【题目】[化学——选修5:有机化学基础]
我国著名药学家屠呦呦因发现治疗疟疾新型药物青蒿素和双氢青蒿素而获2015年诺贝尔生理学或医学奖,震惊世界,感动中国。已知青蒿素的一种化学部分工艺流程如下:
已知:
(1)下列有关说法中正确的是______________
A.青蒿素遇湿润的淀粉碘化钾试纸立刻显蓝色,是因为分子结构中含有酯基
B.青蒿素易溶于水,难溶于乙醇、苯等
C.青蒿素属于环状化合物,但不属于芳香族化合物
D.一定条件下,青蒿素能与氢氧化钠溶液反应
(2)化合物A中含有的非含氧官能团的名称是________________________,请选择下列合适的试剂来检验该官能团,试剂加入的正确顺序为_______________。
A.溴水 B.稀盐酸 C.新制氢氧化铜悬浊液 D.氢氧化钠溶液
(3)该工艺流程中设计E→F、G→H的目的是________________________ 。
(4)反应B→C,实际上可看作两步进行。试根据已知信息写出依次发生反应的反应类型是_______________、________________。
(5)M与A互为同系物,但比A少两个碳原子。满足下列条件的M的同分异构体有___种(不考虑立体异构)。① 含有六元环 ②能发生银镜反应
(6)请结合所学知识和上述信息,写出由苯甲醛和氯乙烷为原料(无机试剂任用),制备苄基乙醛()的路线流程图。路线流程图示例如下:
【答案】(1)C D(2)碳碳双键 ; C B A (3)保护羰基 (4)加成反应 消去反应 (5)5
(6)
【解析】
试题分析:(1)A.青蒿素中含有过氧键,具有强氧化性,可氧化碘化钾生成碘,使淀粉变蓝,A项错误;B.青蒿素含有酯基、醚键,所以青蒿素难溶于水,易溶于乙醇、苯等,B项错误;C.青蒿素含有环状结构,属于环状化合物,但没有苯环,不属于芳香族化合物,C项正确;D.青蒿素含有酯基,则在一定条件下,青蒿素能与氢氧化钠溶液反应,D项正确;答案选CD。
(2)根据A的结构简式可知,化合物A中含有的非含氧官能团的名称是碳碳双键,A中含有的官能团有醛基和碳碳双键,要检验碳碳双键,用溴水,但是溴水也能氧化醛基,所以先加入新制的氢氧化铜悬浊液,将醛基氧化成羧基,由于溴水和碱反应,所以再加入稀盐酸酸化,最后加入溴水检验碳碳双键,则试剂加入的正确顺序为C、B、A。
(3)由E→F的结构可知,羰基中C=O双键变成C-S单键,由G→H的结构可知C-S单键又变成羰基,所以该工艺流程中设计E→F、G→H的目的是保护羰基。
(4)由题目信息可知,结合B、C的结构可知,C=O双键变成C=C双键,应是B中连接羰基的甲基上的α-H与C=O先发生发生加成反应产生C-OH,再发生消去反应生成产生C=C双键生成C,所以依次发生反应的反应类型是加成反应、消去反应。
(5)A为,M与A互为同系物,但比A少两个碳原子,则M含有8个碳原子,有碳碳双键和醛基两种官能团,分子式为C8H14O,与M互为同分异构体,① 含有六元环,②能发生银镜反应,说明含有醛基,则符合条件的有
,甲基接到环的1、2、3、4号碳上,一个有4种,还有一种是
,共5种。
(6)结合流程图中B→C→D的变化分析设计,氯乙烷在氢氧化钠水溶液、加热条件下生成乙醇,乙醇催化氧化生成乙醛,乙醛与苯甲醛在氢氧化钡条件下生成,在氢气/Rh条件下发生加成反应生成
,工艺流程图为:
。
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【题目】某烃A 0.2 mol 在氧气中完全燃烧后,生成CO2和H2O各1.2 mol。试回答:
(1)烃A的分子式为_____________。
(2)若取一定量的烃A完全燃烧后,生成CO2和H2O各3 mol,则有________g烃A参加了反应,燃烧时消耗标准状况下的氧气___________L。
(3)若烃A不能使溴水褪色,但在一定条件下能与氯气发生取代反应,其一氯取代物只有一种,则烃A的结构简式为__________________。
(4)若烃A能使溴水褪色,在催化剂作用下,与H2加成,其加成产物经测定分子中含有4个甲基,烃A可能有的结构简式为__________________________________________。
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【题目】(1)在NaCl溶液中滴加AgNO3溶液, 反应的离子方程式为:__________________
(2)在CH3CH2CH2Cl中滴加AgNO3溶液,现象为_______________________________
(3)某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构,对其进行探究。
步骤一:这种碳氢化合物蒸气通过热的氧化铜(催化剂),氧化成二氧化碳和水,再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收。2.12 g有机物X的蒸气氧化产生7.04 g二氧化碳和1.80 g水。
步骤二:通过仪器分析得知X的相对分子质量为106。
步骤三:用核磁共振仪测出X的1H核磁共振谱有2个峰,其面积之比为2∶3。如图Ⅰ。
步骤四:利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Ⅱ。
试填空:
(1)X的分子式为________;X的习惯命名为 。
(2)步骤二中的仪器分析方法称为________。
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【题目】中国环境监测总站数据显示,颗粒物(PM2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
Ⅰ.改变煤的利用方式可减少环境污染,通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气。
(1)已知:H2(g)+1/2O2(g)═H2O(g) △H1= —241.8 kJmol-1
2C(s)+O2(g)═2CO(g) △H2= —221 kJmol-1
由此可知焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为
(2)煤气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收,该反应的离子方程式为
(已知:H2S:Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15;H2CO3:Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11)
(3)现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH,得到两组数据
