题目内容

3．福莫特罗是一种治疗哮喘病的药物，它的关键中间体（G）的合成路线如下：

回答下列问题：
（1）F中的含氧官能团有醚键、羰基、硝基（填名称）；反应④的反应类型为取代反应．
（2）反应①的化学方程式为+（CH3CO）2O→+CH3COOH．
（3）C能与FeCl3溶液发生显色反应，C的结构简式为；D的结构简式为．
（4）B的同分异构体（不含立体异构）中能同时满足下列条件的共有17种．
a．能发生银镜反应    b．能与NaOH溶液发生反应       c．含有苯环结构
其中核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为3：2：2：1的是（填结构简式）
（5）参照G的合成路线，设计一种以为起始原料制备的合成路线：$→_{△}^{NaOH水溶液}$$→_{Cu/△}^{O_{2}}$$→_{H_{3}PO_{4}}^{浓HNO_{3}}$$\stackrel{NaBH_{4}}{→}$．

分析 由D的分子式与E的结构可知，D与发生取代反应生成E，则D为，C能与FeCl3溶液发生显色反应，含有酚羟基，结合C的分子式逆推可知C为，A的分子式为C6H6O，A与乙酸酐反应得到酯B，B在氯化铝作用下得到C，则A为，B为．E与溴发生取代反应生成F，相当于E中羰基还原为羟基，再发生取代反应得到F．
（5）在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成，发生催化氧化生成，在硝酸/磷酸条件下发生取代反应生成，最后在NaBH4条件下反应生成．

解答 解：由D的分子式与E的结构可知，D与发生取代反应生成E，则D为，C能与FeCl3溶液发生显色反应，含有酚羟基，结合C的分子式逆推可知C为，A的分子式为C6H6O，A与乙酸酐反应得到酯B，B在氯化铝作用下得到C，则A为，B为．E与溴发生取代反应生成F，相当于E中羰基还原为羟基，再发生取代反应得到F．
（1）F中的含氧官能团有：醚键、羰基、硝基，反应④的反应类型为取代反应，
故答案为：醚键、羰基、硝基；取代反应；
（2）反应①的化学方程式为：+（CH3CO）2O→+CH3COOH，
故答案为：+（CH3CO）2O→+CH3COOH；
（3）C的结构简式为 ，D的结构简式为，
故答案为：；；
（4）B（）的同分异构体（不含立体异构）中能同时满足下列条件：a．能发生银镜反应，说明含有醛基，b．能与NaOH溶液发生反应，说明含有酯基或酚羟基，c．含有苯环结构，
若为甲酸形成的酯基，含有1个取代基，可以为甲酸苯甲酯，含有2个取代基为-CH3、-OOCH，有邻、间、对3种，
若含有醛基、酚羟基，含有2个取代基，其中一个为-OH，另外的取代基为-CH2CHO，有邻、间、对3种，含有3个取代基，为-OH、-CH3、-CHO，当-OH、-CH3处于邻位时，-CHO有4种位置，当-OH、-CH3处于间位时，-CHO有4种位置，当-OH、-CH3处于对位时，-CHO有2种位置，
符合条件的同分异构体共有17种，其中核磁共振氢谱显示为4组峰，且峰面积比为3：2：2：1的是 ，
故答案为：17；；
（5）在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成，发生催化氧化生成，在硝酸/磷酸条件下发生取代反应生成，最后在NaBH4条件下反应生成，合成路线流程图为：$→_{△}^{NaOH水溶液}$$→_{Cu/△}^{O_{2}}$$→_{H_{3}PO_{4}}^{浓HNO_{3}}$$\stackrel{NaBH_{4}}{→}$，
故答案为：$→_{△}^{NaOH水溶液}$$→_{Cu/△}^{O_{2}}$$→_{H_{3}PO_{4}}^{浓HNO_{3}}$$\stackrel{NaBH_{4}}{→}$．

点评 本题考查有机物的推断与合成，根据物质的分子式及E的结构进行推断，（5）中注意根据转化中隐含的信息进行合成路线设计，侧重考查学生分析推理能力、自学能力与知识迁移运用能力．

练习册系列答案
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13．下列能在无色溶液中大量共存的离子组是（　　）
A．Na+、Ba2+、CO32-、NO3-B．Na+、OH-、K+、MnO4-
C．K+、HCO3-、SO42-、Na+D．H+、Cl-、Cu2+、SO42-
14．如图所示A为泡沫塑料板，上面有两个小孔，分别插入温度计和环形玻璃搅拌棒，两个小孔不能开得过大，其目的是减少热量损失； 若实验中不加盖泡沫塑料板，则求得的中和热数值（填偏大、偏小、无影响）．
11．被称为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片（在其一边镀锌，在其另一边镀二氧化锰）作为传导体，在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液．电池总反应为：Zn+2MnO2十H2O═ZnO+2MnO（OH）．下列说法正确的是（　　）
A．该电池的负极锌发生还原反应
B．该电池反应中二氧化锰起催化剂作用
C．当0．lmol Zn完全溶解时，流经电解液的电子个数约为1.204×1023
D．电池正极反应式为 MnO2+e-+H20═MnO（OH）+OH-
18．火山喷发产生的硫磺可用于上产生重要的化工原料硫酸，某企业用如图2所示的工艺流程生产硫酸：

