【题目】化合物F是一种药物中间体,可以通过以下方法合成:
(1)C中的含氧官能团名称为________和________。
(2)EF的反应类型为________。
(3)试剂X的分子式为C5H13N3,写出X的结构简式:________。
(4)A的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;② 分子中只有4种不同化学环境的氢。
(5)写出以CH3CH=CHCH3、HCHO及CH3COCH3为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。________
【答案】羰基 羧基 取代反应
、
、
【解析】
对比A和B的结构可是为A()中的甲基与
中的醛基发生先加成后消去的反应,然后
中的羧基与氢氧化钠发生中和反应产生B(
),B酸化后得到C(
),C与1,3-丁二烯发生加成反应得到D(
),其中1,3-丁二烯采用的是1,4加成方式,对比D和E的结构差异可确定X为
,E在一定条件下与
发生取代反应得到F(
),据此分析解答。
(1)C的结构简式为,其中的含氧官能团有羰基和羧基,故答案为:羰基、羧基;
(2)对比E和F的结构差异可看出E()中的溴原子被
中的
取代得到F,反应类型为取代反应,故答案为:取代反应;
(3)试剂X的分子式为C5H13N3,再结合D和E的结构差异可确定X为,故答案为:
;
(4)A的一种同分异构体同时满足下列条件,①能与FeCl3溶液发生显色反应,说明存在酚羟基结构;② 分子中只有4种不同化学环境的氢,说明出了酚羟基外还有三种氢原子存在,结合A的结构可知支链上有一个碳碳双键,则只有苯环上有两个取代基且在对位时满足氢原子的种类,符合条件的有 、
、
,故答案为:
、
、
;
(5)若要得到最终环状结构,需利用合成路线中的1,3-丁二烯与另一含碳碳双键的物质发生加成反应,然后在加成氢气得到,则可以由
加成氢气得到,
可以1,3-丁二烯与
发生C到D的转化得到,1,3-丁二烯可由2,3-二溴丁烷消去反应得到,2,3-二溴丁烷可由2-丁烯加成反应得到;
可由丙酮和甲醛发生A到B的反应得到,则合成路线为:
。
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【题目】向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸,测得混合溶液的导电能力随时间变化 的曲线如右图所示,下列说法正确的是
A.XY段溶液的导电能力不断减弱,说明H2SO4不是电解质
B.a时刻表明参加反应的两种溶液的体积相等
C.Y处溶液的导电能力约为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子
D.YZ段溶液的导电能力不断增大,主要是由于Ba(OH)2电离出的离子导电
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【题目】(1)欲使3mol的VO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3的物质的量为____mol(已知:KClO3被还原成KCl)。
(2)向200mL0.1mo/L 的Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH 溶液,使Fe2+恰好完全沉淀,过滤,小心加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧后得到固体的质量为___g。
(3)将0.51g的Mg、Al混合物溶于500mL,4mol/L HCl,加入2mol/L NaOH,要使沉淀的量达到最大值,则加入NaOH的量最少为___mL。
(4)200℃时CO2和水蒸气的混合气体共23.2g与足量的Na2O2充分反应后,固体质量增大了7.2g,则原混合气体的物质的量为____mol。
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【题目】下列离子组加入相应试剂后,发生反应的离子方程式正确的是( )
离子组 | 加入试剂 | 离子方程式 | |
A | Na+、 | Ba(OH)2溶液 | 2Na++ |
B | H+、Cl- | 足量石灰乳 | 2H++2OH-=2H2O |
C | K+、 | NaHSO4溶液 |
|
D | Ag+、 | 少量盐酸 | Ag++ |
A.AB.BC.CD.D
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【题目】K2Cr2O7是一种强氧化剂,在酸性条件下与乙醇发生如下反应: 3CH3CH2OH+2K2Cr2O7+8H2SO4=2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+2K2SO4+11H2O
(1)Cr基态核外电子排布式为________。
(2)K、S、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________。
(3)乙醇的沸点比甲醚(CH3OCH3)的高,主要原因是________。与H2O空间结构相同的一种阴离子为________(填化学式)。
(4)[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O是铬(Ⅲ)的一种配合物,1 mol [Cr(H2O)5Cl]2+中含有σ键的数目为________。
(5)某铬铝合金是一种轻质高温材料,其晶胞结构如图所示,该晶体中n(Cr)∶n(Al)=________。
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【题目】化合物是一种高效消毒剂,其蒸汽和溶液都具有很强的杀菌能力,可用于目前新冠病毒疫情下的生活消毒。其中X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素。下列叙述正确的是
A.原子半径:X>Y>Z
B.元素的非金属性:X<Y<Z
C.该化合物中Z的化合价均呈-2 价
D.该化合物中 X、Y、Z都满足 8 电子稳定结构
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【题目】二氧化硫是危害最为严重的大气污染物之一,它主要来自化石燃料的燃烧,研究CO催化还原SO2的适宜条件,在燃煤电厂的烟气脱硫中具有重要价值。
Ⅰ.从热力学角度研究反应
(1) C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ·mol-1
S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=-296.0 kJ·mol-1
