【题目】【化学——选修5:有机化学基础】奥沙拉秦是种抗菌药。其合成路线如下:
已知:①NaNO2具有强氧化性
②
(1)水杨酸中所含官能团的名称是___________。
(2)A的分子式是___________。
(3)B→C的化学方程式___________。
(4)整个合成路线看,设计B→C步骤的作用是___________。
(5)D的结构简式是___________。D→E的反应类型是___________。
(6)有机物G(结构简式见右上图)也可用于合成奥沙拉秦。它的一种同分异构体X是α-氨基酸,能与FeCl3溶液发生显色反应,这样的结构有_____种,写出一种X可能的结构简式________。
【答案】(1)、 羟基 羧基(2)、 C8H8O3
(3)、
(4)、保护酚羟基不被亚硝酸钠氧化(5)、 氧化反应
(6)、3、
【解析】
试题分析:水杨酸与甲醇发生酯化反应生成A,A为,观察反应流程,A→B为硝化反应,B→C是与酚羟基中的H原子发生取代反应,由D→E的反应为已知②的机理,所以C→D为硝基的还原反应,即硝基生成氨基,A与硝酸发生硝化反应生成B,由C的结构可知B为,C→D为硝基的还原反应,即硝基生成氨基,则D为,由信息②可知E和A反应生成F,则F为,在碱性条件下水解可生成奥沙拉秦。
(1)根据水杨酸是结构可知,水杨酸分子中含有羧基与羟基;
(2)水杨酸与甲醇发生酯化反应生成A,A为,其分子式为C8H8O3;
(3)B→C是与酚羟基中的H原子被-SO2CH3取代,反应方程式为
;
(4)结合奥沙拉秦的结构,E→F为水杨酸与E通过N=N连接而得F,NaNO2具有强氧化性,若直接将氨基氧化时,同时也会将酚羟基氧化,所以B→C的目的是保护酚羟基;
(5)由上述分析可知,D为,D→E属于氧化反应;
(6)与FeCl3发生显色反应,则必须有酚羟基,又为α-氨基酸,故含有基团,与羟基有邻、间、对三种位置关系,则X为(邻、间、对位置均可)。
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【题目】如图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极。
(1)正极为________(填“a”或“b”),
(2)阳极反应式为____________________,检验该阳极产物的方法是____ __
(3)电解一段时间后发现阴极增重6.4 g,则外电路中通过的电子的物质的量是________ mol。
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【题目】用以下三种途径来制取等质量的硝酸铜。
①铜与稀硝酸反应;
②铜与浓硝酸反应;
③铜先与氧气反应生成氧化铜,氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述不正确的是
A.三种途径所消耗铜的质量相等
B.三种途径所消耗硝酸的物质的量是①>②>③
C.途径③的制备方法最符合“绿色化学”理念
D.途径①中被氧化的铜与被还原的硝酸的物质的量之比是3:2
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【题目】一定温度下,在容积为V L的密闭容器中进行aN(g)bM(g)的放热反应,M、N物质的量随时间的变化曲线如图所示:
(1)此反应的化学方程式中=______。
(2)t2时两线交叉点__平衡状态(填“是”或“不是”),v正__v逆(填“>”“<” 或“=”)。
(3)此反应达到平衡时,反应物的转化率为____________。
(4)下列描述能说明上述反应达到平衡状态的是__________。
①反应中M与N物质的量之比为2∶5 ②混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化③M的转化率达到最大 ④如容器为绝热容器,体系内温度不再变化
II某温度时,把1 mol N2O4气体通入体积为10 L的真空密闭容器中,立即出现红棕色[因为发生N2O4(无色)2NO2(红棕色)的反应],反应进行4 s时,NO2的浓度为0.04mol·L-1,再经过一段时间后反应达到平衡状态,这时容器内压强为开始时的1.8倍,则
(1)前4 s以N2O4浓度变化表示的平均反应速率为 。
(2)在4 s末时容器内的压强是开始时的 倍。
(3)平衡时容器内NO2的浓度是 。
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【题目】苯胺为无色液体,还原性强,易被氧化;有碱性,与酸反应生成盐。常用硝基苯与H2制备:。
其部分装置及有关数据如下:
沸点/℃ | 密度g/mL | 溶解性 | |
硝基苯 | 210.9 | 1.20 | 不溶于水,易溶于乙醇、乙醚 |
苯胺 | 184.4 | 1.02 | 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚 |
乙醚 | 34.6 | 0.71 | 不溶于水,易溶于硝基苯、苯胺 |
实验步骤:
①检查装置的气密性,连接好C处冷凝装置的冷水。
②先向三颈烧瓶中加入沸石及硝基苯,再取下恒压分液漏斗,换上温度计。
③打开装置A、B间活塞,通入H2一段时间。
④点燃B处的酒精灯,加热,使温度维持在140℃进行反应。
⑤反应结束后,关闭装置A、B间活塞,加入生石灰。
⑥调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186℃馏分,得到较纯苯胺。
回答下列问题:
(1)步骤⑥中温度计水银球的位置在__________。
(2)下列关于实验的叙述中,错误的是__________。
A.冷凝管的冷水应该从b进从a出
B.实验开始酎,温度计水银球应插入反应液中,便于控制反应液的温度
C.装置A中应使用锌粉,有利于加快生成H2的速率
D.加入沸石的目的是防止暴沸
(3)若实验中步骤③和④的顺序颠倒,则实验中可能产生的后果是_____________。
(4)蒸馏前,步骤⑤中加入生石灰的作用是____________________。
(5)有学生质疑反应完成后,直接蒸馏得到苯胺的纯度不高,提出以下流程:
苯胺在酸性条件下生成盐酸苯胺被水萃取,在碱性溶液中又被放有机溶剂反萃取,这种萃取——反萃取法简称反萃。实验中反萃的作用是__________;在分液漏斗中进行萃取分液时,应注意不时放气,其目的是____________________。
(6)苯胺还原性强,易被氧化,请配平下列化学方程式的化学计量数。
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【题目】氮化硅硬度大、熔点高、不溶于酸(氢氟酸除外),是一种重要的结构陶瓷材料。一种用工业硅(含少量钾、钠、铁、铜的氧化物),已知硅的熔点是1420℃,高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的工艺流程如下:
