29.(14分)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。

28.(15分)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硫、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450-500°C),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。

相关信息如下:

a.四氯化硅遇水极易水解;

b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;

c.有关物质的物理常数见下表:

请回答下列问题:

(1)写出装置A中发生反应的离子方程式         

(2)装置A中g管的作用是        ;装置C中的试剂是      ;装置E中的h瓶需要冷却理由是         

(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是        (填写元素符号)。

(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,是铁元素还原成Fe2+ ,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是:

①滴定前是否要滴加指示剂?       (填“是”或“否”),请说明理由     

②某同学称取5.000g残留物,预处理后在容量瓶中配制成100ml溶液,移取25.00ml,试样溶液,用1.000×10-2mol· L-1KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00ml,则残留物中铁元素的质量分数是      

答案(1)MnO2 + 4H+ + 2ClMn2+ + Cl2↑ + 2H2O

(2)平衡压强  浓硫酸  使SiCl4 冷凝

(3)Al、P、Cl

(4)①否;KMnO4溶液自身可作指示剂;

②4.480%

[解析]制备四氯化硅的原料为Cl2和Si。A装置为Cl2的制备装置,B、C装置为除杂装置。先用B除去HCl,再用C(浓H2SO4)除去H2O蒸气。Cl2通入粗硅中反应,用冷水将产生SiCl4冷凝即可。(1)制取氯气用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应。(2)g管是将分液漏斗与烧瓶相连,则它们中的压强是相待的,这样便于盐酸能顺利滴下。SiCl4的沸点很低,只有57.7℃,而反应的温度达几百度,故需要冷凝收集。(3)从物质的物理性质表可发现,AlCl3,FeCl3和PCl5均易升华,故还应还有Al、P、Cl元素。(4)由于高锰酸钾本身是紫红色的,与Fe2+反应时,可以褪色,故而可以作为指示剂。根据方程式可以找出关系,5Fe2+~MnO4  ,n(Fe)= 10-2×20×10-3×5×100/25 =4×10-3mol。W (Fe)= 4×10-3×56/5 ×100% =4.48%。

27.(15分)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的转变成,化学方程式如下:

为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:

请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):

(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的     0(填写“>”、“<”、“=”。

(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。

(3)在该温度下,反应的平衡常数K=       

(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是   

A.选用更有效的催化剂          B.升高反应体系的温度

C.降低反应体系的温度         D.缩小容器的体积

(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

①请在上表格中填入剩余的实验条件数据。

②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线是实验编号。

答案(1)<     (2) 1.88×10-4mol/(L·s)   (3)5000  (4)C、D

(5)①II: 280、1.20×10-3、5.80×10-3

Ⅲ:1.2×10-3 、5.80×10-3

[解析](1)自发反应,通常为放热反应,即DH小于0。(2)以NO计算,2s内NO的浓度变化为(10-2.5)×10-4mol/L,V(NO)=7.5×10-4/2 =3.75×10-4mol/(L·s)。根据速率之比等于计量系数比可知,V(N2)=1/2 V(NO)=1.875×10-4mol/(L·s)。(3)=

=5000。(4)催化剂不影响平衡的移动,A项错;该反应放热,故降温平衡正向移动,NO转化率增大,B项错,C项正确;缩小体积,即增大压强,平衡向体积减小的方向运动,即正向移动,D项正确。(5)本题为实验探究题,目的是研究温度和催化剂的比表面积对速率的影响,研究时只能是一个变量在起作用,所以II中数据与I比较催化剂的比表面积增大了,故其他的数据应与I完全相同;III中数据与II比较,催化剂的比表面积数据未变,但是温度升高,故其他数据是不能改变的。实质I、II研究是催化剂的比表面积对速率的影响,II、III研究是温度对速率的影响。作图,可根据先拐先平的原则,即最里面的线先达平衡,速率快,应对应于III(因为其温度和催化剂的比表面积是三组中最高的),II比I快,因为两组温度相同,但是II中催化剂的比表面积大。

26.(14分)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  444916  444924  444930  444934  444940  444942  444946  444952  444954  444960  444966  444970  444972  444976  444982  444984  444990  444994  444996  445000  445002  445006  445008  445010  445011  445012  445014  445015  445016  445018  445020  445024  445026  445030  445032  445036  445042  445044  445050  445054  445056  445060  445066  445072  445074  445080  445084  445086  445092  445096  445102  445110  447090 

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