14.(09四川卷29)新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位。可用作节能环保电动汽车的动力电池。

磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料,它的制备方法如下:

方法一:将碳酸锂、乙酸亚铁[(CHCOO) Fe]、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂,同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出。

方法二:将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液,以铁棒为阳极,石墨为阴极,电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。

在锂郭了电池中,需要一种有机聚合物作为正负极之间锂郭子选移的介质,该有机聚合物的单体之一(用M表示)的结构简式如下:

请回答下列问题:

(1)上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原是                  

(2)在方法一所发生的反应中,除生成磷酸亚铁锂、乙酸外,还有         

    (填化学式)生成。

(3)在方法二中,阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为

                  

(4)写出M与足量氧化钠溶液反应的化学方程式:

                  

(5)已知该锂离子电池在充电过程中,阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁,则该电池放电时正极的电极反应式为

                  

答案 (1)为了防止亚铁化合物被氧化              

(2)CO       HO       NH3            

(3)Fe+HP+Li+2e=LiFePO4+2H+         

(4)

(5)FePO4+Li++e====LiFePO4 

12.(09广东化学26)光催化制氢是化学研究的热点之一。科学家利用含有呲啶环(呲啶的结构式为,其性质类似于苯)的化合物II作为中间体,实现了循环法制氢,示意图如下(仅列出部分反应条件):

(1)化合物II的分子式为______________。

(2)化合物I合成方法如下(反应条件略,除化合物III的结构未标明外,反应式已配平);

化合物III的名称是________________。

(3)用化合物V(结构式见右图)代替III作原料,也能进行类似的上述反应,所得有机产物的结构式为___________________。             

(4)下列说法正确的是_____________(填字母)

A. 化合物V的名称是间羟基苯甲醛,或2-羟基苯甲醛

B. 化合物I具有还原性;II具有氧化性,但能被酸性高锰酸钾溶液氧化

C. 化合物I、II、IV都可发生水解反应

D. 化合物V遇三氯化铁显色,还可发生氧化反应,但不能发生还原反应

(5)呲啶甲酸酯可作为金属离子的萃取剂。2-呲啶甲酸正丁酯(VI)的结构式见上图,其合成原料2-呲啶甲酸的结构式为_________________;VI的同分异构体中,呲啶环上只有一个氢原子被取代的呲啶甲酸酯类同分异构体有_________________种。 

 答案 (1)C11H13O4N

(2)甲醛                        

(3)

(4)B、C       

(5)                      12    

 解析(1)注意不要数掉了环上的氢原子,分子式为:C11H13NO4

(2)因反应式已配平,故可依据原子守恒定律推知Ⅲ的分子式为CH2O,故为甲醛;(3)结合题(3)可以得到有机物的分子式为C(7+2×5+1-1)H(6+2×8+5-8)O(2+2×3+3-4×1-2)N,所得化合物与化合物I相比多出部分为C6H4NO,由此可以确定甲醛在反应中提供化合物ICH2部分,化合物V应该提供部分替代CH2部分,所以所得化合物的结构式;

(4)系统命名法Ⅴ的名称为3-羟基苯甲醛,A错,有机物Ⅴ含有的官能团为酚羟基和醛基,能发生显色反应即氧化反应,醛基和苯环均能与氢气发生加成反应(还原反应),D错;同理Ⅱ能加氢发生还原反应,具有氧化性,而其侧链甲基类似于苯的同系物的性质能被高锰酸钾溶液硬化,B正确,I、Ⅱ、Ⅳ分子内都有酯基,能够发生水解,C正确;

(5)水解生成2-呲啶甲酸和丁醇,结合酯的水解反应我们不难得到2-呲啶甲酸的结构式为:;VI的同分异构体中,呲啶环上只有一个氢原子被取代的呲啶甲酸酯类同分异构体种类强调的是其同分异构体中,而不是VI中呲啶环上只有一个氢原子被取代异构体种类。注意这点就不会出错了。

11.(09福建卷31) 有机物A是最常用的食用油氧化剂,分子式为C10H12O5可发生如下转化:

已知B的相对分子质量为60,分子中只含一个甲基。C的结构可表示为:

请回答下列问题:

   (1)根据系统命名法,B的名称为         

   (2)官能团-X的名称为          ,高聚物E的链节为         

   (3)A的结构简式为         

   (4)反应⑤的化学方程式为             

   (5)C有多种同分异构体,写出期中2种符合下列要求的同分异构体的结构简式         

    i.含有苯环     ii.能发生银镜反应   iii.不能发生水解反应

   (6)从分子结构上看,A具有抗氧化作用的主要原因是        (填序号)。

    a.含有苯环     b.含有羰基       c.含有酚羟基

答案

 

 

 

 

 

 

解析  本题考查有机物的推断及性质。从框图中的信息知,C中含有羧基及酚基和苯环,又C的结构中有三个Y官能团,显然为羟基,若为羧基,则A的氧原子将超过5个。由此可得出C的结构为A显然为酯,水解时生成了醇B和酸CB中只有一个甲基,相对分子质量为60601517=28,则为两上亚甲基,所以B的结构式为CH3CH2CH2OH,即1-丙醇。它在浓硫酸作用下,发生消去反应,可生成CH3CH=CH2,双键打开则形成聚合物,其键节为。由BC的结构,不难写出酯A的结构简式为:CNaHCO3反应时,只是羧基参与反应,由于酚羟基的酸性弱,不可能使NaHCO3放出CO2气体。

