题目内容
【题目】2018年俄罗斯世界杯官方比赛用球,新足球名为“Telstar 18(电视之星18)”,脱胎于1970年世界杯上经典的“电视之星 (Telstar)”。为了契合本次世界杯的环保主题,Telstar 18选用了具有较高环保性能的高科技材料——三元乙丙橡胶(EPDM)。化合物A是合成三元乙丙橡胶的重要中间体,可由B(C5H6)和C经Diels-Alder反应制得。已知最简单的Diels-Alder反应是,完成下列填空。
(1)写出由B和C合成A的化学方程式:________________,该反应属于________(填反应类型)。
(2)写出与 互为同分异构体,且一溴代物只有两种的芳香烃的结构简式:________________。分别写出生成这两种一溴代物所需要的反应试剂和反应条件①_______;②__________。
(3)已知:① CH3COONa+NaOH CH4↑+Na2CO3;
② ;
③+CH3Br。
利用所给信息,写出实验室由制备的合成路线。(合成路线常用的表示方式为:A B……目标产物)__________。
【答案】 加成反应 Br2/光照 Br2/Fe(或Br2/FeBr3)
【解析】(1)根据A的结构结合先判断出B和C的结构,再书写方程式;
(2)与 互为同分异构体,且一溴代物只有两种的芳香烃应该具有高度的对称性,结合甲苯的侧链取代和苯环取代的反应分析解答;
(3) 由制备,根据已知信息③可知首先合成和,合成可以根据信息②得到,合成需要由苯与溴取代得到,因此根据信息①需要合成,据此分析解答。
(1)根据A的结构可知,B(C5H6)为,C为,B和C发生加成反应生成A的化学方程式为,故答案为:;加成反应;
(2)与 互为同分异构体,且一溴代物只有两种的芳香烃是;生成的两种一溴代物分别为①在Br2/光照条件下发生的侧链取代和②Br2/Fe 条件下的苯环取代,故答案为:;Br2/光照;Br2/Fe(或Br2/FeBr3);
(3) 由制备,根据③+CH3Br,需要首先合成和,合成可以根据② 得到,合成需要由苯与溴取代得到,因此根据① CH3COONa+NaOH CH4↑+Na2CO3,需要合成,只需要由与氢氧化钠反应即可,因此合成路线为,故答案为:。
【题目】某化学小组以铁为阳极,探究不同条件下阳极发生的电极反应。
实验装置 | 实验 | 电压 | 电解液 | 实验现象 |
ⅰ | 3V | 3mol/LNa2SO4溶液 | 碳棒表面有大量气泡产生,溶液变黄,有红褐色沉淀产生 | |
ⅱ | 3V | 3 mol/L KI溶液 | 碳棒表面有大量气泡产生,铁丝附近溶液变为棕色,逐渐变为棕褐色,约5min后,棕褐色消失,逐渐产生灰绿色絮状物 | |
ⅲ | 3V | 3mol/L NaOH溶液 | 两电极上都有大量气泡产生,5min后停止实验,取出铁丝,铁丝明显受腐,附有红棕色固体,溶液中未见沉淀物。 |
(1)①实验ⅰ中碳棒表面产生的气体是__________。
②实验ⅲ中铁丝上生成气体的电极反应式为__________。
③在实验ⅱ中,为验证铁丝电极的产物,取少量铁丝附近棕色溶液于试管中,滴加2滴K3Fe(CN)6溶液,无明显变化;另取少量铁丝附近棕色溶液检验发现溶液中有I2,检验方法是__________;对比实验ⅰ、ⅱ、ⅲ,可得出的结论是__________。
(2)为进一步探究增大c(OH-)对阳极反应的影响,该小组利用原装置做了实验ⅳ。
实验 | 电压 | 电解液 | 实验现象 |
ⅳ | 3V | 10 mol/L NaOH溶液 | 两电极上都有大量气泡产生,但碳棒上的速率远大于铁丝,且阳极区溶液逐渐变紫红色;停止实验,铁丝明显变细,电解液仍然澄清 |
查阅资料:FeO42-在溶液中呈紫红色。阳极电极反应式是__________。
(3)为探究实验ⅰ中溶液变黄的原因,该小组利用原装置做了实验ⅴ和ⅵ。
实验 | 电压 | 电解液 | 实验现象 |
ⅴ | 3V | 煮沸冷却的3 mol/L Na2SO4溶液 | 碳棒表面有大量气泡产生,铁丝外围包裹一层白色絮状沉淀,2min后表层变为褐色。 |
ⅵ | 8V | 煮沸冷却的3 mol/L Na2SO4溶液 | 碳棒表面迅速产生大量气泡,铁丝表面有气泡,1min后外围包裹一层白色絮状沉淀,2min后变绿,溶液中有红褐色悬浮物。 |
①实验ⅵ中白色絮状沉淀变为红褐色的反应化学方程式是__________。
②由此确定实验ⅰ中溶液变黄的原因是__________。
(4)综合上述实验,当铁为阳极时,影响电解过程中的阳极电极产物的因素有__________。