题目内容
【题目】有机物X是某种药物的主要成分,工业上合成该化合物的一种路线如下(部分反应物、反应条件略去):
已知:酯与含羟基的化合物可发生如下酯交换反应:RCOO R′+R″OHRCOOR″+R′OH(R、R′、R″均代表烃基)。
(1)反应①所需的试剂是_______,反应②的反应类型是_________。
(2)B中含氧官能团的名称是________;反应④的产物除了X以外,另一种产物的名称是________。
(3)D在一定条件下能发生缩聚反应生成高分子化合物,该高分子化合物的结构简式为____________。
(4)反应③的化学方程式为_______________________。
(5)E的同分异构体有多种,写出符合下列条件的有机物结构简式________。
Ⅰ.苯环上一氯代物只有一种
Ⅱ.与氯化铁溶液发生显色反应
Ⅲ.能与碳酸氢钠溶液反应放出CO2
(6)已知:①;②当苯环上已有一个“—CH3”或“—Cl”时,新引入的取代基一般在它的邻位或对位;当苯环上已有一个“—NO2”或“—COOH”时,新引入的取代基一般在它的间位。请写出以甲苯、乙醇为原料制备的合成路线图(无机试剂任用)____________。
【答案】 浓硝酸、浓硫酸 还原反应 硝基 甲醇 +CH3OH+H2O 或
【解析】分析:根据A与B的结构简式可知反应①是硝化反应,反应②中硝基转化为氨基,反应②是还原反应,根据D与E的结构简式可知反应③是酯化反应,根据已知信息可知反应④是酯交换反应,X的结构简式为,据此解答。
详解:(1)反应①是苯环上的氢原子被硝基取代,因此所需的试剂是浓硝酸、浓硫酸;反应②中硝基转化为氨基,反应②是还原反应。
(2)根据B的结构简式可知B中含氧官能团的名称是硝基;根据已知信息结合原子守恒可知反应④的产物除了X以外,另一种产物的结构简式为CH3OH,其名称是甲醇。
(3)D分子中含有羧基和羟基,在一定条件下能发生缩聚反应生成高分子化合物,该高分子化合物的结构简式为。
(4)反应③是酯化反应,反应的化学方程式为+CH3OH+H2O。
(5)E的同分异构体有多种,苯环上一氯代物只有一种,说明苯环上的氢原子只有一类。与氯化铁溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;能与碳酸氢钠溶液反应放出CO2,说明含有羧基,要使苯环上的氢原子只有一类,则苯环上还含有2个甲基,结构对称,则符合条件的有机物结构简式为或;
(6)根据已知信息结合逆推法可知以甲苯、乙醇为原料制备的合成路线图(无机试剂任用)为。
【题目】近年我国汽车拥有量呈较快增长趋势,汽车尾气已成为重要的空气污染物。回答下列问题:
(1)汽车发动机工作时会引起反应:N2(g)+O2(g) 2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。一定量NO发生分解的过程中,NO的转化率随时间变化的关系如右图所示。
①反应2NO(g) N2(g)+O2(g)为________反应(填“吸热”或“放热”);
②一定温度下,能够说明反应2NO(g) N2(g)+O2(g)已达到平衡的是______(填序号);
a.容器内的压强不发生变化 b.混合气体的密度不发生变化
c.NO、N2、O2的浓度保持不变 d.单位时间内分解4 mol NO,同时生成2 mol N2
(2)当发动机采用稀薄燃烧时,尾气中的主要污染物为NOx。可用CH4催化还原NOx以消除氮氧化物污染。
已知:CH4(g)+4NO2(g)=== 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ·mo1-1
写出CH4与NO反应生成N2、CO2、H2O(g)的热化学方程式:______________________;
(3)大气污染物氮氧化物可以用活性炭还原法处理。某研究小组向某0.5L的密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2 (g)。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的物质的量如下:
时间(min) 物质的量(mol) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.32 | 0.32 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30/span> | 0.34 | 0.34 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.17 | 0.17 |
①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=________________;T1℃时,该反应的平衡常数K=___________________________;
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是__________(填字母编号)。
a.加入一定量的活性炭 b.通入一定量的NO
c.适当缩小容器的体积 d.加入合适的催化剂
f.移出一定量的CO2
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则 H_________0(填“>”或“<”或“=”)。
【题目】TiC14是制备钛及其化合物的重要中间体,某小组同学利用下列装置在实验室制备TiCl4,设计实验如下(夹持装置略去):
已知:
①PdC12溶液捕获CO时,生成金属单质和两种酸性气体化合物。
②TiC14的制备需无水无氧且加热。
③
化合物 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/gcm-3 | 水溶性 |
TiCl4 | -25 | 136.4 | 1.5 | 易水解生成难溶于水的物质,能溶于有机溶剂 |
CCl4 | -23 | 76.8 | 1.6 | 难溶于水,与TiCl4互溶 |
请回答下列问题:
(1)装置D中除生成TiCl4外,同时生成一种气态不成盐氧化物,该反应的化学方程式为__________________。
(2)按照气流由左到右的方向,上述装置合理的连接顺序为a→____→____→f→g→___→____→_____→_____→_____(填仪器接口字母)。
(3)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;_____________(按正确的顺序填入下列操作的序号)。
①加热装置D中陶瓷管 ②打开分液漏斗活塞
③停止加热,充分冷却 ④关闭分液漏斗活塞
实验时,当观察到____________________________时,开始进行步骤①。
(4)设计实验证明装置E中收集到的液体中含有TiCl4:___________。
(5)装置F中发生反应的化学方程式为____________________。
(6)制得的TiC14产品中常含有少量CC14,从产品中分离出TiC14的操作名称为_____________________________。
【题目】为探究Na 与CO2反应产物,某化学兴趣小组按下图装置进行实验。
已知:CO + 2Ag ( NH3) 2OH=2Ag↓+( NH4 ) 2CO3 +2NH3
回答下列问题:
(1)写出A 中反应的离子方程式__________________________。
(2)仪器X 的名称是_____________,B 中的溶液为________________。
(3)先称量硬质玻璃管的质量为m1 g ,将样品装入硬质玻璃管中,称得样品和硬质玻璃管的总质量是m2 g 。再进行下列实验操作,其正确顺序是________(填标号);
a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭K1和K2
d.打开K1和K2,通入CO2至E 中出现浑浊
e.称量硬质玻璃管 f.冷却到室温
重复上述操作步骤,直至硬质玻璃管恒重,称得质量为m3 g 。
(4)加热硬质玻璃管一段时间,观察到以下现象
① 钠块表面变黑,熔融成金属小球;
② 继续加热,钠迅速燃烧,产生黄色火焰。反应完全后,管中有大量黑色物质;③ F 中试管内壁有银白物质产生。
产生上述②现象的原因是____________________________________。
(5)探究固体产物中元素Na 的存在形式
假设一:只有Na2CO3;假设二:只有Na2O ;假设三:Na2O和Na2CO3均有
完成下列实验设计,验证上述假设:
步骤 | 操作 | 结论 |
1 | 将硬质玻璃管中的固体产物溶于水后过滤 | 假设一成立 |
2 | 往步骤1所得滤液中___________________________ | |
3 | _____________________________________________ |
(6)根据上述实验现象及下表实验数据,写出Na 与CO2反应的总化学方程式___________。
m1 | m2 | m3 |
66.7g | 69.0g | 72.1g |