题目内容

二茂铁及其衍生物被广泛地用作火箭燃料的添加剂，汽油的抗震剂，抗辐射剂等．二茂铁[（C5H5--）2Fe2+]．其分子结构如右图所示．二茂铁是橙黄色针状晶体，熔点173℃，沸点249℃，有强的热稳定性．不溶于水、稀氢氧化钠溶液和热浓盐酸，但溶于稀硝酸、浓硫酸、苯、乙醚和四氢呋喃，对空气和湿气都稳定．二茂铁具有芳香性，环上发生的反应类似于苯环．
二茂铁常见制备方法：
①合成法：由金属钠与环戊二烯（）在四氢呋喃（代号THF）溶液中反应，先制得环戊二烯钠，然后让环戊二烯钠与氯化亚铁反应制得二茂铁．
②电解法：电解时，以铁板和镍板作电极，电解液为碘化钠的环戊二烯溶液．阅读以上材料，试回答下列问题：
（1）环戊二烯与二茂铁中各有
3
3
种和
1
1
种化学环境不同的氢原子．
（2）写出二茂铁与浓硫酸、醋酸酐（（CH3CO）2O）混合发生磺化反应生成一取代物的反应式：
．
（3）写出合成法制备二茂铁的相关化学方程式：
2+2Na
THF
2+H2↑
2+2Na
THF
2+H2↑
，
2+FeCl2
THF
+2NaCl
2+FeCl2
THF
+2NaCl
．
（4）写出电解法制备二茂铁的阳极反应
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+
，碘化钠的作用是
I-存在可以防止Fe2+进一步被氧化
I-存在可以防止Fe2+进一步被氧化
．
分析：（1）由结构的对称性分析结构中不同位置的H原子；
（2）环状结构中的一个H原子被-SO3H取代；
（3）合成法中金属钠与环戊二烯反应生成氢气和环戊二烯钠；环戊二烯钠与氯化亚铁反应制得二茂铁；
（4）电解时阳极生成亚铁离子；碘离子可防止亚铁离子被氧化．
解答：解：（1）由结构的对称性可知，如图含有3种位置的H原子，二茂铁具有芳香性，环上发生的反应类似于苯环，环状结构中只有1种位置的H原子，故答案为：3；1；
（2）环状结构中的一个H原子被-SO3H取代，该磺化反应为，
故答案为：；

（3）合成法制备二茂铁的相关化学方程式为2+2Na
THF
2+H2↑、
2+FeCl2
THF
+2NaCl，
故答案为：2+2Na
THF
2+H2↑；2+FeCl2
THF
+2NaCl；
（4）因电解应生成亚铁离子，则电解法制备二茂铁的阳极反应为Fe-2e-=Fe2+，电解中加入NaI的作用为I-存在可以防止Fe2+进一步被氧化，
故答案为：Fe-2e-=Fe2+；I-存在可以防止Fe2+进一步被氧化．
点评：本题考查有机物的合成，注意信息的利用是解答本题的关键，明确有机物结构与性质的关系即可解答，题目难度中等．
练习册系列答案
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（2009?沈阳一模）铝是国民经济发展的重要材料，在众多的金属中仅次于钢铁．下图是从铝土矿X中提取其主要成分的两种相互结合的方案示意图．已知A为红褐色沉淀，D、F为白色沉淀，F经失水转化为G，G被誉为信息高速公路的骨架．

（1）结合从铝土矿X中提取其主要成分的两种相互结合的方案回答：
①X的主要成分是
Al2O3
Al2O3
、
Fe2O3
Fe2O3
、
SiO2
SiO2
 （用氧化物的化学式表示）．
②要使X的利用率最高，则方案一与方案二所取矿石的质量比为
3：1
3：1
；
用相关的离子方程式来解释确定该质量比的依据
Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓
Al3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓
．
（2）自从科学家发明了电解法冶炼铝的方法之后，铝及其合金被广泛地应用．为了测试盛装饮料的易拉罐中铝元素的含量，某实验小组将ag干燥的易拉罐外皮溶解于过量稀硫酸中，测得生成氢气的体积为c L；（该数据为多次平行实验测定结果的平均值，并已换算为标准状况）
①根据该方案测定的结果计算，易拉罐外皮中铝元素的质量分数为
45c
56a
×100%
45c
56a
×100%

