【题目】以甲醛和苯酚为主要原料,经下列转化可合成酚醛树脂和重要的有机合成中间体D(部分反应条件和产物已略去)
已知:R1CH2COOCH2+R2COOCH3CH3OH+
请回答下列问题:
(1)反应①的反应类型为___________;A的化学名称为___________。
(2)C中所含官能团的名称为___________;D的分子式为___________。
(3)反应②的化学方程式为______________________。
(4)A的下列性质中,能反映支链对苯环结构产生影响的是___________(填字母)。
a.能与氢氧化钠溶液反应
b.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
c.向稀溶液中加入浓溴水后,产生沉淀
(5)芳香化合物E(C8H10O2)与B的水解产物互为同分异构体,1molE可与2 mol NaOH反应,其核磁共振氢谱中有3组峰且峰面积之比为3:1:1,则E有___________种可能的结构(不考虑立体异构)。
(6)以CH3OH和CH3ONa为原料(其他试剂任选),设计制备CH3COCH2 COOCH3的合成路线:CH3OH______。
【答案】加成反应 邻羟甲基苯酚 醚键和酯基 C19H20O5 c 4 CH3OH
CH3Cl
CH3CN
CH3COOCH3
CH3COCH2COOCH3
【解析】
(1)反应①指在酸催化下,等物质的量的苯酚与甲醛反应,苯酚邻对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚,因而反应类型是加成反应,产物A的名称是邻羟甲基苯酚。
(2)C是对甲氧基苯乙酸甲酯,其结构简式为,可知C含有醚键和酯基,D分子式为C19H20O5。
(3)反应②是邻羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成线型结构高分子,其化学方程式:。
(4)A是苯酚,侧链羟基会活化苯环氢原子,使得易发生邻位和对位的取代反应,例如苯酚和溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚,故答案选c。
(5)根据E的分子式C8H10O2可算出不饱和度为4,结合E是芳香族化合物,说明含有苯环,侧链无不饱和键或者环,又1molE可与2 mol NaOH反应,说明苯环连着两个羟基,最后其核磁共振氢谱中有3组峰且峰面积之比为3:1:1,调整侧链两个碳原子和羟基的位置,符合条件共有4种,分别是、
、
和
。
(6)结合题设框图合成D的反应路径,关键要合成乙酸甲酯CH3COOCH3,利用信息中提供的反应便可制备CH3COCH2 COOCH3,因而路线设置为
。
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【题目】某实验小组对FeCl3分别与Na2SO3、NaHSO3的反应进行探究。
(甲同学的实验)
装置 | 编号 | 试剂X | 实验现象 |
I | Na2SO3溶液(pH≈9) | 闭合开关后灵敏电流计指针发生偏转 | |
II | NaHSO3溶液(pH≈5) | 闭合开关后灵敏电流计指针未发生偏转 |
(1)配制FeCl3溶液时,先将FeCl3溶于浓盐酸,再稀释至指定浓度。结合化学用语说明浓盐酸的作用:。
(2)甲同学探究实验I的电极产物______________。
①取少量Na2SO3溶液电极附近的混合液,加入______________,产生白色沉淀,证明产生了。
②该同学又设计实验探究另一电极的产物,其实验方案为______________。
(3)实验I中负极的电极反应式为______________。
(乙同学的实验)
乙同学进一步探究FeCl3溶液与NaHSO3溶液能否发生反应,设计、完成实验并记录如下:
装置 | 编号 | 反应时间 | 实验现象 |
III | 0~1 min | 产生红色沉淀,有刺激性气味气体逸出 | |
1~30 min | 沉淀迅速溶解形成红色溶液,随后溶液逐渐变为橙色,之后几乎无色 | ||
30 min后 | 与空气接触部分的上层溶液又变为浅红色,随后逐渐变为浅橙色 |
(4)乙同学认为刺激性气味气体的产生原因有两种可能,用离子方程式表示②的可能原因。
① Fe3++3 Fe(OH)3 +3SO2;②______________。
(5)查阅资料:溶液中Fe3+、、OH-三种微粒会形成红色配合物并存在如下转化:
从反应速率和化学平衡两个角度解释1~30 min的实验现象:______________。
(6)解释30 min后上层溶液又变为浅红色的可能原因:______________。
(实验反思)
(7)分别对比I和II、II和III,FeCl3能否与Na2SO3或NaHSO3发生氧化还原反应和有关(写出两条)______________。
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【题目】碱性锌锰电池的工作原理:Zn+2MnO2+2H2O2MnO(OH)+Zn(OH)2,其中的电解质溶液是KOH溶液。某课题组用废旧铁壳无汞碱性锌锰电池为原料,制备一种新型材料——MnxZn(1x)Fe2O4,其工艺流程如图所示:
(1)已知MnxZn(1x)Fe2O4中锰元素的化合价与实验室用二氧化锰制取氯气时还原产物中的锰相同,则铁元素的化合价为___________。
(2)“溶渣”工序中稀硫酸与铁反应生成的硫酸亚铁可将+3价锰的化合物全部还原成Mn2+,写出该反应的离子方程式:_________________________________。
(3)“调铁”工序的目的是调整滤液中铁离子的总浓度,使其中金属元素的物质的量之比与产品的化学式MnxZn(1x)Fe2O4相符合。
①写出“调铁”工序中发生反应的离子方程式:______________________、_______。