实验组 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡 所需时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
该反应的H 0(填“<”或“>”);若在9000C时,另做一组实验,在2L的恒容密闭容器中加入l0mol CO,5mo1 H2O,2mo1 CO2,5mol H2,则此时正 逆(填“<”,“>”,“=”)。
(4)一定条件下,某密闭容器中已建立A(g)+B(g)
C(g)+D(g) △H>0的化学平衡,时间速率图像如右图,下列选项中对于t1时刻采取的可能操作及其平衡移动情况判断正确的是
A.减小压强,同时升高温度,平衡正向移动
B.增加B(g)浓度,同时降低C(g)浓度,平衡不移动
C.增加A(g)浓度,同时降低温度,平衡不移动
D.保持容器温度压强不变通入稀有气体,平衡不移动
Ⅱ.压缩天然气(CNG)汽车的优点之一是利用催化技术将NOx转变成无毒的CO2和N2。
①CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1<0
②CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) +2H2O(g) △H2<0
(5)收集某汽车尾气经测量NOx的含量为1.12%(体积分数),若用甲烷将其完全转化为无害气体,处理1×104L(标准状况下)该尾气需要甲烷30g,则尾气中V (NO)︰V (NO2)= 。
(6)在不同条件下,NO的分解产物不同。在高压下,NO在40℃下分解生成两种化合物,体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图所示。写出Y和Z的化学式:
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【题目】香兰素是重要的香料之一,它可由丁香酚经多步反应合成。
有关上述两种化合物的说法正确的是
A. 常温下,1mol丁香酚只能与1molBr2反应
B. 丁香酚不能使FeCl3溶液发生显色反应
C. 1mol香兰素最多能与3mol氢气发生加成反应
D. 香兰素分子中至少有12个原子共平面
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【题目】雾霾天气肆虐给人类健康带来了严重影响。燃煤和汽车尾气 是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2C02(g)+N2 (g) △H <0 。
①该反应的速率时间图像如右图中左图所示。若其他条件不变,仅在反应前加入合适的催化剂,则其速率时间图像如右图中右图所示。以下说法正确的是 (填对应字母)。
A.a1>a2 B.b1 <b2 C.t1>t2
D.右图中阴影部分面积更大 E.左图中阴影部分面积更大
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知:CH4(g)+2N02(g) = N2(g)+C02(g)+2H20(g) △H=-867 kJ/mol
2N02(g)= N204(g) △H= - 56.9 kJ/mol H20(g) = H20(l) △H = - 44.0 kJ/mol
写出CH4催化还原N204 (g)生成N2和H20(1)的热化学方程式: 。
(3)CH4和H20(g)在催化剂表面发生反应CH4 + H20 = C0 + 3H2 ,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表:
①该反应是 反应(填“吸热”或“放热 ”)。
②T℃时,向1L密闭容器中投入1mol CH4 和1mol H20(g),平衡时C(CH4)=0.5 mol·L-1 , 该温度下反应CH4 + H20 = CO+3H2的平衡常数K= 。
(4)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。如图是利用甲烷燃料电池电解100mL lmol/L食盐水,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气2.24 L(设电解后溶液体积不变)。
①甲烷燃料电池的负极反应式: 。
②电解后溶液的pH = , (忽略氯气与氢氧化钠溶液反应)。
③阳极产生气体的体积在标准状况下是 L。
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【题目】Cyrneine A对治疗神经系统疾病有着很好的疗效。可用香芹酮经过多步反应合成:
下列说法不正确的是( )
A. 香芹酮的分子式为C10H14O
B. Cyrneine A可以发生加成反应、消去反应和氧化反应
C. 香芹酮和Cyrneine A均能使酸性KMnO4溶液褪色
D. 与香芹酮互为同分异构体,分子中有4种不同化学环境的氢原子的酚类化合物共有3种
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【题目】有机物K是治疗高血压药物的重要中间体,它的合成路线如下(部分转化条件略去)
已知:
Ⅰ.
Ⅱ.(R、R1、R2表示氢原子或烃基)
(1)A的结构简式是__________,
(2)G与E生成H的化学方程式是__________.
(3)C→D的化学方程式是__________.
(4)I的结构简式是__________。
(5)有关J的说法中,正确的是__________(选填字母).
a.能与NaHCO3反应b.能与NaOH反应c.能与新制Cu(OH)2反应
(6)K存在以下转化关系:KM(C16H15NO5Na2),M的结构简式是__________。
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【题目】下图为元素周期表的一部分,请根据元素①-⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)在上述元素的最高价氧化物对应的水化物中:属于强酸的是 (用化学式表示,下同);碱性最强的是 。
(2)④、⑤、⑥的简单离子半径由大到小的顺序是 (用离子符号表示)。
(3)由①、④、⑤、三种元素组成的化合物中化学键的类型有: 。
(4)请写出涉及上述有关元素的两个置换反应(要求:同一反应中两种单质对应元素既不同周期也不同主族) 。
(5)由表中元素形成的常见无机化合物A、B、C、X有以下转化关系:
若A、B、C含同一金属元素,X为强电解质,且反应都在溶液中进行。B的化学式为 。对应的反应①的离子方程式为 。
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