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【化学选修5有机化学基础】(15分)物质A有如下转化:

(1)A的分子式为 ,F的结构简式为 .。

(2)A→C的化学方程式为_______________________________,反应类型为__________。

(3)B的同分异构体中能与浓溴水反应,满足条件:①1 mol物质最多能消耗3 mol Br2②苯环上只有两个取代基③分子中只出现一个—CH3的结构有____________种。

(4)已知在一定条件下R1CH===CHR2―→R1CHO+R2CHO,A在一定条件下氧化生成X、Y(A中酚羟基已被保护),X的分子式为C7H6O2,它是芳香族化合物,Y可进一步氧化得到一种还原性的二元羧酸。

①写出两类含有醛基X的同分异构体____________,____________。

②Y与乙二醇发生酯化反应形成高分子化合物的化学方程式为___________。

(1)C9H8O2 (2分)

(方程式2分,类型1分)

(3)3(2分)

(各2分)

(5)(2分)nHOOC-COOH+nHOCH2CH2OH HO-[-OCCOOCH2CH2O-]- n H +(2n-1)H2O

【解析】

试题分析:(1)A为对羟基苯丙烯醛,分子式为C9H8O2, F的结构简式见答案;(2)A→C的反应为醛基被氧化为羧基,化学方程式见答案,反应类型为氧化反应。(3)B 为HOCH2CH2CH2—,其同分异构体中能与浓溴水反应属于酚类,①1 mol物质最多能消耗3 mol Br2,羟基邻、对位上有3个氢原子,②苯环上只有两个取代基处于间位③分子中只出现一个—CH3的结构有3种。(CH3CHOHCH2—、CH3CH2CHOH—和CH3C(CH2OH)—分别连酚羟基的间位)(4)根据题给信息,对羟基苯丙烯醛在一定条件下氧化生成X、Y(A中酚羟基已被保护),X的分子式为C7H6O2,它是芳香族化合物,则X为对羟基苯甲醛,Y为乙二醛,可进一步氧化得到一种还原性的二元羧酸乙二酸。①两类含有醛基X的同分异构体为苯氧甲醛和间羟基苯甲醛,结构简式见答案。②乙二酸与乙二醇发生酯化反应形成高分子化合物的化学方程式为

nHOOC-COOH+nHOCH2CH2OH HO-[-OCCOOCH2CH2O-]- n H +(2n-1)H2O 。

考点:考查有机合成和有机推断,涉及反应类型的判断、同分异构体和化学方程式的书写。

考点分析: 考点1:有机化学知识综合应用 试题属性
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(15分)(Ⅰ)磷是生物体中不可缺少的元素之一,在自然界中磷总是以磷酸盐的形式出现的,例如磷酸钙矿Ca3(PO4)2、磷灰石Ca5F(PO4)3等。

(1)磷的某种核素中,中子数比质子数多1,则表示该核素的原子符号为____________。

(2)磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500℃生成白磷,反应为:

2Ca3(PO4)2+6SiO2 = 6CaSiO3+P4O10 10C+P4O10 = P4↑+10CO↑

上述反应中的各种物质,属于酸性氧化物的有 。

(3)白磷有剧毒,不慎沾到皮肤上,可用CuSO4溶液冲洗解毒。白磷可与热的CuSO4溶液反应生成磷化亚铜,与冷溶液则析出铜,反应方程式分别(均未配平)为:

①P4+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4

②P4+CuSO4+H2O→Cu+H3PO4+H2SO4

反应①中,氧化剂为 ,若上述两反应中被氧化的P4的物质的量相等,则消耗的CuSO4的物质的量之比为 。

(Ⅱ)离子交换膜是一类具有离子交换功能的高分子材料。一容器被离子交换膜分成左右两部分,如图所示。

若该交换膜为阳离子交换膜(只允许阳离子自由通过),左边充满盐酸酸化的H2O2溶液,右边充满滴有KSCN溶液的FeCl2溶液(足量),一段时间后右边可观察到的现象: ;若该交换膜为阴离子交换膜(只允许阴离子自由通过),左边充满含2mol NH4Al(SO4)2的溶液,右边充满含3mol Ba(OH)2的溶液,当有2mol SO42-通过交换膜时(若反应迅速完全),则左右两室沉淀的物质的量之比为 。

(Ⅲ)某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质,利用相关工艺可进行提纯与综合利用。通入一定量的N2后,在1500℃下与Cl2充分反应得到纯化石墨与气体混合物,然后降温至80℃,分别得到不同状态的两类物质a和b。(注:石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,SiCl4的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃。)

(1)若a与过量的NaOH溶液反应,可得两种盐,其中一种盐的水溶液具有粘合性,

化学反应方程式为 _________。

(2)若b与过量的NaOH溶液充分反应后,过滤,所得滤液中阴离子有 _________。

(15分)草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)可用于制镍催化剂,硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)主要用于电镀工业。某小组用废镍催化剂(成分为Al2O3、Ni、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的部分实验流程如下:

已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)。

金属离子

开始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Fe3+

1.1

3.2

Fe2+

5.8

8.8

Al3+

3.0

5.0

Ni2+

6.7

9.5

②Ksp(CaF2)=1.46×10-10,Ksp(CaC2O4)=2.34×10-9。

(1)“粉碎”的目的是 。

(2)保持其他条件相同,在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”,镍浸出率随时间变化如右图。“酸浸”的适宜温度与时间分别为 (填字母)。

a.30℃、30min

b.90℃、150min

c.70℃、120min

d.90℃、120min

(3)证明“沉镍”工序中Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象是 。

(4)将“沉镍”工序得到的混合物过滤,所得固体用乙醇洗涤、110 ℃下烘干,得草酸镍晶体。

①用乙醇洗涤的目的是 。

②烘干温度不超过110℃的原因是 。

(5)由流程中的“浸出液”制备硫酸镍晶体的相关实验步骤如下:

第1步:取“浸出液”, ,充分反应后过滤,以除去铁、铝元素;

第2步:向所得滤液中加入适量NH4F溶液,充分反应后过滤,得“溶液X”;

第3步: ,充分反应后过滤;

第4步:滤渣用稍过量硫酸充分溶解后,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得硫酸镍晶体。

①请补充完整相关实验步骤(可选试剂:H2SO4溶液、NaOH溶液、HNO3溶液、H2O2溶液)。

②第2步中加入适量NH4F溶液的作用是 。

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