题目内容

11．现用如下方法合成高效、低毒农药杀灭菊酯：（）

已知：（1）R-X$→_{醇溶液}^{NaCN}$RCN$→_{H_{2}SO_{4}}^{H_{2}O}$RCOOH
（2）
（3）
（1）B的名称是4-氯甲苯或对氯甲苯；合成I的反应类型是加成反应．
（2）A中最多可能同一平面上的原子数为13．
（3）写出反应 F+I→杀灭菊酯的化学方程式：+$→_{△}^{浓硫酸}$+H2O．
（4）写出C在高温高压、催化剂条件下与足量氢氧化钠水溶液充分反应的化学方程式：+3NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$2NaCl+H2O+．
（5）X与F互为同分异构体，X苯环上有三个取代基且含有结构，则符合此条件的F共有8种．
（6）请设计合理方案以丙酮（CH3COCH3）和甲醇为原料合成有机玻璃（用合成路线流程图表示，并注明反应条件）．
提示：①合成过程中无机试剂任选；
②合成路线流程图示例如下：
CH2═CH2$\stackrel{HBr}{→}$CH3CH2Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH3CH2OH．

分析 F与I在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成杀灭菊酯，H发生信息（2）反应生成I，由杀灭菊酯的结构可知，F为、I为．结合反应信息（2）可知H为，G发生信息反应（3）生成H，则G为．
E发生信息（1）中第2步反应生成F，则E为，C发生信息（1）中第1步反应生成D，D与CH3CH（Cl）CH3在氢氧化钠条件下反应生成E，根据E的结构可知，D为，C为，A与氯气在Fe作催化剂条件下与氯气发生取代反应生成B，B与氯气在光照条件下生成C，故A为，B为；
（6）丙酮和氢氰酸发生加成反应生成（CH3）2C（OH）CN，（CH3）2C（OH）CN酸化生成2-甲基-2-羟基丙酸，2-甲基-2-羟基丙酸发生消去反应生成2-甲基丙烯酸，2-甲基丙烯酸和甲醇发生酯化反应生成2-甲基丙烯酸甲酯．

解答 解：F与I在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成杀灭菊酯，H发生信息（2）反应生成I，由杀灭菊酯的结构可知，F为、I为．结合反应信息（2）可知H为，G发生信息反应（3）生成H，则G为．
E发生信息（1）中第2步反应生成F，则E为，C发生信息（1）中第1步反应生成D，D与CH3CH（Cl）CH3在氢氧化钠条件下反应生成E，根据E的结构可知，D为，C为，A与氯气在Fe作催化剂条件下与氯气发生取代反应生成B，B与氯气在光照条件下生成C，故A为，B为；

（1）B为，其名称是4-氯甲苯或对氯甲苯，合成I的反应类型是加成反应，
故答案为：4-氯甲苯或对氯甲苯；加成反应；
 （2）A为，A中最多可能同一平面上的原子为苯环上的所有原子及甲基中的C原子和1个氢原子，所以最多有13个原子共平面，故答案为：13；
（3）F+I→杀灭菊酯的化学方程式：+ $→_{△}^{浓硫酸}$+H2O，故答案为：+ $→_{△}^{浓硫酸}$+H2O；
（4）C在高温高压、催化剂条件下与足量氢氧化钠水溶液充分反应的化学方程式为+3NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$2NaCl+H2O+，
故答案为：+3NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$2NaCl+H2O+；
（5）F为，X与F互为同分异构体，X苯环上有三个取代基且含有结构，还含有丁基取代基，丁基有四种，每个丁基有两种排放方式，所以符合条件的同分异构体有4×2=8，故答案为：8；
（6）丙酮和氢氰酸发生加成反应生成（CH3）2C（OH）CN，（CH3）2C（OH）CN酸化生成2-甲基-2-羟基丙酸，2-甲基-2-羟基丙酸发生消去反应生成2-甲基丙烯酸，2-甲基丙烯酸和甲醇发生酯化反应生成2-甲基丙烯酸甲酯，其合成路线为CH3COCH3$\stackrel{HCN}{→}$$→_{H_{2}SO_{4}}^{H_{2}O}$$→_{△}^{浓硫酸}$，
故答案为：CH3COCH3$\stackrel{HCN}{→}$$→_{H_{2}SO_{4}}^{H_{2}O}$$→_{△}^{浓硫酸}$．

点评 本题考查有机推断和合成，为高频考点，明确官能团及其性质关系、反应条件、反应类型是解本题关键，侧重考查学生分析推断及知识综合应用能力，难点是同分异构体种类判断，题目难度中等．

