【题目】新药H的一种合成路线如图:
已知:A能使溴水褪色,R遇氯化铁溶液发生显色反应。
(1)R的名称是____________________;G中所含官能团名称是______________。
(2)C→D的反应条件和试剂是____________;E→F的反应类型是___________。
(3)能检验H含酯基的仪器名称是_________。A→B的原子利用率为___________。
(4)写出D→E的化学方程式:____________。
(5)在G的同分异构体中,同时满足下列条件的同分异构体有_______种。
①属于苯的衍生物;
②能发生水解反应和银镜反应;
③能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应。
(6)参照上述合成路线,设计一条由乙烯、乙酸为原料制备的合成路线__________
【答案】苯酚 羧基、碳碳双键 氢氧化钠水溶液、加热 加成反应 红外光谱仪 100% 2+O2 2+2H2O 5 CH2=CH2 BrCH2CH2Br HOCH2CH2OHOHC-CHO
【解析】
由A的分子式以及其能使溴水褪色的性质可知,A为乙炔;由R的分子式以及其能遇到FeCl3发生显色反应的性质可知,R为苯酚;C的分子中含有苯环,C是由B反应得来,B的分子式为C6H6,所以推测B为苯;那么B生成C,发生的即取代反应;对比C和E的结构差异,推测C生成D发生的是卤代烃的水解反应,D为苯甲醇,D再被氧化生成E即苯甲醛;苯甲醛和乙酸反应后生成F(结构为),由F的结构可知,二者发生的是加成反应;对比F和G(结构为)的结构差异可知,F生成G的反应是消去反应;G最后再与苯酚反应生成产物H(结构为),由G和H的结构可知,这步反应既涉及加成,又涉及取代。
(1)通过分析可知,R的名称为苯酚;由G的结构可知,其中所含的官能团名称为碳碳双键和羧基;
(2)通过分析可知,C生成D发生的是卤代烃的水解反应,反应条件和试剂是NaOH水溶液,加热;通过分析可知,E生成F的反应为加成反应;
(3)红外光谱仪可以确定有机物中的官能团种类;通过分析可知,A为乙炔,由乙炔生成苯的原子利用率为100%;
(4)通过分析可知,D生成E发生的即醇的催化氧化反应,方程式为:2+O22+2H2O;
(5)G为,不饱和度为6;其同分异构体是苯的衍生物,所以也含有苯环;其同分异构体既能发生水解反应,又能发生银镜反应,所以一定含有HCOO-;其同分异构体还能与溴的四氯化碳溶液发生加成,所以一定含有碳碳双键;综上所述,符合要求的同分异构体的结构有:和以及HCOO-和CH2=CH-分别在苯环上处于邻位,对位和间位的三种结构,共计5种结构;
(6)由题可知,苯甲醛与乙酸能反应生成,所以乙二醛可以和乙酸反应生成,因此合成路线为:CH2=CH2 BrCH2CH2BrHOCH2CH2OH OHC-CHO 。
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【题目】25℃时,用0.1000mol/LBOH溶液滴定20mL 0.1000mol/L一元酸HA溶液,其滴定曲线如右图所示。下列说法正确的是
A. HA的电离平衡常数Ka为1×10-14
B. 滴定时应选择甲基橙作指示剂
C. 当滴入BOH溶液20 mL时,溶液中:c( B+)=c(A-) > c(OH- ) = c(H+)
D. 当滴入BOH溶液10 mL时,溶液中:c(A-)> c(B+)> c(H+)> c( OH- )
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】硝酸是一种重要的化工原料,用来制取一系列硝酸盐类氮肥,如硝酸铵、硝酸钾等;也用来制取含硝基的炸药等。试回答下列问题:
(1)某同学对铁与稀硝酸的反应进行探究,若HNO3只被还原成NO,则:
①写出铁与过量稀硝酸反应的离子方程式:__。
②写出过量铁与稀硝酸反应的离子方程式:__。
③若28g铁与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应,则生成的Fe3+和Fe2+的物质的量之比为__。上述反应结束后,向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液,滤出沉淀洗涤后,在空气中灼烧至质量不变,最终得到的固体质量为__g。
(2)饮用水中NO3-对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO3-的浓度,某饮用水研究人员提出,可在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2。
①配平方程式:__Al+__NO3-+__OH-+__=__[Al(OH)4]-+__N2↑。
②上述反应中,还原剂与还原产物的物质的量之比是__,反应中转移电子0.3mol,生成__mL(标准状况下)N2。
【答案】Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O 3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O 2∶3 40 10 6 4 18H2O 10 3 10∶3 672
【解析】
(1)①铁与过量稀硝酸反应生成硝酸铁、NO和水,离子方程式为Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O;
②过量铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、NO和水,离子方程式为3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O;
③28g铁的物质的量为0.5mol,与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应,设生成的Fe3+和Fe2+的物质的量分别是xmol、ymol,即生成xmol硝酸铁和ymol硝酸亚铁,根据N原子守恒知,生成NO的物质的量为(1.6-3x-2y)mol,根据得失电子守恒有3x+2y=3(1.6-3x-2y),又有x+y=0.5,解得x=0.2,y=0.3,则生成的Fe3+和Fe2+的物质的量之比为2∶3;上述反应结束后,向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液,滤出沉淀洗涤后,在空气中灼烧至质量不变,由于生成的氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁,氢氧化铁受热分解最终得到的固体是氧化铁,故其物质的量为0.5mol×=0.25mol,质量为40g;