②若排除实验仪器和操作的影响因素，针对上述方案测定结果的准确性做出判断（用“偏高、偏低、不能确定”表示）并说明理由．
不能确定，易拉罐外皮中可能含其它可以和硫酸反应放出H2的金属单质，会导致结果偏高；易拉罐外皮中含Al2O3，与硫酸反应不放出H2，且含铝元素，会导致结果偏低；上述情况的存在，且无法判断含量，所以不能确定．
不能确定，易拉罐外皮中可能含其它可以和硫酸反应放出H2的金属单质，会导致结果偏高；易拉罐外皮中含Al2O3，与硫酸反应不放出H2，且含铝元素，会导致结果偏低；上述情况的存在，且无法判断含量，所以不能确定．
．

铝是当前应用最广泛的金属材料之一，铝的化合物在生产和生活中也有许多用途．

(1)盛装饮料的易拉罐可用铝合金制造，不用纯铝的主要原因是什么？

(2)胃舒平是治疗胃酸过多的常用药物，其中含有的有效成分是氢氧化铝，其治疗原理是(用离子方程式表示)________；碳酸氢钠也常用于做治疗胃酸过多，请说出与氢氧化铝相比较，用碳酸氢钠作为治疗胃酸过多的药物的优缺点(各一条)．

优点________；

缺点________．

(3)自从科学家发明了电解法冶炼铝的方法之后，铝及其合金被广泛地应用．但是后来有人研究发现铝元素易导致老年痴呆疾病，因此现在铝合金主要用于做房屋建筑的装饰材料，铝制的炊具基本不用了．

①作为材料，铝及其合金与钢铁相比，主要的优点是(写出两条)：________；________．

②你认为铝合金材料有无可能被其他材料所代替？如果有可能，其可能的原因是什么？请至少写出两条．
二茂铁及其衍生物被广泛地用作火箭燃料的添加剂、汽油的抗震剂、抗辐射剂等。二茂铁〔()2Fe2+〕，其分子结构如下图所示：

二茂铁是橙黄色针状晶体，熔点173 ℃，沸点249 ℃，有强的热稳定性。不溶于水、稀氢氧化钠溶液和热浓盐酸，但溶于稀硝酸、浓硫酸、苯、乙醚和四氢呋喃，对空气和湿气都稳定。二茂铁具有芳香性，环上发生的反应类似于苯环。

二茂铁常见制备方法：

①合成法：由金属钠与环戊二烯(C5H6)在四氢呋喃(代号THF)溶液中反应，先制得环戊二烯钠，然后让环戊二烯钠与氯化亚铁反应制得二茂铁。

②电解法：电解时，以铁板和镍板作电极，电解液为碘化钠的环戊二烯溶液。

阅读以上材料，试回答下列问题：

(1)环戊二烯与二茂铁中各有___________种和___________种化学环境不同的氢原子。

(2)写出二茂铁与浓硫酸、醋酸酐〔(CH3CO)2O〕混合发生磺化反应生成一取代物的反应式：____________________________________________________________，并预测二茂铁能否发生硝化反应，说明理由_________________________________________________________。

(3)写出合成法制备二茂铁的相关化学方程式：_____________________________________。

(4)写出电解法制备二茂铁的阳极反应________________________________________，碘化钠的作用是_______________________________________________________________。
二茂铁及其衍生物被广泛地用作火箭燃料的添加剂，汽油的抗震剂，抗辐射剂等．二茂铁[（C5H5--）2Fe2+]．其分子结构如右图所示．二茂铁是橙黄色针状晶体，熔点173℃，沸点249℃，有强的热稳定性．不溶于水、稀氢氧化钠溶液和热浓盐酸，但溶于稀硝酸、浓硫酸、苯、乙醚和四氢呋喃，对空气和湿气都稳定．二茂铁具有芳香性，环上发生的反应类似于苯环．
二茂铁常见制备方法：
①合成法：由金属钠与环戊二烯（）在四氢呋喃（代号THF）溶液中反应，先制得环戊二烯钠，然后让环戊二烯钠与氯化亚铁反应制得二茂铁．
②电解法：电解时，以铁板和镍板作电极，电解液为碘化钠的环戊二烯溶液．阅读以上材料，试回答下列问题：
（1）环戊二烯与二茂铁中各有______种和______种化学环境不同的氢原子．
（2）写出二茂铁与浓硫酸、醋酸酐（（CH3CO）2O）混合发生磺化反应生成一取代物的反应式：______．
（3）写出合成法制备二茂铁的相关化学方程式：______

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