请回答下列问题
（1）硫酸的用途非常广泛，可应用于下列哪些BC（可多选）
A．过磷酸钙的制备
B．表面活性剂“烷基苯硫酸钠”的合成
C．铅蓄电池的生产
（2）为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装热交换器（填设备名称）吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是增大三氧化硫与浓硫酸的接触面，有利于三氧化硫的吸收
（3）工业对硫酸厂尾气的处理方法一般是用氨水来吸收
（4）如果进入接触室的混合气（含SO2体积分数为7%、O2为11%，N2为82%）中SO2平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示，在实际生产中，SO2催化氧反应的条件选择常压和450℃，而没有选择SO2转化率更高的B会C点对应的反应条件，其原因分别是不选B点，压强越大对设备的投资越大，消耗的动能大，SO2的转化率在1个大气压时，已经很高了，再提高压强SO2的转化率提高不大；不选C点，因为C点温度低，SO2的转化率虽然很高，但是催化剂的催化效率降低，450℃时催化剂的催化效率最高，所以选择A点，不选择C点        
（5）为使硫磺充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%，为提高SO2转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为6：5假设接触室中SO2的转化率为95%，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为0.39%（空气中氧气的体积分数按0.2计）
8．目前人们对环境保护、新能源开发很重视．
（1）汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体转化为无毒气体．4CO（g）+2NO2（g）?4CO2（g）+N2（g）△H=-1200 kJ•mol-1
对于该反应，温度不同（T2＞T1）、其他条件相同时，下列图象正确的是乙（填代号）．
（2）用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C（s）+2NO（g）?N2（g）+CO2（g）△H在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下：
浓度/mol．L-1/时间/min01020304050
NO1.00.580.400.400.480.48
N200.210.300.300.360.36
CO200.210.300.300.360.36
①根据图表数据分析T1℃时，该反应在0～20min的平均反应速率v（CO2）=0.015 mol•L-1•min-1；计算该反应的平衡常数K=0.56．
②30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是bc（填字母代号）．
a．加入一定量的活性炭   b．通入一定量的NO
c．适当缩小容器的体积   d．加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5：3：3，则达到新平衡时NO的转化率 （填“升高”或“降低”），△H＜0（填“＞”或“＜”）．
（3）以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO（NH2）2]．已知：
①2NH3（g）+CO2（g）=NH2CO2NH4（s）△H=-l59.5kJ/mol
②NH2CO2NH4（s）=CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H=+116.5kJ/mol
③H2O（l）=H2O（g）△H=+44.0kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式2NH3（g）+CO2（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=-87.0 kJ•mol-1．
（4）一种氨燃料电池，使用的电解质溶液是2mol/L-1的KOH溶液．
电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O；

请写出通入a气体一极的电极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O；每消耗3.4g NH3转移电子的物质的量为0.6 mol．
15．在光照条件下，Cl2与CH4反应生成CH3Cl是链式反应，主要反应机理如下：
①Cl2（g）→Cl•（g）+Cl•（g）△H1=+243kJ•mol-1
②Cl•（g）+CH4（g）→CH3•（g）+HCl（g）△H2=+8.4kJ•mol-1
③CH3•（g）+Cl2（g）→CH3Cl（g）+Cl•（g）△H3=-111.8kJ•mol-1
下列有关说法正确的是（　　）
A．Cl•在反应中是催化剂
B．Cl•比Cl2更活泼
C．②也可能是Cl•（g）+CH4（g）→CH3Cl（g）+H•（g）
D．由③可知C-Cl的键能比Cl-Cl的键能小
12．我国古代人民编写的古诗或谚语包含了丰富的化学知识，下列解释正确的是（　　）
选项古诗或谚语含有的化学反应类型
A爆竹声中除旧岁，春风送暖入屠苏复分解反应
B千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲分解反应
C春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干化合反应
D真金不怕火，怕火便是铜置换分解反应
A．AB．BC．CD．D
13．在由水电离出的c（OH-）=1×10-13 mol/L的溶液中，可能大量共存的离子组是（　　）
A．Fe2+　Na+　NO3-　Cl-B．Ba2+　Cu2+　NO${\;}_{3}^{-}$　Cl-
C．SO42-　SO3-　NH4+　Na+D．Mg2+　Na+　Br-　ClO-

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