CHCOOH、CH2=CHCH2COOH、CH2=C(CH3)CO0H
【解析】本题主要考查有机物的结构与性质。
(1)A是苯,反应I中苯与液溴反应生成溴苯,反应类型是取代反应,B是丙烯酸,C是丙烯酸与甲醇生成的酯,所以C是丙烯酸甲酯。
(2)B催化加氢反应的化学方程式为CH2=CH-COOH+H2CH3CH2COOH。
(3)D的结构简式:,生成D的反应中需要加入K2CO3而不是加入KOH,其目的是消耗HBr,提高反应物的转化率,同时又防止D结构中酯基的水解。
(4)符合“既具有酸性又能使溴的四氯化碳溶液褪色”条件的C的同分异构体含有羧基和碳碳双键,其结构简式(不考虑立体异构):CH3CH=CHCOOH、CH2=CHCH2COOH、CH2=C(CH3)COOH。
(5)A的最简单同系物是甲苯,由甲苯形成苯甲酸和苯甲醇,再通过酯化反应生成苯甲酸苯甲酯,因此,由甲苯制备苯甲酸苯甲酯的合成路线:
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【题目】秋冬季是雾霾高发的季节,其中汽车尾气和燃煤尾气是造成雾羅的主要原因之一。
(1)工业上利用甲烷催化还原NO,可减少氮氧化物的排放。
已知:CH4(g)+4NO2(g)=-4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ/mol
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为_____________。
(2)汽车尾气催化净化是控制汽车尾气排放、减少汽车尾气污染的最有效的手段,主要原理为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0
向一定条件下的恒容密用容器中充入NO和CO,用传感器测得该反应在不同时间时NO和CO的浓度如下表所示:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
c(NO)/mol/L | 9.00×10-3 | 4.00×10-3 | 2.00×10-3 | 1.00×10-3 | 1.00×10-3 |
c(CO)/mol/L | 9.00×10-3 | 4.00×10-3 | 2.00×10-3 | 1.00×10-3 | 1.00×10-3 |
①下列可判断反应达到平衡状态的是___________(填字母代号)。
A.c(NO)不再改变 B.c(NO)/c(CO)不再改变
C.c(NO)/c(CO2)不再改变 D.V(NO)=V(CO)
②此条件下达到平衡时,该反应的平衡常数K=________。
③为了提高尾气处理的效果,可采取的措施有________(写出两种即可)。
(3)工业上常采用“碱溶液吸收”的方法来同时吸收SO2,和氮的氧化物气体(NOx),如用氢氧化钠溶液吸收可得到Na2SO3、NaHSO3、NaNO2、NaNO3等溶液。已知:常温下,HNO2的电离常数为Ka=7×10-4,H2SO3的电离常数为Ka1=1.2×10-2、Ka2=5.8×10-8。
①常温下,相同浓度的Na2SO3、NaNO2溶液中pH较大的是______溶液。
②常温下, NaHSO3显___性 (填“酸”“碱”或“中”,判断的理由是(通过计算说明)______。
(4)铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种,常见有+3、+4两种价态。雾霾中含有大量的污染物NO,可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3-(二者物质的量之比为1:1)。可采用电解法将上述吸收液中的NO2-转化为无毒物质,同时再生Ce4+,其原理如下图所示。
①Ce4+从电解槽的_____(填字母代号)口流出。
②写出阴极的电极反应式:______________。