②若测得滤液的成分为c(Mn2+)+c(Zn2+)=a mol·L1,c(Fe2+)+c(Fe3+)=b mol·L1,滤液体积为1 m3,“调铁”工序中,需加入的铁粉质量为___________kg(忽略溶液体积变化,用含a、b的代数式表示)。
(4)在“氧化”工序中,加入双氧水的目的是把 Fe 2+ 氧化为 Fe 3+;生产过程中发现实际消耗双氧水的量大于理论值,其可能原因除温度外,主要是______________________。
(5)用氨水“调pH”后,经“结晶”、“过滤”可得到产品和滤液C,从滤液C中还可分离出一种氮肥,该氮肥的溶液中离子浓度由大到小的排序为_______________。
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【题目】常温下,向某浓度的H2C2O4溶液中逐滴加入已知浓度的NaOH溶液,若pC表示溶液中溶质微粒的物质的量浓度的负对数,则所得溶液中pC(H2C2O4),pC(HC2O4-)、pC(C2O42-)与溶液pH的变化关系如图所示。已知:H2C2O4HC2O4-+H+ Ka1;HC2O4-
C2O42-+H+ Ka2。则下列说法正确的是
A. 当pH=3时,溶液中c(HC2O4-)<c(C2O42-)=c(H2C2O4)
B. pH由3增大到5.3的过程中,水的电离程度逐渐减小
C. 常温下,Ka2=10-5.3
D. 常下随着pH的增大:c2(HC2O4-)/[c(H2C2O4)c(C2O42-)] 的值先增大后减小
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【题目】如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素[CO(NH2)2]的化学能直接转化为电能,并生成环境友好物质的装置,同时利用此装置的电能在铁上镀铜。下列说法中正确的是
A. 铜电极应与X相连接
B. H+经过质子交换膜由右向左移动
C. 当N电极消耗0. 25 mol气体时,则铁电极增重16 g
D. M电极反应式:CO(NH2)2+H2O-6e- =CO2↑+N2↑+6H+
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【题目】天然水大多含Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,加热会产生水垢,水垢中一定含有CaCO3和Mg(OH)2,可能含有MgCO3。
(1)天然水中的HCO3-来自于空气中的CO2。用相关方程式表示CO2溶于水形成HCO3-的过程。______________________________________________________________
(2)天然水煮沸时,其中微溶的MgCO3转换成难溶的Mg(OH)2,写出发生反应的化学方程式。____________________________________________
为确定某水垢样品的成分,利用CaCO3、MgCO3、Mg(OH)2高温分解的性质,精确称量5.000g水垢样品,用如下图装置进行实验。
(3)A中盛放的试剂是__________。装置F的作用是_________________________。反应结束后,需要再通入一段时间的空气,目的是_______________________。
(4)利用上述装置测定水垢中Mg(OH)2的含量时,需要测量的数据有__________。
(5)实验测得装置E增重2.200g,请问水垢样品中是否含有MgCO3?判断依据是_______________________________________________________。
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【题目】通过海水晾晒可得粗盐,粗盐中除含有NaCl外,还含有以及泥沙等杂质。制备精盐的各步操作流程如下:
(1)在第⑦步蒸发过程中要用玻璃棒搅拌,目的是__________。
(2)第②、④步操作的目的分别是除去粗盐中的和
,需要加入的试剂依次是________(填化学式)。
(3)第⑥步操作中发生反应的化学方程式为________。
(4)在第③步操作中,选择的除杂试剂不能是KOH溶液,理由是_____________。
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【题目】海水是巨大的资源宝库,海水淡化及其综合利用具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)步骤I中,粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,粗盐精制过程中要使用Na2CO3溶液,请写出加入Na2CO3溶液后相关化学反应的离子方程式:_________________________。
(2)海水提溴,制得1molBr2至少需要消耗_________molCl2。步骤Ⅲ若用Na2SO3水溶液吸收Br2,有关反应的离子方程式为_________。
(3)用四氯化碳可以将生成的溴提取出来,利用了溴的________性质,为了除去产物中残留的少量Cl2,可向其中加入_________溶液。
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【题目】已知:p[c(HX)/c(X-)]=-lg[c(HX)/c(X-)]。室温下,向0. 10 mol/LHX溶液中滴加0.10 mol/L NaOH溶液,溶液pH随p[c(HX)/c(X-)]变化关系如图。下列说法不正确的是
A. 溶液中水的电离程度:a<b<cB. 图中b点坐标为(0,4.75)
C. c点溶液中:c(Na+) =l0c(HX)D. 室温下HX的电离常数为10-4. 75
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