题目内容
【题目】[化学——选修5:有机化学基础](15分)
某化学兴趣小组以苯的同系物D和乙烯为主要原料,采用以下路线合成药物M():
已知:①相同条件下D蒸气的密度是氢气的46倍;
②;
③。
请回答下列问题:
(1)对于化合物M,下列说法正确的是________(填序号)。
a.可与浓盐酸形成盐 b.不能与氢气发生加成反应
c.可发生水解反应 d.属于两性化合物
(2)A的结构简式为_____________,D的名称是______。
(3)合成路线中属于氧化反应的有________(填序号),E分子中官能团名称为______。
(4)写出C+F→G的化学反应方程式________。
(5)E的某种同系物H,相对分子质量比E大14,符合下列条件的H的同分异构体的数目有_____种。
①属于芳香族化合物;②含有-NH2;③能与NaHCO3溶液反应放出气体。
其中分子中核磁共振氢谱有6个吸收峰,且峰面积之比为1∶1∶1∶2∶2∶2的有机物结构简式为___ _。
(6)已知反应②的原子利用率是100%,通常采用乙烯为原料制得A后与B反应合成C,请用化学反应方程式表示以乙烯为原料制备B的合成路线(无机试剂任选)。
【答案】
(1)ac(2分)
(2)(1分) 甲苯(1分)
(3)①④(2分) 硝基(1分)
(4)
+HOCH2CH2N(CH2CH3)2
+H2O(2分)
(5)17(2分) (2分)
(6)CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl、2CH3CH2Cl+NH3→HN(CH2CH3)2+2HCl(2分)
【解析】
试题分析:根据M的结构简式和已知信息③可知G的结构简式为。C和F在浓硫酸的作用下反应生成G,则二者的结构简式应该是
、HOCH2CH2N(CH2CH3)2。根据A的分子式和已知信息②可知乙烯被氧化为环氧乙烷,即A的结构简式为
。A与HN(CH2CH3)2反应生成C,所以B、C的结构简式分别为HN(CH2CH3)2、HOCH2CH2N(CH2CH3)2,则F的的结构简式为
。相同条件下D蒸气的密度是氢气的46倍,即D的相对分子质量是92,D是苯的同系物,则D是甲苯,E被酸性高锰酸钾氧化生成F,所以E的结构简式为
,即反应③是甲苯的硝化反应。
(1)a、分子中含有氨基,可与浓盐酸形成盐,a正确;b、分子只含有苯环,可与氢气发生加成反应,b错误;c、分子中含有酯基,可发生水解反应,c正确;d、分子中只含有碱性官能团----氨基,但不含有呈酸性的官能团,因此不是两性化合物,d错误,故答案为:ac。
(2)根据以上分析可知A的结构简式为,D的名称是甲苯。
(3)根据以上分析可知合成路线中属于氧化反应的有①④,E分子中官能团名称为硝基。
(4)根据以上分析可知C+F→G的化学反应方程式为+HOCH2CH2N(CH2CH3)2
+H2O。
(5)E的某种同系物H,相对分子质量比E大14,则H的分子式为C8H9NO2。H的同分异构体中属于芳香族化合物,说明含有苯环。含有-NH2,能与NaHCO3溶液反应放出气体,说明还含有羧基。如果苯环上含有一个取代基,则应该是;如果含有2个取代基,则应该是-NH2和-CH2COOH或-COOH和-CH2NH2,均有邻间对三种;如果含有三个取代基,则应该是氨基、甲基和羧基,其在苯环上的位置有10种,共计是17种;其中分子中核磁共振氢谱有6个吸收峰,且峰面积之比为1∶1∶1∶2∶2∶2的有机物结构简式为
。
(6)由以上分析可知B应为HN(CH2CH3)2,可由CH3CH2Cl和NH3反应生成,以乙烯为原料,则应先生成CH3CH2Cl,相关反应的化学反应方程式分别为CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl、2CH3CH2Cl+NH3→HN(CH2CH3)2+2HCl。
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【题目】Ⅰ.常温常压下,断裂1mol(理想)气体分子化学键所吸收的能量或形成1mol(理想)气体分子化学键所放出的能量称为键能(单位为KJ.mol-1)下表是一些键能数据(KJ·mol-1)
化学键 | 键能 | 化学键 | 键能 | 化学键 | 键能 |
C-F | 427 | C-Cl | 330 | C-I | 218 |
H-H | 436 | S=S | 255 | H-S | 339 |
回答下列问题:
写出H2(g)与S2(g)反应生成H2S(g)的热化学方程式____________________________。
Ⅱ.某温度时,在2 L密闭容器中,三种气态物质X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示,由图中数据分析可得:
(1)该反应的化学方程式为___________________。
(2)反应开始至2 min,用Y表示的平均反应速率为_____________,X的转化率为_________。
(3)在一定温度下,下列情况可作为上述反应达到反应限度的标志的是________。
A.X、Y、Z的浓度相等
B.X、Y、Z的分子数比为3︰1︰2
C.Z的生成速率是Y的生成速率的二倍
D.单位时间内生成n mol Y,同时生成3n mol X
Ⅲ.如图是甲烷燃料电池原理示意图,回答下列问题:
①电池的负极是________(填“a”或“b”)电极,该极的电极反应式为: ________________。
②电池工作一段时间后电解质溶液的pH__________(填“增大”“减小”或“不变”)。