题目内容
【题目】质子核磁共振谱是研究有机化合物结构的有力手段之一。结构中的等效氢原子核磁共振谱中都给出了相应的峰值(信号),谱中峰的强度与结构中的H原子数成正比。试回答:
(1)结构简式为
的有机化合物,在核磁共振谱中观察峰给出的强度之比为___________。
(2)实践中可根据核共振谱上观察到H原子给出的峰值情况,确定有机化合物的结构。分子式为C3H6O2的链状有机化合物核磁共振谱上峰给出的稳定强度仅有四种,它们分别是①3∶3,②3∶2∶1,③3∶1∶1∶1,④1∶2∶2∶1。
请分别推断出其对应的结构简式:
①________________________; ② ___________________________;
③________________________; ④ ___________________________。
(3)测得CH3CH2CH2CH3化合物核磁共振谱上可观察到两种峰,而CH3CH=CHCH3的核磁共振谱有4种峰,结合其空间结构
,解释产生4个峰的原因:_______________。
【答案】 1∶1∶1∶1∶1 CH3COOCH3 CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3
HO—CH2—CH2—CHO 因为CH3CH=CHCH3有两种空间结构:
每种结构在核磁共振谱上给出2个峰,所以共给出4个峰
【解析】(1)
可以写成如下:
,结构左右对称,它有五种氢原子,均为2个,在核磁共振谱中观察峰给出的强度之比为1︰1︰1︰1︰1。
(2) C3H6O2为链状有机化合物,不饱和度为1,可以为一个碳碳双键、一个羧基或一个醛基或羰基。峰面积比为3:3时,只有两种氢,结构简式为CH3COOCH3;峰面积比为3∶2∶1时,有三种氢,结构简式为CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3;峰面积比为3∶1∶1∶1时,有4种氢,则结构简式为
;峰面积比为1∶2∶2∶1时有四种氢,符合的只有HO—CH2—CH2—CHO。
(3) CH3CH=CHCH3有两种空间结构:反式结构和顺式结构,
,每种结构在核磁共振谱上给出2个峰,所以共给出4个峰。
【题目】废旧电池若不进行回收利用,将对水体产生严重污染。某兴趣小组对废旧镍电池正极材料[由Ni(OH)2、碳粉、Fe2O3等涂覆在铝箔上制成]进行回收研究,设计实验流程如下图所示:
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已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+,Cl2能氧化Ni2+为Ni3+;
②NiO+2HCl=NiCl2+H2O;
③Fe3+、Al3+、Ni3+以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表所示:
离子 | Fe3+ | Al3+ | Ni2+ |
开始沉淀时的pH | 1.5 | 3.5 | 7.0 |
完全沉淀时的pH | 3.2 | 4.8 | 9.0 |
④Ksp[Ni(OH)2]=5.0×10-16,Ksp(NiC2O4)=4.0×10-10。
请回答下列问题:
(1)酸溶后所留残渣的主要成份__________(填物质名称)。
(2)步骤X的操作为用NiO调节溶液pH,首先析出的沉淀Ⅰ是__________(填化学式),调节过程中pH不能低于___________。
(3)已知溶解度:NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O4·2H2O,则加入Na2C2O4溶液后析出的沉淀是__________。
(4)写出生成沉淀Ⅲ的离子方程式__________,该反应的平衡常数为__________。
(5)用化学反应方程式表示沉淀Ⅲ转化为Ni(OH)3________________________。
(6)过滤③后如何检验Ni(OH)3已洗涤干净____________________________。