题目内容
13.某芳香烃X(相对分子质量为92)是一种重要的有机化工原料,研究部门以它为初始原料设计出如下,转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去).其中A是一氯代物,H是一种功能高分子,链节组成为(C7H5NO).已知:
(1)X的名称是甲苯,反应①②③④⑤中属于氧化反应的是②⑤.
(2)反应②③两步能否互换不能(填“能”或“不能”),理由是反应②是氧化甲基到羧基,反应③是还原硝基到-NH2,-NH2也能被氧化,所以必须先氧化再还原.
(3)反应④的化学方程式是
(4)
(5)请用合成反应流程图表示出由
分析 相对分子质量为92的某芳香烃X是一种重要的有机化工原料,令分子组成为CxHy,则$\frac{92}{12}$=7…8,由烷烃中C原子与H原子关系可知,该烃中C原子数目不能小于7,故该芳香烃X的分子式为C7H8、结构简式为
,X与氯气发生取代反应生成A,A转化生成B,B催化氧化生成C,C能与银氨溶液反应生成D,故B含有醇羟基、C含有醛基,故A为
,B为
,C为
,D酸化生成E,故D为
,E为
,
在浓硫酸、加热条件下与浓硝酸发生取代反应生成F,结合反应③的产物可知F为
,F转化生成G,由于苯胺容易被氧化,由反应信息Ⅰ、反应信息Ⅱ可知,G为
,H是一种功能高分子,链节组成为C7H5NO,与
的分子式相比减少1分子H2O,为
通过形成肽键发生缩聚反应是错的高聚物,H为
,
在催化剂条件下发生加成反应生成
,再在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成
,与氯气发生加成反应生成
,最后在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成
,据此解答.
解答 解:相对分子质量为92的某芳香烃X是一种重要的有机化工原料,令分子组成为CxHy,则$\frac{92}{12}$=7…8,由烷烃中C原子与H原子关系可知,该烃中C原子数目不能小于7,故该芳香烃X的分子式为C7H8、结构简式为
,X与氯气发生取代反应生成A,A转化生成B,B催化氧化生成C,C能与银氨溶液反应生成D,故B含有醇羟基、C含有醛基,故A为
,B为
,C为
,D酸化生成E,故D为
,E为
,
在浓硫酸、加热条件下与浓硝酸发生取代反应生成F,结合反应③的产物可知F为
,F转化生成G,由于苯胺容易被氧化,由反应信息Ⅰ、反应信息Ⅱ可知,G为
,H是一种功能高分子,链节组成为C7H5NO,与
的分子式相比减少1分子H2O,为
通过形成肽键发生缩聚反应是错的高聚物,H为
,
(1)由上述分析可知,X的结构简式为
,其名称为甲苯,反应①②③④⑤中属于氧化反应的是②⑤,
故答案为:甲苯;②⑤;
(2)反应②是氧化甲基到羧基,反应③是还原硝基到-NH2,根据题给信息-NH2也能被氧化,所以必须先氧化再还原,所以反应②③不能互换,
故答案为:不能;反应②是氧化甲基到羧基,反应③是还原硝基到-NH2,-NH2也能被氧化,所以必须先氧化再还原;
(3)反应④为
在一定条件下发生缩聚反应,反应方程式为:
,
故答案为:
;
(4)
的同系物M比其本身相对分子质量大14,即多一个CH2,M的同分异构体中能同时满足以下条件:①芳香族化合物,说明有苯环,②能发生水解反应,说明有酯基,③与FeCl3溶液能够发生显色反应,说明有酚羟基,则符合条件的M的结构为苯环上连有-OH、-COOCH3,或-OH、HCOOCH2,或-OH、CH3COO-,各有邻间对三种,或苯环上连有三个基团:-OH、-OOCH、-CH3,根据定二动一的原则,有10种结构,所以共有19种,
故答案为:19;
(5)A为
,
在催化剂条件下发生加成反应生成
,再在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成
,与氯气发生加成反应生成
,最后在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成
,
合成反应流程图为:![]()
故答案为:
.
点评 考查有机物的推断,难度中等,根据X的相对分子质量推断X的结构是解题的关键,结合A的反应产物的结构特点,判断A的结构,再根据反应条件及反应信息利用正推法与逆推法相结合进行判断,是对有机物知识的综合考查,能较好的考查学生的阅读、分析与思维能力,是有机热点题型.
| A. | R的单质在通常情况下呈气态 | B. | R的单质可能是一种无色的固体 | ||
| C. | R的氢化物稳定 | D. | 单质R与H2的化合反应非常困难 |
| A. | NA个氧气分子与NA个氖气分子的质量比是4:5 | |
| B. | 17gOH-与19gH3O+所含电子数相等 | |
| C. | 32gSO2和40gSO3所含的原子数相等 | |
| D. | 标准状况下,11.2LCO2与常温常压下17gNH3所含分子数相等 |
已知:各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示.
| 离子 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
| Fe2+ | 6.34 | 9.7 |
| Fe3+ | 1.48 | 3.7 |
| Zn2+ | 6.2 | 8.0 |
(1)在“酸浸”步骤中,为提高浸出速率,除通入空气搅拌外,还可采取的措施是适当升高温度(或增大酸浓度、将氧化铜锌矿粉碎等)
(2)氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,则相同温度下:Ksp(CuS)<(填“>”“<”或“=”)Ksp(ZnS).
(3)物质A最好使用下列物质中的B.
A.KMnO4 B.空气 C.HNO3 D.NaClO
(4)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH,pH应控制在3.2~6.2范围之间.
(5)物质B是可直接用作氮肥的正盐,则B的化学式是(NH4)2SO4.
(6)除铁后得到的Fe(OH)3可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂--K2FeO4,写出该反应的离子方程式:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O.
| 物质 | Al | Al2O3 | Fe | Fe2O3 |
| 熔点/℃ | 660 | 2054 | 1535 | 1462 |
| 沸点/℃ | 2467 | 2980 | 2750 | -- |
(2)该同学推测铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金,理由是:该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金.你认为他的解释是否合理?答:合理(填“合理”或“不合理”).请写出铝热反应的一种工业用途焊接钢轨、冶炼难熔金属、定向爆破.
(3)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝.该实验所用试剂是NaOH溶液,反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑.
(4)实验室要溶解该熔融物,下列试剂中可以选用BC(填序号).
A.浓硫酸 B.稀硫酸C.稀硝酸 D.氢氧化钠溶液.
| A. | 1 mol H2SO4的质量为98g•mol-1 | |
| B. | H2SO4的摩尔质量为98g | |
| C. | 9.8 g H2SO4含有NA个H2SO4分子 | |
| D. | 6.02×1022个H2SO4分子的质量为9.8g |
| A. | 若两电极直接连接,a是食盐水,则发生析氢腐蚀 | |
| B. | 若铁接电源负极,石墨接电源正极,a是稀H2SO4溶液,电解一段时间后溶液的pH增大 | |
| C. | 若两电极直接连接,则电子从铁流向石墨 | |
| D. | 若铁接电源正极,石墨接电源负极,a是氯化铜溶液,阴离子向石墨电极移动 |