3,5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体,可用于天然物质白柠檬素的合成。一种以间苯三酚为原料的合成反应如下:
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甲醇、乙醚和3,5—二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表:
| 物质 | 沸点/℃ | 熔点/℃ | 密度(20℃) /g·cm—3 | 溶解性 |
| 甲醇 | 64. 7 |
| 0. 7915 | 易溶于水 |
| 乙醚 | 34. 5 |
| 0. 7138 | 微溶于水 |
| 3,5—二甲氧基苯酚 |
| 33~36 |
| 易溶于甲醇、乙醚,微溶于水 |
(1)反应结束后,先分离出甲醇,再加入乙醚进行萃取。
①分离出甲醇的操作是 ▲ 。
②萃取用到的分液漏斗使用前需 ▲ 并洗净,分液时有机层在分液漏斗的
▲ (填“上”或“下”)层。
(2)分离得到的有机层依次用饱和NaHCO3溶液、饱和食盐水、少量蒸馏水进行洗涤。用饱和NaHCO3 溶液洗涤的目的是 ▲ ;用饱和食盐水洗涤的目的是 ▲ 。
(3)洗涤完成后,通过以下操作分离、提纯产物,正确的操作顺序是 ▲ (填字母)。
a.蒸馏除去乙醚 b.重结晶 c.过滤除去干燥剂 d.加入无水CaCl2干燥
(4)固液分离常采用减压过滤。为了防止倒吸,减压过滤完成后应先 ▲ ,
再 ▲ 。
本题包括A、B 两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A小题评分。
A.[物质结构与性质]
氮元素可形成氢化物、卤化物、氮化物、叠氮化物和配合物等多种化合物。
(1)肼(N2H4)可用作火箭燃料,其原理是:N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g),若反应中有4mol N-H键断裂,则形成的π键有 ▲ mol。
(2) F2和过量NH3在铜催化作用下反应生成NF3,NF3分子的空间构型为 ▲ 。
(3)铁和氨气在640℃可发生置换反应,产物之一的晶胞结构见图13。写出该反应的化学方程式: ▲ 。
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(4)叠氮化钠(NaN3)分解反应为:2NaN3(s)=2Na(l)+3N2(g),下列有关说法正确的是
▲ (填序号)。
a.常温下,N2很稳定,是因为N的电负性大
b.钠晶胞结构见图14,每个晶胞含有2个钠原子
c.第一电离能(I1):N>O>P>S
d.NaN3与KN3结构类似,晶格能:NaN3<KN3
(5)配合物Y的结构见图15,Y中含有 ▲ (填序号);
a.极性共价键 b.非极性共价键 c.配位键 d.氢键
Y中碳原子的杂化方式有 ▲ 。
研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO可用于炼铁,已知:Fe2O3(s) + 3C(s)=2Fe(s) + 3CO(g) ΔH 1=+489.0 kJ·mol-1,C(s) +CO2(g)=2CO(g) ΔH 2 =+172.5 kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 ▲ 。
(2)分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。
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(3)CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种温度
下发生反应:
CO2(g) +3H2(g)
CH3OH(g) +H2O(g)
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(填“>”或“=”或“<”)。
②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
| 容 器 | 甲 | 乙 |
| 反应物投入量 | 1molCO2、3molH2 | a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g) |
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为 ▲ 。
(4)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,在不同催化剂(I、II、III)作用下,CH4产量随光照时间的变化见图11。在0~15小时内,CH4的平均生成速率I、II和III从大到小的顺序为 ▲ (填序号)。
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(5)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图12。
①乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是 ▲ 。
②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸,写出有关的离子方程式: ▲ 。