【题目】甲苯是重要的基础化工原料,下图是大学化学教材《有机化学基础》上由甲苯合成J的一种合成路线。
请依据上述流程回答以下问题
(1)B的化学名称为___________,J的分子式为___________。
(2)D生成E的反应类型为___________。
(3)设计第③步和第⑤步的目的是______________。
(4)由H生成J过程中生成的无机物除了外还有_________。
(5)写出C→D的反应方程式为_______。
(6)D的同分异构体有多种。其中含有苯环和碳氧双键,且核磁共振氢谱有四组峰的有_________种。(不考虑立体异构)
(7)请依据流程图中相关信息,写出由甲苯和乙醛制备的合成路线________。(无机试剂任选)
【答案】邻硝基甲苯 C15H10O 氧化反应 保护氨基、防止-NH2被氧化 NaCl、H2O +→+HCl 6
【解析】
根据E的结构简式,可知甲苯与浓硝酸在浓硫酸的作用下,生成B为邻硝基甲苯;邻硝基甲苯与HCl在Fe的作用下,硝基转变为氨基;C与CH3COCl反应生成D,即;E在酸性条件下,重新还原为氨基,即。据此解答。
(1)结合前后可判断硝基取代在邻位,故B为邻硝基甲苯;根据J的结构简式可知,分子式为C15H10O。
(2)新制MnO2作氧化剂将D中的甲基氧化为醛基,故反应类型为氧化反应。
(3)氨基具有还原性,为了防止在将甲基氧化为醛基的过程中将氨基氧化,需要保护氨基,设计第③步和第⑤步的目的就是保护氨基。
(4)根据原子守恒和电荷守恒可判断产物还有NaCl和H2O。
(5)该反应为取代反应,方程式为+→+HCl。
(6)满足条件的有、、、、、,共6种。
(7)结合流程图中D→E和F→G的信息,甲苯被氧化为苯甲醛时,才可与乙醛发生碳链增长,可设计合成路线如下 。
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【题目】某同学利用生活中或实验室中常用的物品,根据氧化还原反应知识和电化学知识,自己动手设计了一个原电池。请填写下列空白:
(1)实验原理:Fe+2H+=Fe2++H2↑
(2)实验用品:电极(______、______)、稀硫酸、______、________、耳机(或者电流表)(填写所缺的实验用品)。
(3)实验装置如图。
(4)原电池设计及注意的问题:
①按如图所示装置连接好实验仪器,注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出,如果没有,可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意:接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的),这时可以听见耳机发生“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是在原电池中,由化学能转化为____________,在耳机中又由__________转化为声音这种能量;
②如果将装置中的耳机改为电流表,则铁钉应该接电流表的________极,电极反应式为_____________,发生了________反应;
③铜钉应该接电流表的________极,电极反应式为_____________,发生了_________反应。
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【题目】将等体积的AlCl3溶液和NaOH溶液混合充分反应后,沉淀中所含的铝元素的物质的量和溶液中所含铝元素的物质的量相等。则氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比为 ( )
A.2:3B.2:5C.2:1D.2:9
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【题目】在一定条件下,CH4和CO燃烧的热化学方程式分别为:
CH4(g)+2O2(g)2H2O(l)+CO2(g) ΔH =﹣890 kJ/mol
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH =﹣566 kJ/mol
如果有CH4和CO的混合气体充分燃烧,放出的热量为262.9 kJ,生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收,得到50g白色沉淀。则混合气体中CH4和CO的体积比为( )
A.1∶2B.1∶3C.2∶3D.3∶2
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【题目】甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是①CH3OH(g)+H2O(g) = CO2(g)+3H2(g) △H = + 49. 0 kJ·mol-1②CH3OH(g)+ O2(g) = CO2(g)+2H2(g) △H =-192. 9 kJ·mol-1,下列说法正确的是
A.CH3OH的燃烧热为192. 9 kJ·mol-1
B.反应①中的能量变化如图所示
C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D.根据②推知反应:CH3OH(l) +O2(g) = CO2(g) +2H2(g) △H >-192. 9kJ·mol-1
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【题目】向某Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中加入少量的BaCl2,测得溶液中与的关系如图所示,下列说法正确的是
A.该溶液中
B.B、D、E三点对应溶液pH的大小顺序为B>D>E
C.A、B、C三点对应的分散系中,A点的稳定性最差
D.D点对应的溶液中一定存在2c(Ba2+ ) +c(Na+ )+c(H+ )=c(CO32- )+c(OH- )+c(Cl- )
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【题目】白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—PakJ·mol-1、P—ObkJ·mol-1、P=OckJ·mol-1、O=OdkJ·mol-1。根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热______。
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【题目】甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种补血剂。实验室以绿矾(FeSO4·7H2O)为铁源制备补血剂甘氨酸亚铁。有关物质性质如下:
甘氨酸(NH2CH2COOH) | 柠檬酸 | 甘氨酸亚铁 |
易溶于水,微溶于乙醇,两性化合物,相对分子质量为75 | 易溶于水和乙醇,有强酸性和还原性 | 易溶于水,难溶乙醇 |
Ⅰ.配制FeSO4溶液
用绿矾(FeSO4·7H2O)配制100mL1.00mol·L-1的FeSO4溶液。
(1)除托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒外,还需要的仪器有__。
Ⅱ.制备FeCO3
将配制好的绿矾溶液倒入烧杯中,缓慢加入200mL1.10mol·L-1NH4HCO3溶液,边加边搅拌,反应结束后过滤并洗涤沉淀。
(2)反应的离子方程式为__。
Ⅲ.制备(NH2CH2COO)2Fe
制备装置如图所示(夹持和加热仪器已省略)。将Ⅱ中制备得到的FeCO3转移到装置D的三颈烧瓶中,检查气密性后,按如图所示加入足量的相关试剂,按以下操作进行实验。
(3)关闭K2、打开K1、K3,此操作的目的是__;
(4)当观察到装置E中出现浑浊后,关闭K3、打开K2,此时可观察到的现象是__;
(5)关闭K1、K2、K3,打开K4,向三颈烧瓶中加入柠檬酸溶液,加热,使反应发生。加入柠檬酸溶液的目的除了调节溶液的pH促进FeCO3溶解,另一目的是__;
(6)反应结束后,将三颈烧瓶中所得到的混合物过滤,滤液经___(填操作)、过滤、洗涤、干燥得到产品。洗涤操作所选用的最佳洗涤试剂是__。
A.蒸馏水 B.乙醇 C.FeSO4溶液 D.柠檬酸溶液
Ⅳ.产率计算
(7)若得到的产品质量为17.96g,则产率为__。
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【题目】(1)如图所示,若C为浓硝酸,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe ,A电极材料为Cu,则B电极的电极反应式为___________,A电极的电极反应式为_______;反应进行一段时间后溶液C的pH将___ (填“升高”“降低”或“基本不变”)。
(2)我国首创以铝空气海水电池作为能源的新型的海水标志灯,以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流,只要把灯放入海水数分钟,就会发出耀眼的白光。则电源的负极材料是____,负极反应为___________;正极反应为_____________________________。
(3)熔盐电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得在650 ℃下工作的燃料电池,完成有关电池反应式。负极反应式为2CO+2CO32--4e-=4CO2,正极反应式为___________,电池总反应式为_______。
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