【题目】长托宁是一种选择性抗胆碱药,通过以下方法可合成。
已知:试剂的结构简式为
回答下列问题
(1)长托宁的分子式为:_________________,其中含氧官能团的名称为_______________。
(2)反应④的反应类型为__________________,反应⑤的反应类型为_________________。
(3)一定条件下可以聚合成高分子化合物,请写出该过程的化学方程式________________。
(4)下列有关图中物质的说法中,正确的有_______(选填字母)。
a. 利用核磁共振氢谱可以区分和 b. 分子中所有原子可能处于同一平面
c. 与氯气进行1:1的加成反应,可以得到两种产物
d. 最多可以与氢气发生加成反应
(5)通过常温下的反应,区别和的试剂是_____________和____________。
(6)的某此芳香类同分异构体可以水解,且该物质水解最多消耗,这样的同分异构体共有_______种。
(7)根据已有的知识并结合相关信息,写出以和为原料制备的合成流程图(无机试剂任选)_________________。
【答案】 羟基 醚键 还原反应 取代反应 ac 钠、碳酸氢钠溶液 4
【解析】
(1)根据长托宁的分子结构简式书写分子式;结合官能团结构书写名称;
(2)依据有机反应类型的特点作答;
(3)羧基与羟基在一定条件下会发生缩聚反应;
(4)a.核磁共振氢谱可区分含有不同的氢原子环境或数目的分子,a项正确;
b.亚甲基的所有原子不可能共平面;
c. 具有与1,3-丁二烯相似的结构;
d.羧基不能与氢气发生加成反应;
(5)结合官能团性质的不同作答;
(6)的分子式为C8H6O3,先计算不饱和度,再根据要求找出其同分异构体的数目;
(7)结合题中流程中的步骤①②的反应思路根据给定条件作答。
(1)根据长托宁的分子结构简式可知,其分子式为:,在该物质的分子中的含氧官能团为羟基,醚键。
(2)根据D转化为E的过程中,羧基变为羟基,则反应④的反应类型为还原反应;反应⑤E中两个羟基发生分子内取代反应生成F,则反应类型为:取代反应。
(3)D中有羧基与羟基,可在一定条件下发生加聚反应,其化学方程式为:。
(4)a. C转化为D为加成反应,碳碳双键变为碳碳单键,其不同环境的氢原子个数不同,则可利用核磁共振氢谱可以区分和,a项正确;
b.从结构中可以看出,A分子中有亚甲基,所有原子不可能共平面;
c. 具有与1,3-丁二烯相似的结构,可与氯气发生1,4-加成反应或1,2-加成反应。因此, A与氯气进行1:1加成反应时,可以得到两种产物,c项正确;
d.的结构简式为,羧基不能与氢气发生加成反应,所以最多可以与氢气发生加成反应,d项错误。答案选ac;
(5)D分子内含羧基、羟基;E分子内含羟基,F分子内含环氧官能团,则根据羟基与羧基官能团性质的不同,可选用碳酸氢钠溶液鉴别羧基、钠鉴别羟基,从而区分D、E、F分子,故答案为:钠;碳酸氢钠溶液;
(6)的分子式为C8H6O3,其不饱和度为,某此芳香类同分异构体可以水解,则含酯类和羰基或醛基,且该物质水解最多消耗,则满足条件的同分异构体苯环上的取代基可以是-OCOCO有1种,可以是-OOCH与-CHO,分别位于苯环的邻间对位共3种同分异构体,所以满足条件的同分异构体的数目为4种,故答案为:4;
(7)以和为原料制备,可以按题中流程中的步骤①②的反应,再发生消去即可得产品,具体合成路线为:。
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A. 在密闭容器中,使1molN2和3molH2充分反应后生成NH3的分子数为2NA
B. 标准状况下,0.56 L 丙烷中含有共价键的数目为0.2NA
C. 2g H218O和D2O 的混合物中,含有的中子数为NA
D. 若lmol 氯化铁完全转化为氢氧化铁胶体,则分散系中胶体微粒数为NA
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【题目】氮的化合物能影响植物的生长,其氧化物也是大气的主要污染物之一。
(1)固氮直接影响作物生长。自然固氮发生的反应有:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180.5kJ·mol-1
②2NO(g)+O2(g)==2NO2(g) ΔH2=-114.1kJ·mo1-l
③N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH3=__________kJ ·mol-l。
(2)一定温度下,将等物质的量的NO和CO通入固定容积为4L的密闭容器中发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),反应过程中CO的物质的量变化如图甲所示:
①能判断反应已达到化学平衡状态的是___________(填序号);
A.容器中的压强不变
B.2v正(CO)=v逆(N2)
C.气体的平均相对分子质量保持不变
D.NO和CO的体积比保持不变
②0~20min平均反应速率v(NO)为_______mol/(L·min);
③反应达平衡后再向容器中加入0.4molCO和0.4molCO2,则此时平衡______(填“向正反应方向移动”、“向逆反应方向移动”或“不移动”);
④该反应的正反应速率如图乙所示。在t2时刻,将容器的容积迅速扩大到原来的2倍,在其他条件不变的情况下,t3时刻达到新的平衡状态。请在上图乙中,补充画出从t2到t4时刻正反应速率随时间的变化曲线。_____________;
(3)三聚氰酸[C3N3(OH)3]可用于消除汽车尾气中的NO2,其反应分两步进行。第一步是:C3N3(OH)33HCNO;第二步是HCNO与NO2反应,把氮元素和碳元素转变成无毒气体。请写出第二步发生的化学反应方程式_________________;
(4)常温下,在x mol·L-1氨水中加入等体积的y mol·L-1硫酸得混合溶液M恰好显中性。
①M溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为_________________。
②常温下,NH3·H2O的电离常数K=_______________(用含x和y的代数式表示,忽略溶液混合前后的体积变化)。
