题目内容
【题目】长托宁是一种选择性抗胆碱药,通过以下方法可合成。
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已知:试剂
的结构简式为![]()
回答下列问题
(1)长托宁
的分子式为:_________________,其中含氧官能团的名称为_______________。
(2)反应④的反应类型为__________________,反应⑤的反应类型为_________________。
(3)一定条件下
可以聚合成高分子化合物,请写出该过程的化学方程式________________。
(4)下列有关图中物质的说法中,正确的有_______(选填字母)。
a. 利用核磁共振氢谱可以区分
和
b.
分子中所有原子可能处于同一平面
c.
与氯气进行1:1的加成反应,可以得到两种产物
d.
最多可以与
氢气发生加成反应
(5)通过常温下的反应,区别
和
的试剂是_____________和____________。
(6)
的某此芳香类同分异构体可以水解,且
该物质水解最多消耗
,这样的同分异构体共有_______种。
(7)根据已有的知识并结合相关信息,写出以
和
为原料制备
的合成流程图(无机试剂任选)_________________。
【答案】
羟基 醚键 还原反应 取代反应
ac 钠、碳酸氢钠溶液 4
【解析】
(1)根据长托宁的分子结构简式书写分子式;结合官能团结构书写名称;
(2)依据有机反应类型的特点作答;
(3)羧基与羟基在一定条件下会发生缩聚反应;
(4)a.核磁共振氢谱可区分含有不同的氢原子环境或数目的分子,a项正确;
b.亚甲基的所有原子不可能共平面;
c.
具有与1,3-丁二烯相似的结构;
d.羧基不能与氢气发生加成反应;
(5)结合官能团性质的不同作答;
(6)
的分子式为C8H6O3,先计算不饱和度,再根据要求找出其同分异构体的数目;
(7)结合题中流程中的步骤①②的反应思路根据给定条件作答。
(1)根据长托宁的分子结构简式可知,其分子式为:
,在该物质的分子中的含氧官能团为羟基,醚键。
(2)根据D转化为E的过程中,羧基变为羟基,则反应④的反应类型为还原反应;反应⑤E中两个羟基发生分子内取代反应生成F,则反应类型为:取代反应。
(3)D中有羧基与羟基,可在一定条件下发生加聚反应,其化学方程式为:
。
(4)a. C转化为D为加成反应,碳碳双键变为碳碳单键,其不同环境的氢原子个数不同,则可利用核磁共振氢谱可以区分
和
,a项正确;
b.从结构中可以看出,A分子中有亚甲基,所有原子不可能共平面;
c.
具有与1,3-丁二烯相似的结构,可与氯气发生1,4-加成反应或1,2-加成反应。因此, A与氯气进行1:1加成反应时,可以得到两种产物,c项正确;
d.
的结构简式为
,羧基不能与氢气发生加成反应,所以
最多可以与
氢气发生加成反应,d项错误。答案选ac;
(5)D分子内含羧基、羟基;E分子内含羟基,F分子内含环氧官能团,则根据羟基与羧基官能团性质的不同,可选用碳酸氢钠溶液鉴别羧基、钠鉴别羟基,从而区分D、E、F分子,故答案为:钠;碳酸氢钠溶液;
(6)
的分子式为C8H6O3,其不饱和度为
,某此芳香类同分异构体可以水解,则含酯类和羰基或醛基,且
该物质水解最多消耗
,则满足条件的同分异构体苯环上的取代基可以是-OCOCO有1种,可以是-OOCH与-CHO,分别位于苯环的邻间对位共3种同分异构体,所以满足条件的同分异构体的数目为4种,故答案为:4;
(7)以
和
为原料制备
,可以按题中流程中的步骤①②的反应,再发生消去即可得产品,具体合成路线为:
。
【题目】CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为__________(写离子符号);若所得溶液pH=10,溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-)__________。(室温下,H2CO3的K1=4×10-7;K2=5×10-11)
(2)CO2与CH4经催化重整不仅可以制得合成气,还对温室气体的减排具有重要意义。催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)。
已知:C(s)+2H2(g)=CH4(s) △H=-75kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(s) △H=-394kJ·mol-1
C(s)+
O2(g)=CO(s) △H=-111kJ·mol-1
①该催化重整反应的△H=__________。有利于提高CH4平衡转化率的条件是__________(填标号)。
A 低温低压 B 低温高压 C 高温低压 D 高温高压
某温度下,在体积为2L的容器中加入2mol CH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为__________mol2·L-2。
②反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
积碳反应 CH4(g)= C(s)+ 2H2(g) | 消碳反应 CO2(g)+C(s)=2CO(g) | ||
△H/kJ·mol-1 | 75 | 172 | |
活化能/kJ·mol-1 | 催化剂X | 33 | 91 |
催化剂Y | 43 | 72 | |
由上表判断,催化剂X__________Y(填“优于”或“劣于”),理由是:__________________。
(3)在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示:
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①X是电源的__________极(填“正”或“负”)。
②阴极的电极反应式是:H2O+2e-=H2+O2- 、CO2+2e-=CO+O2-
则总反应可表示为__________。
【题目】氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,某工厂以硫化铜矿石(含CuFeS2、Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程如下:
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常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表
Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | |
开始沉淀 | 7.5 | 2.7 | 4.8 |
完全沉淀 | 9.0 | 3.7 | 6.4 |
(1)炉气中的有害气体成分是__________,Cu2S与O2反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。
(2)若试剂X是H2O2溶液,写出相应反应的离子方程式:__________。并写出H2O2的电子式__________,Fe(铁)在元素周期表中的位置:__________;当试剂X是__________时,更有利于降低生产成本。
(3)加入试剂Y调pH时,pH的调控范围是__________。
(4)操作X包括__________、洗涤、烘干,其中烘干时要隔绝空气,其目的是__________。
(5)以铜与石墨作电极,电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu2O,写出阳极上生成Cu2O的电极反应式:__________。