练习册系列答案
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1．下列有关用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后的说法正确的是（　　）
A．电解过程中阳极质量不变
B．电解过程中溶液的pH不断升高
C．此时向溶液中加入适量的Cu2O固体可使溶液恢复到电解前的状况
D．电解后两极产生的气体体积比为2：1
2．将1.000gFeC2O4•2H2O固体样品放在热重分析仪中进行热重分析，测得其热重分析曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示：

已知：①草酸盐受热分解易释放出碳的氧化物．②500℃之前，该热重分析仪的样品池处于Ar气气氛中，500℃时起，样品池与大气相通．完成下列填空：
（1）300℃时是样品脱水的过程，试确定350℃时样品是否脱水完全是（填“是”或“否”），判断的理由是推算过程：
FeC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeC2O4•（2-n）H2O+nH2O
180 18n
1.000g （1.000-0.800）g
解得n=2，所以350℃时样品完全脱水；（要求写出推算过程）．
（2）400℃时发生变化的化学方程式是FeC2O4$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$FeO+CO↑+CO2↑．
（3）将600℃时样品池中残留的固体隔绝空气冷却至室温，再向该固体中加入一定量的稀盐酸刚好完全溶解，用pH试纸测得所得溶液的pH=3，其原因是Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+（用离子方程式回答）；向该溶液中滴加适量NaOH溶液，生成红褐色沉淀，测得此时溶液中铁元素的离子浓度为4.0×10-11　mol/L-1，则此时溶液的pH=5（已知：Ksp[Fe（OH）2]=8.0×10-16，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38）．
）．
（4）将1500℃时样品池中残留的固体隔绝空气冷却后，用稀盐酸溶解得一棕黄色溶液．取少量该溶液滴加KSCN，溶液显红色；另取少量该溶液滴加K3[Fe（CN）6]（铁氰化钾）溶液，产生特征蓝色沉淀．试写出图中1400℃时发生反应的化学方程式6Fe2O3$\frac{\underline{\;1400℃\;}}{\;}$4Fe3O4+O2↑，产生特征蓝色沉淀的离子反应方程式3Fe2++2[Fe（CN）6]3-═Fe3[Fe（CN）6]2↓．
19．高中化学教材介绍了钠、镁、铝、铁、氯、硫、氮、硅等元素及其化合物的知识，是其它化学知识的载体．
（1）从以上元素中选择，在自然界中有游离态存在的有N、S、Fe元素（填元素符号）．
（2）离子交换膜是一类具有离子交换功能的高分子材料．一容器被离子交换膜分成左右两部分，如图所示．若该交换膜为阳离子交换膜（只允许阳离子自由通过），左边充满盐酸酸化的H2O2溶液，右边充满滴有KSCN溶液的FeCl2溶液（足量），一段时间后可观察到的现象：右边B（从下列选项中选择）
A．无明显现象                         B．溶液由浅绿色变红色
C．溶液由无色变黄色                   D．溶液由浅绿色变无色
左边发生反应的离子方程式：2H++2Fe2++H2O2=2H2O+2Fe3+；
若该交换膜为阴离子交换膜（只允许阴离子自由通过），左边充满含2mol NH4Al（SO4）2的溶液，
右边充满含3mol Ba（OH）2的溶液，当有2mol SO${\;}_{4}^{2-}$通过交换膜时（若反应迅速完全），则左右两室沉淀的物质的量之比为2：3．
（3）某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，利用相关工
艺可进行提纯与综合利用．通入一定量的N2后，在1500℃下与Cl2充分反应得到纯化石墨与气体混合物，然后降温至80℃，分别得到不同状态的两类物质a和b．（注：石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃．）
①若a与过量的NaOH溶液反应，可得两种盐，其中一种盐的水溶液具有粘合性，化学反应方程式为SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O．
②若b与过量的NaOH溶液充分反应后，过滤，所得滤液中阴离子有Cl-、OH-、AlO2-；然后向滤液中继续加适量乙酸乙酯并加热可得沉淀，写出生成沉淀的离子方程式CH3COOCH2CH3+AlO2-+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al（OH）3↓+CH3COO-+CH3CH2OH．
6．下列实验操作、实验现象和实验结论均正确的是（　　）
选项实验操作实验现象实验结论
A向AgNO3溶液中滴加过量氨水得到澄清溶液Ag+与NH3•H2O能大量共存
B将Fe（NO3）2样品溶于稀H2SO4，滴加KSCN溶液溶液变红稀硫酸能氧化Fe2+
C室温下，用pH试纸分别测定浓度为0.1mol•L-1NaClO溶液和0.1mol/LCH3COONa溶液的pHpH试纸都变成碱色可以用pH试纸的颜色与标准比色卡比较，从而判断HClO和CH3COOH的酸性强弱
D向少量AgNO3溶液中滴加适量NaCl溶液，再滴加适量Na2S溶液开始有白色沉淀生成，后有黑色沉淀生成Ksp（Ag2S）＜Ksp（AgCl）
A．AB．BC．CD．D
16．海水中主要离子的含量如下：
成分含量/（mg/L）成分含量/（mg/L）
Cl-18980Ca2+400
Na+10560HCO3-142
SO42-2560Mg2+1272
（1）常温下，海水的pH在7.5～8.6之间，其原因是（用离子方程式表示）HCO3-+H2O?H2CO3+OH-．
（2）电渗析法淡化海水示意图如图1所示，其中阴（阳）离子交换膜仅允许阴（阳）离子通过．阴极上产生氢气，阴极附近还产生少量白色沉淀，其成分有Mg（OH）2和CaCO3，生成CaCO3的离子方程式是Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O．