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【题目】已知:2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O(1) ΔH =-632 kJ·mol-1。下图为H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是
A. 电极a为电池的负极
B. 电极b上发生的电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C. 每有10mol氧气参加反应,电池内部吸收632 kJ热能
D. 每34gH2S参与反应,电路中有2mol电子通过
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【题目】下列化学反应对应的离子方程式,书写正确的是
A.氢氧化钡溶液与稀盐酸的反应:
B.澄清石灰水与稀盐酸的反应:
C.铜片插入硝酸汞溶液中:
D.碳酸钙溶于稀盐酸中:
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【题目】CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为__________(写离子符号);若所得溶液pH=10,溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-)__________。(室温下,H2CO3的K1=4×10-7;K2=5×10-11)
(2)CO2与CH4经催化重整不仅可以制得合成气,还对温室气体的减排具有重要意义。催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)。
已知:C(s)+2H2(g)=CH4(s) △H=-75kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(s) △H=-394kJ·mol-1
C(s)+ O2(g)=CO(s) △H=-111kJ·mol-1
①该催化重整反应的△H=__________。有利于提高CH4平衡转化率的条件是__________(填标号)。
A 低温低压 B 低温高压 C 高温低压 D 高温高压
某温度下,在体积为2L的容器中加入2mol CH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为__________mol2·L-2。
②反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
积碳反应 CH4(g)= C(s)+ 2H2(g) | 消碳反应 CO2(g)+C(s)=2CO(g) | ||
△H/kJ·mol-1 | 75 | 172 | |
活化能/kJ·mol-1 | 催化剂X | 33 | 91 |
催化剂Y | 43 | 72 |
由上表判断,催化剂X__________Y(填“优于”或“劣于”),理由是:__________________。
(3)在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示:
①X是电源的__________极(填“正”或“负”)。
②阴极的电极反应式是:H2O+2e-=H2+O2- 、CO2+2e-=CO+O2-
则总反应可表示为__________。
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【题目】新型NaBH4/H2O2燃料电池DBFC的结构如图所示,该电池总反应方程式:NaBH4 +4H2O2= NaBO2+ 6H2O,有关的说法不正确的是
A. 电极B为正极
B. 放电过程中,Na+从正极区向负极区迁移
C. 电池负极的电极反应为:BH4-+8OH8e=BO2-+6H2O
D. 在电池反应中,每消耗1L6mol/LH2O2溶液,理论上流过电路中的电子为12NA
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【题目】下列叙述不正确的是
A.Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
B.过氧化钠常用于呼吸面具和潜水艇里氧气的供给
C.a g H2与氧气充分燃烧后的产物被Na2O2完全吸收,Na2O2固体增重a g
D.2.3g金属钠与氧气完全反应生成Na2O和Na2O2的混合物,失去0.1mol电子
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【题目】氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,某工厂以硫化铜矿石(含CuFeS2、Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程如下:
常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表
Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | |
开始沉淀 | 7.5 | 2.7 | 4.8 |
完全沉淀 | 9.0 | 3.7 | 6.4 |
(1)炉气中的有害气体成分是__________,Cu2S与O2反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。
(2)若试剂X是H2O2溶液,写出相应反应的离子方程式:__________。并写出H2O2的电子式__________,Fe(铁)在元素周期表中的位置:__________;当试剂X是__________时,更有利于降低生产成本。
(3)加入试剂Y调pH时,pH的调控范围是__________。
(4)操作X包括__________、洗涤、烘干,其中烘干时要隔绝空气,其目的是__________。
(5)以铜与石墨作电极,电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu2O,写出阳极上生成Cu2O的电极反应式:__________。
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