(5)C的同分异构体中,能发生银镜反应,则一定要有醛基,不能发生水解,则不能是甲酸形成的酯类。显然,可以将羧基换成醛基和羟基在苯环作位置变换即可。

(6)抗氧化即为有还原性基团的存在,而酚羟基易被O2氧化,所以选C项。

10.(09浙江卷29) 苄佐卡因时一中医用麻醉药品,学名对氨基苯甲酸乙酯,它以对硝基甲苯为主要起始原X经下列反应制得:

请回答下列问题:

(1)写出A、B、C的结构简式:A        、B       、C     

(2)用核磁共振谱可以证明化合物C中有     种氢气、处于不同的化学环境。

(3)写出同时符合下列要求的化合物C的所有同分异构体的结构简式(E、F、G除外)

①化合物是1,4-二取代苯,期中苯环上的一个取代基是硝基

②分子中含有结构的基因

注:E、F、G结构如下:

(4)E、F、G中有一化合物经酸性水解,期中的一种产物能与FeCL3溶液发生显色反应,写出该水解反应的化学方程式          

(5)苄佐卡因(D)的水解反应如下:

   化合物H经聚合反应可制成高分子纤维,广泛用于通讯、导弹、宇航等领域。请写出该聚合反应的化学方程式            

答案

(1)A:    B:CH3CH2OH   C:

(2)4

(3)

(4)

(5)

解析(1)流程图非常简单,生成A,即为KMnO4氧化苯环上的甲基而生成羧基。A→C,结合D产物,显然为A与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应。最后将硝基还原即等氨基。

(2)从C的结构简式看,硝基邻、对位上的H,亚甲基和甲基上的H,共四种不同的氢谱。

(3)满足要求的同分异构体必须有:取代在苯环的对位上,且含有酯基或羧基的结构。从已经给出的同分异体看,还可以写出甲酸形成的酯,以及羧酸。

(4)能与FeCl3发生显色反应的必须是酚,显然F可以水解生成酚羟基。

(5)D物质水解可生成对氨苯甲酸,含有氨基和羧基两种官能团,它们可以相互缩聚形成聚合物。

9.(09浙江卷26)各物质之间的转换关系如下图,部分生成物省略。C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物,X、Y、Z的原子序数依次增大,在周期表中X的原子半径最小,Y、Z原子量外层电子数之和为10。D为无色非可燃性气体,G为黄绿色单质气体,J、M为金属,l有漂白作用,反应①常用于制作印刷电路板。

请回答下列问题:

(1)写出A的化学式      , C的电子式     

(2)比较Y与Z的原子半径大小     >     (填写元素符号)。

(3)写出反应②的化学方程式(有机物用结构简式表示)     ,举出该反应的一个应用实例     

(4)已知F溶于稀硝酸,溶液变成蓝色,并放出无色气体。请写出该反应的化学方程式        

(5)研究表明:气体D在一定条件下可被还原为晶莹透明的晶体N,其结构中原子的排列为正四面体,请写出N及其2种同素异形体的名称          

答案  (1)Cu2(OH)2CO3 [Cu(OH)2·CuCO3]或CuCO3 

(2) C>O 

(3)CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O↓+ 2H2O

医学上可用这个反应检验尿液中的葡萄糖。

(4)3Cu2O + 14HNO3 6Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 7H2O

(5)金刚石、石墨、富勒烯(C60)或碳纳米管等。

解析  从反应图中寻找突破口,E与葡葡糖生成红色沉淀F,则E应为Cu(OH)2,而B为Cu2+,反应①为印刷电路板,L为棕黄色溶液,由此可推出:M应为Cu,L为FeCl3 。G为黄绿色气体,则为Cl2,K为浅绿色,则为Fe2+溶液。X的原子半径最小,则为H,D为非可燃性气体,可推为CO2,C和O的最外层电子之和刚好为10。C为H、C、O中的两种组成的化合物,且可以与Cl2反应,故应为H2O,生成H为HCl,I为HClO(具有漂白性),HCl与J(Fe)可生成FeCl2溶液。

(1)A + HClCu2+ + H2O + CO2,由元素守恒可知,A可以CuCO3或碱式碳酸铜均可。

(2)Y为C,Z为N,两者位于同一周期,前者的半径大,即C>N。

(3)葡萄糖含有醛基,可以与Cu(OH)2生成砖红色沉淀。

(4)F为Cu2O,与HNO3反应,生成Cu(NO3)2,且生成无色气体,应为NO,然后根据得失电子守恒配平即可。

(5)CO2可以还原成正四面体结构的晶体N,即化合价降低,显然生成C,应为金刚石。它的同素异形体必须为含碳的单质。

 0  293204  293212  293218  293222  293228  293230  293234  293240  293242  293248  293254  293258  293260  293264  293270  293272  293278  293282  293284  293288  293290  293294  293296  293298  293299  293300  293302  293303  293304  293306  293308  293312  293314  293318  293320  293324  293330  293332  293338  293342  293344  293348  293354  293360  293362  293368  293372  293374  293380  293384  293390  293398  447090 

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