题目内容
【题目】a.某有机物A化学式为CxHyOz,15 gA完全燃烧生成22 gCO2和9 gH2O。试确定:
(1)该有机物的最简式______________;
(2)若A的相对分子质量为60且和Na2CO3混合有气体放出,A和醇能发生酯化反应,则A的结构简式为 _______________ ;
(3)若A的相对分子质量为60且是易挥发有水果香味的液体,能发生水解反应,则其结构简式为______________;
(4)若A分子结构中含有6个碳原子,具有多元醇和醛的性质,则其结构简式为_______。
b.有机物A、B、C、D在一定条件下有如图所示的转化关系:
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请回答下列有关问题:
(1)写出B的分子式:____________________。
(2)分别写出反应①的反应方程式______________和②的反应方程式________________________
(3)③的反应类型为___________________________。
(4)两分子D在浓硫酸存在的条件下加热可以发生自身的酯化反应生成E或F,且E的相对分子质量比F的小,则E和F的结构简式分别为___________________、_________________。
(5)下列关于有机物A的说法正确的有__________________(填序号)。
a.含有氢氧根离子,具有碱性
b.能发生加聚反应
c.能使溴水褪色
d.在一定条件下能与冰醋酸反应
【答案】 CH2O CH3COOH HCOOCH3
C7H14O2
氧化反应
bcd
【解析】a、根据二氧化碳和水的质量结合质量守恒定律计算氧原子的质量,根据原子守恒计算最简式;根据有机物的分子式结合其化学性质判断结构简式;
b、A分子中含有碳碳双键和醇羟基,B分子中含有醇羟基,C分子中含有醇羟基和醛基,D分子中含有羧基和醇羟基,结合官能团的性质、转化关系解答。
a、(1)22 gCO2和9 gH2O的物质的量分别是22g÷44g/mol=0.5mol、9g÷18g/mol=0.5mol,因此根据质量守恒定律可知15gA中氧原子的质量是15g-0.5mol×12g/mol-0.5mol×2×1g/mol=8g,物质的量是8g÷16g/mol=0.5mol,因此x:y:z=1:2:1,所以该有机物的最简式为CH2O;
(2)若A的相对分子质量为60,由于60/30=2,所以分子式为C2H4O2。和Na2CO3混合反应有气体放出,含有羧基,A是乙酸,A的结构简式为CH3COOH;
(3)若A的相对分子质量为60,由于60/30=2,所以分子式为C2H4O2。A是易挥发有水果香味的液体,能发生水解反应,A是甲酸甲酯,其结构简式为HCOOCH3;
(4)若A分子结构中含有6个碳原子,分子式为C6H12O6。具有多元醇和醛的性质,则A是葡萄糖,其结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO。
b、(1)根据B的结构简式可知B的分子式为C7H14O2;
(2)反应①是醇羟基的消去反应,反应的方程式为
;②是醇羟基的催化氧化,反应的方程式为
;
(3)反应③是醛基的氧化反应。
(4)D分子中含有羟基和羧基,2分子D可以发生自身的酯化反应,由于E的相对分子质量比F的小,这说明分别脱去2分子水和1分子水,则E和F的结构简式分别为
、
;
(5)a.含有羟基,显中性,a错误;b.含有碳碳双键,能发生加聚反应,b正确;c.含有碳碳双键,能使溴水褪色,c正确;d.含有醛基,在一定条件下能与冰醋酸发生酯化反应,d正确。答案选bcd。
【题目】金属钇(Y)具有重要的国防价值,但因过度开采已濒临枯竭。通过硫酸浸泡深海磷灰石矿,可以得到Y3+的浸出液:
表1 浸出液成分
Al3+ | Fe3+ | Ca2+ | PO43- | Mg2+ | Mn2+ | Y3+ | |
浓度/(mgL-1) | 7670 | 9460 | 550 | 640 | 5600 | 1500 | 70.2 |
(1)浸出液可用有机溶剂(HR)进行萃取,实现Y3+的富集(已知:Y3+与Fe3+性质相似),原理如下:Fe3+ + 3HR
FeR3 + 3H+ Y3+ + 3HR
YR3 + 3H+ (已知:FeR3、YR3均易溶于HR)
浸出液在不同pH下萃取的结果如图1。
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①用化学平衡原理解释,随pH增大,Y3+萃取率增大的原因________。
②结合图1解释,工业上萃取Y3+之前,应首先除去Fe3+的原因是________。
(2)采用“中和沉淀法”和“磷酸法”可以除铁。
表2 Fe3+、Y3+去除率
终点pH | 去除率/% | |
Fe3+ | Y3+ | |
3.0 | 87.84 | 19.86 |
3.5 | 92.33 | 23.63 |
4.5 | 99.99 | 44.52 |
5.0 | 99.99 | 89.04 |
中和沉淀法:向浸出液中加入NaOH除Fe3+,去除率如表2所示。
①该实验条件下,Fe3+去除率比Y3+大的可能原因________。
磷酸法:将磷酸(H3PO4:三元弱酸)加入到浸出液中,再加入Na2CO3溶液,调pH为2.5,过滤除去磷酸铁沉淀(FePO4),滤液中剩余的Fe3+、Y3+浓度如表3。
表3 滤液中Fe3+、Y3+的浓度
Fe3+ | Y3+ | |
浓度/(mgL-1) | 508 | 68.9 |
② 配平“磷酸法”除铁过程中的离子方程式
Fe3+ + + = FePO4↓+ CO2↑+ ,___________________
③ 综合分析表1、表2、表3,工业上采用“磷酸法”除铁的原因________。
(3)经“磷酸法”除铁后,用有机溶剂HR萃取Y3+,可通过________(填操作)收集含Y3+的有机溶液。
(4)综合分析以上材料,下列说法合理的是________。
a. 分析图1可知,pH在0.2~2.0范围内,有机溶剂中的Fe3+多于水溶液中的Fe3+
b. 表2中 Y3+损失率在20%左右的原因可能是生成的Fe(OH)3对Y3+的吸附
c. 表2中 pH在4.5~5.0范围内,Y3+损失率变大的可能原因:Y3+ + 3OH- = Y(OH)3↓
d. 有机溶剂萃取Y3+的优点是Ca2+、Mg2+、Mn2+等金属离子萃取率极低