写出CO 还原SO2的热化学方程式:_________________。
(2)关于CO还原SO2的反应,下列说法正确的是______。
A.在恒温恒容条件下,若反应体系压强不变,则反应已达到平衡状态
B.平衡状态时,2v正(CO)=v逆(SO2)
C.其他条件不变,增大SO2的浓度,CO的平衡转化率增大
D.在恒温恒压的容器中,向达到平衡状态的体系中充入N2,SO2的平衡转化率不变
Ⅱ.NOx的排放主要来自于汽车尾气,包含NO2和NO,有人提出用活性炭对NOx进行吸附,发生反应如下:
反应a:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=-34.0kJ/mol
反应b:2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-64.2kJ/mol
(3)对于反应a,在T1℃时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:
时间(min) 浓度(mol·L-1) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=___________,当升高反应温度,该反应的平衡常数K___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡;根据上表中的数据判断改变的条件可能是___________(填字母)。
A.加入一定量的活性炭 B.通入一定量的NO
C.适当缩小容器的体积 D.加入合适的催化剂
(4)①某实验室模拟反应b,在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO2气体,维持温度为T2℃,如图为不同压强下反应b经过相同时间NO2的转化率随着压强变化的示意图。请从动力学角度分析,1050kPa前,反应b中NO2转化率随着压强增大而增大的原因_____________;在1100kPa时,NO2的体积分数为___________。
②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp);在T2℃、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=___________(计算表达式表示);已知:气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数。
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【题目】“低碳经济”备受关注,CO2的捕捉、排集、利用成为科学家研究的重要课题。太空舱产生的 CO2用下列反应捕捉,以实现 O2的循环利用。
Sabatier 反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
水电解反应:2H2O(l)2H2(g)+O2(g)
(1)将原料气按 n(CO2)∶ n(H2)=1∶4 置于密闭容器中发生 Sabatier 反应,测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。
①该反应的平衡常数 K 随温度升高而________(填“增大”或“减小”)。
②温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是________。
③下列措施能提高 CO2 转化效率的是________(填标号)。
A. 适当减压
B. 增大催化剂的比表面积
C. 反应器前段加热,后段冷却
D. 提高原料气中 CO2 所占比例
E. 合理控制反应器中气体的流速
(2)将一定量的 CO2(g)和 CH4(g)通入一恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) Δ H =+248 kJ·mol-1。
为了探究该反应的反应速率与浓度的关系,起始时向恒容密闭容器中通入CO2 与CH4 ,使其物质的量浓度均为1.0mol·L-1,平衡时,根据相关数据绘制出两条反应速率与浓度关系曲线如图, v正~ c(CH4)和 v逆 ~ c(CO)。则与 v正~ c (CH4)相对应曲线是图中________(填“甲”或“乙”);该反应达到平衡后,某一时刻降低温度反应重新达到平衡,则此时曲线甲对应的平衡点可能为________(填“D”“E”或“F”)。
(3)用稀氨水喷雾捕集 CO2最终可得产品NH4HCO3。在捕集时,气相中有中间体 NH2COONH4(氨基甲酸铵)生成。现将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容密闭容器中,分别在不同温度下进行反应:NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2 (g)。实验测得的有关数据见下表( t1 < t2 < t3 )
氨基甲酸铵分解反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。15℃时此反应的化学平衡常数 K =________。
(4)一种新的循环利用方案是用 Bosch 反应 CO2(g)+2H2(g) C(s)+2H2O(g)代替 Sabatier 反应。
① 已知 CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为–394 kJmol-1 、–242 kJmol-1 ,Bosch 反应的Δ H =________kJmol-1(生成焓指一定条件下由对应单质生成 1mol 化合物时的反应热)。
②一定条件下 Bosch 反应必须在高温下才能启动,原因是________。
③该新方案的优点是________。
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【题目】现对三种不同的镁铝合金样品进行编号,做以下实验探究。
(1)取样品①m1g,加入过量NaOH溶液,充分反应后过滤;往滤液中通入过量CO2气体:将所得沉淀过滤、洗涤、烘干,灼烧,得到固体的质量仍然为m1g.合金中镁的质量分数为_____(保留2位小数,下同)。
(2)取样品②m2g,与足量稀硫酸反应,固体完全溶解时得到气体的体积为VL(标准状况)。m2的取值范围是_____。
(3)取样品③0.918g与30.00mL、2.00mL盐酸充分反应后,得到672mL气体(标准状况)。剩余合金0.306g(认为合金中镁、铝与酸的反应同时发生)。然后在反应后所得体系中继续加1.00mol/L的NaOH溶液,恰好使所有铝元素均不以沉淀形式存在。则需要加入1.00mol/L的NaOH溶液_____mL。
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