(2)①根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒,可知离子方程式为10Al+6NO3-+4OH-+18H2O=10[Al(OH)4]-+3N2↑;
②上述反应中,还原剂是Al,还原产物是N2,其物质的量之比为10∶3;由方程式可知,生成3molN2时转移电子30mol,所以反应中转移电子0.3mol,生成N2的体积(标准状况下)为×22.4L·mol-1=0.672L=672mL。
【点睛】
金属与硝酸反应的计算一般常采用以下方法:①原子守恒法:HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,以NO的形式存在于溶液中;一部分作为氧化剂转化为还原产物,这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量;②得失电子守恒法:HNO3与金属的反应属于氧化还原反应,HNO3中氮原子得到电子的物质的量等于金属失电子的物质的量;③电荷守恒法:HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH-)有:c(NO3-)=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金属离子);④离子方程式计算法:金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时,由于溶液中NO3-在H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应,因此此类题目应用离子方程式来计算,先作过量判断,然后根据完全反应的金属或H+或NO3-进行相关计算,且溶液中要符合电荷守恒。
【题型】综合题
【结束】
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【题目】如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系。请回答下列问题:
(1)写出N2的一种用途:___。
(2)HNO3与图中的物质C常用于检验Cl-的在,则C的化学式为___。
(3)实验室制取物质B的化学方程式为____。
(4)NO2与水反应生成物质A的化学方程式为____。
(5)浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为___。
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.标准状况下,22.4L水的分子数目为NA
B.标准状况下,11.2L氦气含有的原子数目为NA
C.常温常压下,48 g O3含有的氧原子数目为3NA
D.0.5 mol·L-1的MgCl2溶液中,含有Cl-的数目为NA
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【题目】如图所示为 A、B、C、D、E 五种含同一元素物质之间的相互转化关系。其中A、B、C、D 在常温下都是气体,且 B 为红棕色气体。
(1)①A、D、E三种物质中从相同元素化合价的角度分析既具有氧化性又具有还原性是(填化学式)____________;
②写出B的化学式:_______________, D的一种常见用途 _____________;
(2)按要求写出下列化学方程式或离子方程式
①写出 E 的稀溶液与 Cu 反应的离子方程式:_______________________;
②写出 D 的实验室制法的化学方程式___________________。
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【题目】环丙叉环丙烷(A)的结构特殊,根据如下转化判断下列说法正确的是( )
A.反应①、②分别是加成反应和消去反应
B.有机物A 的二氯代物有 4 种(不考虑立体异构)
C.有机物 B 的所有原子都在一个平面内
D.有机物C 的同分异构体中,同时含有苯环和羟基的有 5 种
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【题目】已知X、Y、Z、W、M 均为短周期元素。25℃时,其最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01mol/L)溶液的pH和原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. X、M 简单离子半径大小顺序:X>M
B. X、Y、Z、W、M 五种元素中只有一种是金属元素
C. Z 的最高价氧化物的化学式为ZO3
D. X、Z的最简单气态氢化物反应现象:有白烟生成XY ZW
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【题目】H2S废气资源化的原理为:2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O(l) ΔH=-632 kJ·mol-1,如图为H2S燃料电池示意图。下列说法正确的是( )
A.电极a为电池的正极
B.电极b上发生的电极反应为:O2+4H++4e-=2H2O
C.电路中每流过4 mol电子,电池会产生632 kJ热能
D.22.4 L H2S参与反应时,2 mol H+经质子交换膜进入正极区
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【题目】某化学兴趣小组同学用下图装置测定氧化铁样品(含和)中的质量分数,下列说法正确的是( )
A.实验室用和浓盐酸制备时也可用装置①
B.实验开始时先点燃④处酒精灯,再打开弹簧夹
C.装置⑥的作用是吸收④中生成的水蒸气
D.装置②③盛装的试剂分别为溶液和浓硫酸
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