题目内容
【题目】麻黄是一味常见的中草药,汉代的《神农本草经》记载有麻黄的效用:主中风,伤寒头痛,温疟,发表出汗,去邪热气,止咳逆上气,除寒热,破症坚积聚。麻黄的有效成分麻黄碱(物质F)有多种合成方法,合成方法之一如图所示,请回答相关问题。
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(1)C中含有的官能团名称是____。
(2)D→E的反应类型是____。
(3)A与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式是____。
(4)下列关于麻黄碱的说法错误的是_____(填选项序号)。
a.麻黄碱与盐酸、NaOH溶液均可反应
b.麻黄碱可以发生消去、取代、加成反应
c.麻黄碱中的氮原子和所有碳原子可能共面
(5)麻黄碱的同分异构体中满足下列条件的有____种,其中核磁共振氢谱有6个峰且三个取代基均不处于相邻位置的结构简式是___。
①苯环上有三个取代基,其中一个是 NH2;②遇到FeCl3溶液显紫色。
(6)设计由乙醇和
制备苯甲酸的合成路线____(无机试剂任选)。
【答案】溴原子、醚键 取代反应
或
ac 40
C2H5OH
C2H4
C2H5Br
或
C2H5OH
C2H5Br
【解析】
(1)根据题干流程图中C的结构简式
可知,含有的官能团名称是溴原子、醚键。
答案为:溴原子、醚键;
(2)D→E的反应为![]()
,从D和E的结构上分析,反应过程中D中的溴原子被-NHCH3取代,因此发生取代反应。
答案为:取代反应;
(3)根据A的结构简式,A为丙醛(
),与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式是
或
;
答案为:
或![]()
(4)a.麻黄碱中含有亚氨基和羟基,能和盐酸反应但不能和NaOH溶液反应,a错误;
b. 麻黄碱中含有苯环、羟基等,且与羟基相邻的碳原子上含有氢原子,可以发生消去、取代、加成反应,b正确;
c.
,图中圆形标注的碳原子和与之相连的两个碳原子、一个氮原子不可能共面,c错误。
答案为:ac;
(5)根据要求可知苯环上的三个取代基分别是氨基、酚羟基和丁基。苯环上三个互不相同的取代基位置有10种,丁基有四种结构,因此满足要求的同分异构体为40种;其中核磁共振氢谱有6个峰且三个取代基均不处于相邻位置的结构简式是
;
答案为:40;
;
(6)结合已学过的知识,乙醇和
制备苯甲酸的合成路线为:C2H5OH![]()
C2H5Br![]()
或C2H5OH
C2H5Br
。
【题目】超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:2NO+2CO
2CO2+N2。假设常温下在恒容的密闭容器中发生上述反应,试解答下列问题:
(1)上述条件下该反应能够自发进行,则反应的ΔH_____0(填写“>”、“<”、“=”)。
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是____________。
A.混合气体的压强保持不变
B.N2的浓度不再改变
C.消耗CO的物质的量与生成CO2的物质的量之比为1∶1
D.NO、CO、CO2、N2的物质的量之比为2∶2∶2∶1
(3)既要加快反应速率又要提高NO转化率,下列措施可行的是____________。
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
(4)为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,某科学家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(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO) ( molL-1) | 1.00×10-3 | 4.50×10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
c(CO) ( molL-1) | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | X | 2.70×10-3 |
从表中数据分析可知:
①X=____________mol·L-1;
②前2s内的平均反应速率v(N2)=________________________mol·L-1·s-1;
③该温度下反应的平衡常数K=________________________。