题目内容

7．新药的开发及药物合成是有机化学研究重要发展方向，某药物V的合成路线如下：

（1）Ⅱ中含氧官能团的名称醛基．
（2）反应②的化学方程式2+O2$→_{△}^{催化剂}$2
（3）Ⅰ和Ⅲ在浓硫酸催化加热时反应的化学方程式+$→_{△}^{浓硫酸}$+H2O
（4）下列说法正确的是BC
A．Ⅰ和Ⅴ均属于芳香烃                  B．Ⅱ能发生银镜反应
C.1molⅡ能与4molH2发生加成反应       D．反应③属于酯化反应
（5）反应③的反应类型取代反应；A的分子式C9H13ON
（6）Ⅵ与Ⅰ互为同分异构体，Ⅵ遇FeCl3发生显色反应，其苯环上的一氯代物只有2种．写出满足上述条件的Ⅵ的结构简式
（7）反应④的反应类型是消去 反应；一定条件下，化合物Ⅶ也能发生类似反应④的环化反应，Ⅶ的环化产物的结构简式．

分析 （1）由化合物Ⅱ的结构简式，可知含有官能团为醛基；
（2）反应②是苯甲醛发生催化氧化生成苯甲酸；
（3）Ⅰ和Ⅲ在浓硫酸催化加热时发生酯化反应生成苯甲酸苯甲酯；
（4）A．化合物Ⅰ、Ⅴ含有C和H以外的元素，不属于烃类；
B．化合物Ⅱ分子中含-CHO，具有醛的性质；
C．化合物Ⅱ苯环和-CHO都能与H2发生加成反应；
D．反应③的产物中形成，不含酯基；
（5）由反应③的产物IV逆向分析，应从之间断键，故A是；
（6）化合物Ⅵ与化合物I互为同分异构体，Ⅵ遇 FeCl3发生显色反应，含有酚羟基，另外取代基为甲基，其苯环上的一氯代物只有2种，则酚羟基与甲基处于对位；
（7）比较Ⅳ、Ⅴ的结构可知反应④的类型，环化反应的特征是羰基去O，连接到苯环侧链的邻位上，注意双键位置在N原子上，结构中的S相当于Ⅳ中的O，发生脱水环化反应的有机产物类似于V，无机产物是硫化氢．

解答 解：（1）由化合物Ⅱ的结构简式，可知含有官能团为醛基，故答案为：醛基；
（2）反应②是苯甲醛发生催化氧化生成苯甲酸，反应方程式为：2+O2$→_{△}^{催化剂}$2，
故答案为：2+O2$→_{△}^{催化剂}$2；
（3）Ⅰ和Ⅲ在浓硫酸催化加热时发生酯化反应生成苯甲酸苯甲酯，反应方程式为：+$→_{△}^{浓硫酸}$+H2O，
故答案为：+$→_{△}^{浓硫酸}$+H2O；
（4）A．化合物Ⅰ、Ⅴ含有C和H以外的元素，不属于烃类，属于烃的衍生物，故A错误；
B．化合物Ⅱ分子中含-CHO，具有醛的性质，能发生银镜反应，故B正确；
C．化合物Ⅱ苯环和-CHO都能与H2发生加成反应，1molⅡ能与4mol氢气反应，故C正确；
D．反应③的产物中形成，不含酯基，不属于酯化反应，故D错误，
故答案为：BC；
（5）由反应③的产物IV逆向分析，应从之间断键，反应③应为取代反应，A是，所以A的分子式为C9H13ON，
故答案为：取代；C9H13ON；
（6）化合物Ⅵ与化合物I互为同分异构体，Ⅵ遇FeCl3发生显色反应，含有酚羟基，另外取代基为甲基，其苯环上的一氯代物只有2种，则酚羟基与甲基处于对位，Ⅵ的结构简式为，
故答案为：；
（7）比较Ⅳ、Ⅴ的结构可知反应④的类型为消去反应，环化反应的特征是羰基去O，连接到苯环侧链的邻位上，注意双键位置在N原子上，结构中的S相当于Ⅳ中的O，发生脱水环化反应的有机产物类似于V，无机产物是硫化氢，Ⅶ的环化产物的结构简式为，
故答案为：消去；．

