【题目】【化学——选修5:有机化学基础】(15分)醋硝香豆素是一种治疗心脑血管疾病的药物,能阻碍血栓扩展,其结构简式为:。醋硝香豆素可以通过以下方法合成(部分反应条件省略)。
已知: + H2O
回答以下问题:
(1)反应①的反应类型是 ;从A到B引入的官能团名称是 。
(2)反应②的条件是 。
(3)反应③的化学方程式为 。
(4)关于E物质,下列说法正确的是 (填字母序号)。
a.在核磁共振氢谱中有四组吸收峰
b.可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别D和E
c.可以发生加成反应、聚合反应、氧化反应和还原反应
d.存在顺反异构
(5)写出G的结构简式 。
(6)分子结构中只含有一个环,且同时符合下列条件的G的同分异构体共有 种。
①可与氯化铁溶液发生显色反应; ②可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体。
其中,苯环上的一氯代物只有两种的同分异构体的结构简式为 。
【答案】(1)取代反应(或硝化反应)(1分);溴原子(1分) (2)氢氧化钠溶液,加热
(3)(3分) (4) cd
(5) (6)13;
【解析】
试题分析:与浓硝酸、浓硫酸在加热时发生取代反应产生A:对硝基甲苯
;A与Br2在光照时发生取代反应产生B:
;B与NaOH的水溶液发生取代反应产生相对分子质量是153的C:
;C氧化变为D:
;D与
发生反应产生E:
;苯酚
与丙二酸酐发生反应产生G:
;G与E发生反应形成
。
(1)根据以上分析可知反应①的反应类型是取代反应;从A到B发生取代反应,引入的官能团名称是溴原子;
(2)反应②是卤代烃的水解反应,反应的条件是氢氧化钠溶液,加热。
(3)与
发生反应③产生
的化学方程式为
。
(4)物质E是,在a.在物质分子中含有五中不同的氢原子,所以核磁共振氢谱中有五组吸收峰,a错误;b.物质D中含有醛基和物质E中含有的碳碳双键都可以被酸性KMnO4溶液氧化,因此不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别D和E,b错误;c.物质E中含有碳碳双键和羰基可以发生加成反应,碳碳双键可以发生加成聚合反应、氧化反应和还原反应,c正确;d.由于在不饱和的碳碳双键上连有不同的原子或原子团,它们可以在双键的同侧,也可在双键的异侧,故存在顺反异构,d正确。答案选cd;
(5)根据反应物结合生成物的结构可知物质G的结构简式是;
(6)分子结构中只含有一个环,且同时符合条件①可与氯化铁溶液发生显色反应;说明分子中含有酚羟基;②可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体说明分子中含有羧基的G的同分异构体;
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共有13种。其中,苯环上的一氯代物只有两种的同分异构体的结构简式为
。
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【题目】人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。电池发挥着越来越重要的作用,如在宇宙飞船、人造卫星、电脑、照相机等,都离不开各式各样的电池,同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染。请根据题中提供的信息,回答下列问题:
(1)研究人员最近发明了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电,在海水中电池反应可表示为:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl
①该电池的负极反应式是______________;
②在电池中,Na+不断移动到“水”电池的_______极(填“正”或“负”);
③外电路每通过4mol电子时,生成Na2Mn5O10的物质的量是______________。
(2)中国科学院应用化学研究所在甲醇(CH3OH是一种可燃物)燃料电池技术方面获得新突破。甲醇燃料电池的工作原理如右图所示。
①该电池工作时,b口通入的物质为______________。
②该电池负极的电极反应式______________。
③工作一段时间后,当6.4g甲醇完全反应生成CO2时,有___________NA个电子转移。
(3)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质,当银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag,负极的Zn转化为K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式:_______________。
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【题目】莫沙朵林是一种镇痛药,它的合成路线如下:
(1)B中手性碳原子数为____________;化合物D中含氧官能团的名称为____________。
(2)C与新制氢氧化铜反应的化学方程式为____________。
(3)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式:____________
I.核磁共振氢谱有4个峰;
Ⅱ.能发生银镜反应和水解反应;
Ⅲ.能与FeCl3溶液发生显色反应.