(1)净化N2和H2时,铜屑的作用是: ;硅胶的作用是 。
(2)在氮化炉中3SiO2(s)+2N2(g)=Si3N4(s) △H=-727.5kJ/mol,开始时为什么要严格控制氮气的流速以控制温度: ;体系中要通入适量的氢气是为了 。
(3)X可能是 (选填:“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氢氟酸”)。
(4)如何说明氮化硅产品已用水洗干净? 。
(5)用硅粉作硅源、叠氮化钠(NaN3)作氮源,直接燃烧生成氮化硅(发生置换反应),该反应的化学方程式为: 。
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【题目】肉桂酸异戊酯G()是一种香料,一种合成路线如下:
已知以下信息:
②C为甲醛的同系物,相同条件下其蒸气与氢气的密度比为22。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为______________。
(2)B和C反应生成D的化学方程式为__________________________________________________________________________。
(3)F中含有官能团的名称为__________________。
(4)E和F反应生成G的化学方程式为__________________________________________________________________________。
(5)F的同分异构体中不能与金属钠反应生成氢气的共有________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱只有两组峰,且峰面积比为3:1的为____________________(写结构简式)。
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【题目】【化学—选修5:有机化学基础】H可作为溶剂,用于制造油漆、粘合剂和除漆剂等。下图是合成H和高聚物M的一种合成路线:
已知以下信息:
①A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
②H分子结构中含有六元环。
③烃F相对分子质量为106,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,但不能使溴的CCl4溶液褪色。
④核磁共振氢谱显示F分子结构中只有两种化学环境的氢。
⑤;
回答下列问题:
(1)由C生成D的化学方程式为 ,反应类型为
(2)H的化学名称是 ,由C、G生成M的化学方程式:
(3)F的结构简式为
(4)同时满足下列条件G的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①能与Na2CO3溶液反应生成无色无味气体
②遇FeCl3溶液发生显色反应
其中核磁共振氢谱中有4组峰,且面积比为1:2:2:1的结构简式是_______。
(5)上述由F的同分异构体X经如下步骤可合成。
反应条件1所选择的试剂为 ;反应条件2所选择的试剂为 ;Z的结构简式为 。
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【题目】乙醇、甲醚是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇的一种反应原理为:
2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H=-256.1kJmol-1。
已知:H2O(l)=H2O(g)△ H=+44kJmol-1 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJmol-1
(1)以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇,其热化学方程式如下:
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(l) △H=__________________kJmol-1
(2)把2molH2和1molCO通入1L的反应器中,一定条件下发生反应:
2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H,其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示。
①以下能说明2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)达平衡状态的是___________
A.密度不再变化
B.CH3CH2OH蒸汽的体积分数不再变化
C.c(CO)/c(H2)不变
D.[c(CH3OCH3)c(H2O)]/[c(CO)c(H2)]不变
②图中的压强大小为: ,△H___________0(填“>”“<”或“=”),若在P3和316℃时,测得容器中n(H2)=n(CH3OCH3),此时反应的v(正)______v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
③P3和316℃时反应的平衡常数________________
(3)汽车使用乙醇汽油并不能更加有效减少NOx的排放,气缸中生成NO的反应为:
N2(g)+O2(g)2NO(g) △H>0
①汽车启动后,气缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是_________________
②汽车尾气净化中的一个反应如下:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H=-746.8kJ/mol-1。在恒容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是_______
(4)乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-离子。该电池负极的电极反应式为__________________。用该电池为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O充电,充电一段时间后(假定两极充电前质量相等),测得两极质量差为6.4g时,通过电路电子的物质的量为__________________。
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