点评 本题考查有机物的推断与合成、官能团的结构与性质、同分异构体书写、有机反应方程式等，充分利用有机物的结构分析解答，是对有机化学的综合考查，侧重考查学生分析推理与知识迁移运用能力考查，难度较大．

练习册系列答案
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17．下列关于SO2的叙述，正确的是（　　）
A．SO2既可以是含硫物质的氧化产物，又可以是含硫物质的还原产物
B．SO2是硫在空气中不完全燃烧的产物，SO3是硫在空气中完全燃烧的产物
C．大气中SO2的主要来源是汽车排出的尾气
D．SO2具有漂白性，因而可以使石蕊试液褪色
18．室温下，向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7（通入气体对溶液体积的影响可忽略），溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是（　　）
A．向0.10mol•L-1NH4HCO3溶液中通入CO2：c（NH4+）=c（HCO3-）+c（CO32-）
B．0.10mol•L-1CH3COONa溶液中通入HCl：c（Na+）＞c（Cl-）＞c（CH3COOH）
C．0.10mol•L-1Na2SO3溶液通入SO2：c（Na+）=2[c（SO32-）+c（HSO3-）+c（H2SO3）]
D．向0.10mol•L-1NaHSO3溶液中通入NH3：c（Na+）＞c（SO32-）＞c（NH4+）
15．2016年3月新疆理化技术研究所首先发现：在光、碱性CeO2修饰TiO2的复合纳米材料的催化作用下，二氧化碳和水可转化为甲烷和一氧化碳．下列说法不正确的是（　　）
A．此反应可将光能转化为化学能
B．CO2和CH4均含极性共价键
C．产物可能还有O2
D．CO2溶于水呈酸性的原因：CO2+H2O?H2CO3H2CO3?2H++CO32-
2．硼酸（H3BO3，一元弱酸）在工业上应用广泛．用硼镁矿（含MgO、B2O3、SiO2及水）制备硼酸及BCl3、VB2（二硼化钒）等副产品的流程如下：

已知：（1）浸取过程中发生反应：2MgO+2B2O3+2NH4HCO3+H2O═2NH4H2BO3+2MgCO3↓
（2）硼的性质与铝相似，既能与盐酸反应，也能与NaOH溶液反应回答下列问题：
（1）充分浸取后过滤，所得滤渣的主要成分是SiO2、MgCO3．浸取过程中温度过高，会使浸取率降低，原因是温度过高会使加入的NH4HCO3分解．
（2）上述流程中生成金属镁的化学方程式MgCl2$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl2↑．
（3）上述流程中制取硼的化学方程式是B2O3+3Mg $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 3MgO+2B．证明粗硼中含有少量镁的化学方法是向粗硼中加入足量NaOH溶液，充分反应后固体未完全溶解．
（4）在高温下，用氢气还原B2O3制得高纯度硼．
已知：25℃、101kpa时，
4B（s）+3O2（g）═2B2O3（s）△H=-2520kJ/mol
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-484kJ/mol
H2O（l）═H2O（g）△H=+44kJ/mol
H2（g） 还原B2O3（s）生成B（s） 和H2O（l）的热化学方程式是3H2（g）+B2O3（s）=2B（s）+3H2O（l）△H=+402kJ/mol．
（5）VB2-空气电池是目前储电能力最高的电池．以VB2-空气电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液如图所示，该电池工作时的反应为：4VB2+11O2═4B2O3+2V2O5．VB2极发生的电极反应为2 VB2+22 OH--22e-=V2O5+2B2O3+11 H2O．
当外电路中通过0.04mol电子时，B装置内共收集到0.448L气体（标准状况），若B装置内的液体体积为200mL（电解前后溶液体积不变），则电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为0.05mol/L．
（6）用200t含20%（质量分数）B2O3的硼镁矿经过上述流程，若浸出率为69.6%，由浸出液制取硼酸的过程中硼元素的损失率为10%，可制得44496kg硼酸（提示：B2O3、H3BO3的摩尔质量分别为69.6、61.8g/mol）．
12．短周期元素X、Y、Z、G、M的原子序数依次增大，X、Z同主族，可形成离子化合物ZX，Y单质是空气的主要成分之一，可形成MY2、MY3两种分子，G为金属元素．下列判断错误的是（　　）
A．原子半径：Z＞G＞M＞Y
B．X、M形成的简单阴离子的还原性：X＞M
C．G与Y形成的化合物一定既能与盐酸反应，又能与烧碱溶液反应
D．X、Z分别与Y可形成原子数为1：1的物质
19．对氯苯甲酸是一种药物中间体，可用对氯甲苯为原料，通过高锰酸钾氧化法制备．反应如下：
Ⅰ．$→_{催化剂}^{KMnO_{4}}$
Ⅱ．$\stackrel{H+}{→}$