(4)已知E+X→F为加成反应,化合物X的结构简式为____________。
(5)已知:.化合物
是合成抗病毒药阿昔洛韦的中间体,请设计合理方案以
和
为原料合成该化合物(用合成路线流程图表示,并注明反应条件).合成路线流程图示例如下:
。
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【题目】合成氨工业上常用下列方法制备H2:
方法①:C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)
方法②:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
(1)已知①C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=-394kJmol-1
②2C(石墨)+O2(g)═2CO2(g)△H=-222kJmol-1
③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484kJmol-1
试计算25℃时由方法②制备1000gH2所放出的能量为______kJ。
(2)在一定的条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器,发生反应:C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)其相关数据如下表所示:
①T1______T2(填“>”、“=”或“<”);T1℃时,该反应的平衡常数K=______。
②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度范围是______。
③在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是______。
A.V逆(CO2)=2V正(H2)
B.混合气体的密度保持不变
C.c(H2O):c(CO2):c(H2)=2:1:2
D.混合气体的平均摩尔质量保持不变
④某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响,测得逆反应速率与时间的关系如图所示:
在t1、t3、t5、t7时反应都达了到平衡状态,如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件,则t6时刻改变的条件是________________________,从t1到t8哪个时间段H2O(g)的平衡转化率最低______。
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【题目】砷(As)是第四周期第VA族元素,它在自然界中的含量不高,但人类认识它、研究它的历史却很长。
(1)已知H3AsO3是两性偏酸性的化合物,H3AsO3中As的化合价为_____,它与足量硫酸反应时生成盐的化学式为_______________。Na2HAsO3溶液呈碱性,原因是_________________(用离子方程式表示),该溶液中c(H2AsO3-) _____c(AsO33-)(填”>”、“<”或“=”)。
(2)砷在自然界中主要以硫化物形式(如雄黄As4S4、雌黄As2S3等)存在。
①工业上以雄黄为原料制备砷、鉴定砒霜(As2O3)的原理如下图:
反应a产生的废气直接排放可能带来的环境问题是__________ _____,请写出反应b的化学方程式:_________________________。
②雌黄可被浓硝酸氧化为H3AsO4与S,硝酸被还原为NO2,反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为_________。
③向c(As3+)=0.01mol/L的工业废水中加入FeS固体至砷完恰好完全除去(小于1×10-5mol/L),则此时c(Fe2+)=_____mol/L。(已知Ksp(As2S3)=1×10-22,Ksp(FeS)=6×10-18)
(3)某原电池装置如右图,电池总反应为AsO43-+2I-+H2OAsO33-+I2+2OH-当P池中溶液由无色变成蓝色时,正极上的电极反应式为_______________。当电流计指针归中后向Q池中加入一定量的NaOH,则电子由_____(填“P”或“Q”)池流出。
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【题目】【化学——选修3:物质结构与性质】
物质的结构决定物质的性质。请回答下列涉及物质结构和性质的问题:
(1)第二周期中,元素的第一电离能处于B与N之间的元素有_________种。
(2)某元素位于第四周期Ⅷ族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同,则其基态原子的价层电子排布式为_________________。
(3)乙烯酮(CH2=C=O)是一种重要的有机中间体,可用CH3COOH在(C2H5O)3P=O存在下加热脱H2O得到。乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型是_____________,1mol(C2H5O)3P=O分子中含有的σ键的数目为__________________。
(4)已知固态NH3、H2O、HF的氢键键能和结构如下:
解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因___________________。
(5)碳化硅的结构与金刚石类似,其硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能。碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有___________个,与碳原子等距离最近的碳原子有__________个。已知碳化硅晶胞边长为apm,则晶胞图中1号硅原子和2号碳原子之间的距离为________pm,碳化硅的密度为__________g/cm3。
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【题目】为了研究化学反应X+Y=Z的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有X的试管中滴加试剂Y时,看到U型管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
(1)该反应为______反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)X和Y的总能量比Z的总能量_______(填“高”或“低”)。
(3)物质中的化学能通过_____转化成_______释放出来。
(4)反应物化学键断裂吸收的能量____于生成物化学键形成放出的能量(填“高”或“低”)。
(5)己知2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ,且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收能量496kJ,水蒸气中1molH-O键形成时放出能量463kJ,则氢气中1molH-H键断裂时吸收能量为_________。
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【题目】某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1装置来一次性完成N、C、Si三种非金属元素的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律。图2中,A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气和MnCl2等。
(1)甲同学实验中选用的物质化学式为:A___________,B__________,C___________;
(2)C处反应的离子方程式为________________________ ;
(3)写出乙同学的实验中圆底烧瓶中发生反应的化学方程式______________________ ;
(4)A处反应的离子方程式为_________________________;
(5)B处的实验现象为 ___________________________。
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.等物质的量的O2和CO2所含氧原子数均为2NA
B.标准状况下,2.24 L一氯甲烷中含有氢原子数目为0.3NA
C.在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中,每生成3mol I2转移的电子数为6NA
D.6.8 g熔融的KHSO4中含有0.1 NA个阳离子
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