（3）用海水可同时生产氯化钠和金属镁或镁的化合物，其流程如图2所示：
在实验室中由粗盐“重结晶”制精盐的操作包括溶解、过滤、蒸发…洗涤等步骤；有关其中“蒸发”步骤的叙述正确的是bd．
a．蒸发的目的是得到热饱和溶液
b．蒸发的目的是析出晶体
c．应用余热蒸干溶液
d．应蒸发至有较多晶体析出时为止
（4）25℃时，饱和Mg（OH）2溶液的浓度为5×10-4 mol/L．
①饱和Mg（OH）2溶液中滴加酚酞，现象是溶液变红．
②某学习小组测海水中Mg2+含量（mg/L）的方法是：取一定体积的海水，加入足量盐酸，再加入足量NaOH，将Mg2+转为Mg（OH）2．25℃，该方法测得的Mg2+含量与表中1272mg/L的“真值”比较，结果偏小．[填“偏大”、“偏小”或“相等”，海水中饱和Mg（OH）2溶液的密度都以lg/cm3计]．
3．用NA表示阿伏加德罗常数的值．下列判断正确的是（　　）
A．常温常压下，64 g SO2含有的原子数目为NA
B．常温常压下，22.4 L O2含有的分子数目为NA
C．1 mol镁与足量稀硫酸反应时失去的电子数目为2 NA
D．1 mol•L-1K2SO4溶液中含有的钾离子数目为2 NA
20．短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，Y、Z、W的最高价氧化物对应水化物间可两两反应生成盐和水；化合物YWX是漂白液的有效成分．下列说法正确的是（　　）
A．Z单质还原性大于Y单质
B．X的氢化物沸点高于W的氢化物
C．仅含X、Y两元素的化合物均只含离子键
D．上述四种元素形成的简单离子中，X离子半径最小
1．某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应，所用装置如图所示（夹持仪器已略去）．
（1）实验前，应先检查装置的气密性；实验中产生的尾气应通入NaOH溶液进行处理．
（2）实验过程中需要配制100mL l mo1•L-1FeCl3溶液，所需要的玻璃仪器有：烧杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管；实际配制过程中，常先将FeCl3固体完全溶于适量稀盐酸中，再加水稀释，此特殊操作的目的是抑制FeCl3水解．
（3）该小组同学向5mL l mo1•L-1FeCl3溶液中通入足量的SO2，溶液最终呈浅绿色，写出其反应的离子方程式2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+．再打开分液漏斗活塞，逐滴加入煮沸冷却后的NaOH稀溶液，则试管B中产生的实验现象是先无现象，后生成白色絮状沉淀．
（4）该小组同学在（3）中实验时，发现溶液变为浅绿色需要较长时间，在此期间同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色，没有观察到丁达尔效应，最终溶液呈浅绿色．
【查阅资料】Fe（HSO3）2+在溶液中呈红棕色且具有较强的还原性，能被Fe3+氧化为SO42-．则Fe（HSO3）2+与Fe3+在溶液中反应的离子方程式是Fe（HSO3）2++Fe3++H2O=2Fe2++SO42-+3H+．
（5）若实验中用5mL一定浓度的浓H2SO4与适量Cu片充分反应，实验结束后，测得产生SO2的体积在标准状况下为672mL，向已冷却的A试管溶液中加入4mo1•L-1的NaOH溶液30mL时，恰好使Cu2+完全沉淀．则所用浓H2SO4浓度为18mo1•L-1．（忽略过程中溶液的体积变化）

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