有关化合物的物理性质如下表：
熔点/℃沸点/℃密度/g•cmˉ3颜色水溶性
对氯甲苯7.51621.07无色难溶
对氯苯甲酸2432751.54白色微溶
对氯苯甲酸钾具有盐的通性，属于可溶性盐，溶解度随温度升高而增大
实验步骤：
①在规格为250mL的三颈烧瓶（装置A）中加入一定量的催化剂、适量KMnO4、100mL水；
②如图安装好装置，在分液漏斗（装置C）中加入6.00mL对氯甲苯，加热至93℃时，逐滴滴入对氯甲苯；
③控制温度在93℃左右，反应2h后，过滤，洗涤滤渣，将洗涤液与滤液合并，加入稀硫酸酸化；
④加热浓缩、冷却结晶、过滤，洗涤滤渣，干燥后称量其质量为wg．
请回答下列问题：
（1）装置B的名称是冷凝管．
（2）下列有关实验的说法不正确的是AB
A．量取6.00mL对氯甲苯可选用25mL碱式滴定管
B．装置B中水流方向可从b口进a口出
C．控制温度在93℃左右，最好采用水浴加热
D．取步骤④最后一次洗涤液少量于试管中，向其中滴入BaCl2溶液，可检验滤渣是否洗涤干净
（3）步骤②中对氯甲苯的加入方法是逐滴加入而不是一次性加入，理由是减少对氯甲苯的挥发，提高原料利用率．
（4）步骤③中过滤的目的是除去MnO2，滤液中加入稀硫酸酸化，可观察到的实验现象是产生白色沉淀．
（5）洗涤滤渣最合适的洗涤剂，步骤③是C，步骤④是B．
A．乙醇         B．冷水         C．热水         D．滤液
（6）若用M1表示对氯甲苯的式量、M2表示对氯苯甲酸的式量，则本实验产率的计算表达式为$\frac{w}{\frac{6×1.07{M}_{2}}{{M}_{1}}}$×100%（不要求计算）．
16．已知Ksp（AgCl）=2×10-10，Ksp（Ag2CO3）=1×10-11；一定温度下，将0.1mol AgCl加入1L0.1mol•L-1Na2CO3溶液中，充分搅拌（不考虑液体体积变化），下列在关说法正确的是（　　）
A．与水相比，AgCl在Na2CO3溶液中的溶解度及溶度积均增大
B．反应后的溶液中：c（Na+）＞c（CO32-）＞c（Cl-）=c（Ag+）＞c（OH-）＞c（H+）
C．溶液中c（Cl-）=2×10-5mol•L-1
D．沉淀转化反应；2AgCl（s）+CO32-（aq）?Ag2CO3（s）+2Cl-（aq）的平衡常数为2×10-9
20．如图所示三套实验装置，分别回答下列问题．

（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验．一段时间后，向插入石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观
察到石墨棒附近的溶液变红，则该装置中石墨电极的反应式为O2+4e-+2H2O-═4OH-．
（2）装置2中的铜是负极（填“正”或“负”），该装置中石墨电极所发生的反应为Fe3++e-=Fe2+．
（3）装置3中甲烧杯盛放100mL 0.2mol•L-1的NaCl溶液，乙烧杯盛放100mL 0.5mol•L-1
的CuSO4溶液．反应一段时间后，停止通电．向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附
近首先变红．
①烧杯中铁为阳极；甲烧杯中石墨电极的电极反应式为2H++2e-═H2．
②乙烧杯中电解反应的离子方程式为2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+4H+．
③停止电解，取出Cu电极，洗涤、干燥、称量，电极增重0.64g，甲烧杯中产生的气体在标准状况下的体积为224 mL．

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